圖源：Pinterest

相比於(yu) 人類的黑、白、黃三種膚色，昆蟲的體(ti) 色卻是色彩斑斕、豔麗(li) 奪目，甚至還能呈現變幻莫測的金屬色澤。那麽(me) ，你可曾深深地疑惑，為(wei) 何昆蟲能擁有如此豐(feng) 富多樣的色彩，這些色彩又是怎樣形成的呢？

+ 色 素 色 +

自然界中動物和植物大都使用色素來產(chan) 生顏色。例如，植物的葉子看起來是綠色的，是因為(wei) 葉綠素分子吸收了光譜中紅色和藍色部分所有波長的光，反射出我們(men) 能看到的綠色和黃色。

圖片來源：Mismo

而在動物中，最常見的色素是黑色素，它產(chan) 生了我們(men) 頭發的顏色，並在真菌中產(chan) 生棕色，鳥羽則產(chan) 生深色。

還有一種稱為(wei) 類胡蘿卜素的常見色素，這種色素僅(jin) 由植物生產(chan) 。但是許多動物在飲食中攝入類胡蘿卜素，並用它為(wei) 組織著色。比如色彩獨特的火烈鳥，它們(men) 羽毛的粉紅色就是由食物——藍綠藻、矽藻以及小型甲殼動物中的類胡蘿卜素產(chan) 生的。

圖源：plugon.us

火烈鳥

昆蟲體(ti) 壁的色素色也是由色素化合物形成的，這些物質可以吸收某種光波，而反射其他光波從(cong) 而形成各種顏色。
比如我們(men) 將蝴蝶的翅麵放大，你會(hui) 發現它並不如想象般光滑平整，而是密布著一塊塊的小鱗片。

圖源：https://www.thenextgenscientist.com

每個(ge) 鱗片都由一個(ge) 表皮細胞產(chan) 生，有自己獨特的顏色（或透明），鱗片由於(yu) 含有不同色素而顯現出不同的色彩。

但是，蝶翅鱗片的色素色有時並不穩定，在蝴蝶死亡後，色素會(hui) 分解消失。這也正是有些蝴蝶標本的顏色會(hui) 慢慢地褪去的原因。

蝴蝶的鱗片拚成蝶翅的眼點

再比如，有些昆蟲活著時呈嫩綠色，可製成標本後不久，嫩綠色漸漸變成了黃褐色，也是這個(ge) 緣故。

+ 結 構 色 +

大自然中實際上存在著一種完全不同的方式來產(chan) 生顏色，這就是所謂的結構色。結構色根本不使用顏料，而是使用非常華麗(li) 的納米級組織結構。

基本上，一些動物的組織會(hui) 在納米級或在與(yu) 光波長相同的尺度上折疊成高度複雜的結構。這些結構會(hui) 影響光通過生物組織的方式，基本上可以濾除某些波長，並產(chan) 生非常強烈的顏色。而結構色也是自然界中最明亮、最強烈的顏色。

圖源：Pinterest

很多昆蟲都具有絢麗(li) 的金屬色彩，它們(men) 多呈現出明亮的藍色、紅色、綠色和黃色。。。

例如，色彩繽紛又身強體(ti) 壯堪稱昆蟲界的金剛芭比蛙腿莖甲Sagra buqueti ：

圖源：Rydzi: Coleoptera

生活在南美洲雨林裏的一身五顏六色的金屬裝的最靚的長舌蜂：

圖源：gilwizen.com

一個(ge) 充滿活力又恨不得將彩虹披到身上的翠綠象甲Eurhinus magnificus：

圖源：Project Noah

憑借豔麗(li) 無比的體(ti) 色以及blingbling的金屬色光澤，榮登為(wei) 最靚螳螂的華麗(li) 金螳。。。

圖源：YouTube

華麗(li) 金螳 Metallyticus splendidus

而這些彩色昆蟲的結構色是由一種稱為(wei) 多層反射器的結構產(chan) 生的。在顯微鏡下，它看起來像一個(ge) 三明治，有很多非常薄的層，這些層結構隻有100納米厚，而且層數越多，散射的顏色就越亮麗(li) 。

我們(men) 以寶石昆蟲吉丁甲為(wei) 例，將吉丁甲放大：

再放大：

這時我們(men) 會(hui) 發現：吉丁甲的外殼表麵並非我們(men) 想象的那麽(me) 光滑，而是有多層微細結構。這些甚至小到納米級別、周期性排布的結構就是造成吉丁甲產(chan) 生耀眼金屬色彩的原因。

同樣我們(men) 再將蝴蝶翅麵放大：你會(hui) 發現，原來蝴蝶的小鱗片居然也有各自的大小和形狀。

圖片來源：https://www.boredpanda.com

這些鱗片按照特定的規則彼此重疊，拚湊出蝴蝶翅麵眼點、條紋和漸變色等奇妙圖案。

如果再將鱗片放大：

你會(hui) 發現每一片小鱗片也內(nei) 有乾坤，它的表麵並不平整，而是有很多脊、溝和瓦片狀的細微結構。

圖源：https://www.micronaut.ch

憑著表麵精細結構引發光學現象（散射、衍射、幹涉等）產(chan) 生的結構色，是不會(hui) 因為(wei) 昆蟲死亡、化學藥品、熱水處理而消失，甚至可以永久保存。

動圖來源：混亂(luan) 博物館

用酒精處理閃蝶的蝶翅，翅麵變成了綠色，待酒精揮發後又變成藍色。

幾乎每種蝴蝶都具有絢麗(li) 的結構色，尤其是閃蝶科和鳳蝶科的蝴蝶。

閃蝶的鱗片中含有三維光子晶體(ti) ，在光學顯微鏡下將閃蝶放大50倍時，可以看到覆蓋半透明翅膜表麵的鱗片；假如把它挪到電子顯微鏡下，放大5000倍，就會(hui) 發現這些鱗片上縱橫交錯的細微結構。

圖源：https://www.jove.com

閃蝶在顯微鏡下逐步放大的樣子

當然，蛾類也同樣精通這種神奇的光學戲法。

被譽為(wei) 最美蛾子的日落蛾

美輪美奐的日落蛾，它的雙翅顏色所呈現的豔麗(li) 色彩，也是因為(wei) 蛾翅上帶狀鱗片的微觀結構所產(chan) 生的光的幹涉及相關(guan) 散射。

其實，蝶、蛾鱗片在仿生學上有很多用途，如今也是仿生學研究的熱點之一：基於(yu) 蝶翅獨特的光學特性而啟發製造納米結構材料，可以使我們(men) 的電子顯示屏更加出彩。

圖源：https://www.evolving-science.com

卡灰蝶Callophrys rubi

+ 結 合 色 +

鱗片的色素色構成蝴蝶靜態的美麗(li) 花紋，結構色則令花紋隨著光線發生動態的變化。那麽(me) ，色素色與(yu) 結構色相結合的結合色不難理解，正是這兩(liang) 種色彩的水乳交融。

紫閃蛺蝶

而且大多數時候昆蟲還是結合色。比如，美麗(li) 的紫閃蛺蝶，它的翅麵呈黃褐色（化學色），當從(cong) 不同的角度看時，又顯現出夢幻般的藍紫色閃光（結構色）。

正是有了這樣或那樣的顏色，昆蟲就可吸引異性求偶、擬態、隱藏或示威避敵，還可避光保護自己。而美麗(li) 的它們(men) 也構成了五彩斑斕、豔麗(li) 繽紛的昆蟲世界：

圖源：見水印

圖源：Pinterest

圖源：Pinterest

圖源：Pinterest

圖源：www.smithsonianmag.com

圖源：Pinterest

參考資料：

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-do-scientists-determine-colors-prehistoric-animals-180971807/

https://link.springer.com/article/10.1007/s00442-020-04738-1

https://www.thenextgenscientist.com/~thenexy3/2016/06/10/in-the-field-macro-photography-microscopy-how-biology-creates-color

https://www.boredpanda.com/butterfly-wing-macro-photography-linden-gledhill/?utm_source=google&utm_medium=organic&utm_campaign=organic

圖片來源：Pinterest Google

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