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哇,金色傳(chuan) 說!
看到下麵這張圖片,大家會(hui) 想到什麽(me) ?是用黃金製成的掛墜,還是一隻蝴蝶幼蟲化成的蛹?

金色的蝴蝶蛹
(圖源:butterflyfarm.co.cr)
答案可能會(hui) 出乎大家的意料,這個(ge) 金光閃閃的物體(ti) 其實是一個(ge) 蟲蛹。
或許很多人都會(hui) 感到不可思議,居然會(hui) 有蟲蛹擁有如此鮮豔霸氣的顏色,就好像鍍上了一層黃金,閃閃發光,甚至還可以映射四周的景象,讓人不禁感歎一句大自然的鬼斧神工。
引人矚目的黃金蛹
事實上,在自然界中,許多蝴蝶的蛹在陽光下都會(hui) 閃爍著金燦燦的顏色,在很早之前,人們(men) 就已經注意到了蟲蛹那美麗(li) 和令人驚歎的光彩。蟲蛹(尤指蝴蝶或蛾)的英文為(wei) “chrysalis”,這個(ge) 單詞來源於(yu) 希臘語中的“chrysos”,意思就是“黃金”。
上文圖片裏那種身披黃金甲的蛹屬於(yu) 一種叫做塔曉綃蝶(Tithorea tarricina)的蝴蝶,塔曉綃蝶隸屬於(yu) 蛺蝶科,分布於(yu) 墨西哥、中美洲和南美洲,棲息地為(wei) 低地和山坡的森林區域。
與(yu) 那霸氣側(ce) 漏的黃金蛹相比,塔曉綃蝶的成蟲稍微有那麽(me) 點“平平無奇”,成蟲的翅膀的圖案變化很大,通常前翅背麵整體(ti) 為(wei) 黑色,裝飾有白色斑點,後翅則為(wei) 橙色,邊緣為(wei) 黑色,光看成蟲的圖片,大家肯定很難將二者聯係起來。

塔曉綃蝶
(圖源:butterflyfarm.co.cr)
除了塔曉綃蝶,還有一些蝴蝶的蛹也是金色的,比如大帛斑蝶(Idea leuconoe)。大帛斑蝶也屬於(yu) 蛺蝶科,主要分布在中國台灣、釣魚島及馬來半島、印度尼西亞(ya) 、日本等地。大帛斑蝶飛行緩慢,姿態優(you) 美,常在空中乘氣流滑翔旋轉,故而也被稱為(wei) “紙風箏蝴蝶”。

大帛斑蝶
(圖源:bramanswanderings.com)
大帛斑蝶的蛹同樣閃著金燦燦的光芒,蛹上還有許多精致的黑色圓點圖案,不過,隨著蛹羽化成為(wei) 成蟲,空蕩蕩的外殼就失去了往日的光彩,變得不再耀眼。

大帛斑蝶的黃金蛹
(圖源:animal.photos)
比起上麵兩(liang) 位,帝王蝶(Danaus plexippus)的蛹就顯得低調了許多。
盡管名字霸氣側(ce) 漏,但帝王蝶的蛹並非通體(ti) 金黃,而是在蛹的上方鑲嵌著一條“金邊”,也有人會(hui) 將這條金邊稱作是帝王蝶的“王冠”。除了閃耀的“王冠”,帝王蝶蛹上還有一些零星的“金點”,可以說是低調和奢華兼具了。

帝王蝶的蛹
(圖源:bugguide.net)
看完了這麽(me) 多金色的蟲蛹,大家是否會(hui) 好奇一個(ge) 問題:蝴蝶們(men) 靠什麽(me) 給自己的蛹穿上了金色的衣裳?
點蛹成金的奧秘
對於(yu) 上麵的問題,不同的蝴蝶有著不同的答案。
具體(ti) 而言,帝王蝶通過色素來進行“點蛹成金”的高端操作,而塔曉綃蝶則是依靠“結構色”來讓自己的蛹身披黃金甲,所以它們(men) 倆(lia) 的蛹,雖然都有金色,但具有各自的特點。
咱們(men) 先從(cong) 帝王蝶蛹上的“王冠”談起。
早在上世紀七八十年代,科學家們(men) 就已經按捺不住自己的好奇心,對帝王蝶進行了相關(guan) 研究。他們(men) 通過觀察發現,帝王蝶的蛹化為(wei) 成蟲後,蛹殼上的金邊依舊存在,而且無論從(cong) 什麽(me) 角度看,這種金黃色都始終如一,這一現象表明蛹上的金色可能是由色素積累導致的。

帝王蝶的蛹殼上依舊存在金邊
(圖源:natureshealingimages.com)
那麽(me) ,在自然界中,什麽(me) 色素的顏色最接近這種黃色呢?大家可能也猜到了,是類胡蘿卜素,秋天葉片從(cong) 綠變黃就是它們(men) 的功勞。研究發現,帝王蝶的幼蟲會(hui) 從(cong) 啃食的植物中獲取類胡蘿卜素,當幼蟲化成蛹時,“王冠”位置的表皮和角質層會(hui) 積累更多的類胡蘿卜素,使得這些區域呈現出黃色。這種由色素積累導致的顏色被稱為(wei) 色素色,色素並不能一直穩定存在,所以在過了一段時間後,帝王蝶蛹的金邊也會(hui) 逐漸黯淡。
因此,當科學家們(men) 用不含類胡蘿卜素的人工飼料喂養(yang) 幼蟲後,它們(men) 所化的蛹也就失去了那條閃耀的“金邊”,蛹上的那炫目的金色不見了,取而代之的是璀璨的銀色。
值得一提的是,帝王蝶蛹上的“王冠”通常在蛹形成的24小時後才會(hui) 閃閃發光,科學家們(men) 認為(wei) 類胡蘿卜素隻是賦予了“王冠”顏色,閃光則是因為(wei) 蛹在硬化的過程中會(hui) 形成特殊的突起狀結構,可以反射光線,讓“王冠”閃閃發光。

帝王蝶蛹上的突起狀結構
(圖源:參考文獻)
相比於(yu) 帝王蝶,塔曉綃蝶則采取了另外一種策略。它們(men) 並不充當色素的“搬運工”,而是憑借著蛹表明那精細的結構來產(chan) 色奪目的色彩。
大家應該都見過金龜子,它們(men) 的外殼並不像看起來那麽(me) 光滑,而是由多層周期性排布的結構組成,這些結構會(hui) 引發散射、衍射等光學現象,產(chan) 生所謂的“結構色”。

金色聖誕甲蟲
(圖源:biologiavida-oficial.blogspot.com)
塔曉綃蝶等蟲蛹通體(ti) 金黃的蝴蝶,它們(men) 蛹表麵的金色就不涉及色素的積累,而是通過角質層中的特殊結構產(chan) 生顏色。這些看起來薄薄的角質層其實並不是一層,而是由許多致密層(圖中的D層)和透明層(圖中的C層)交替堆疊而成,光線在這樣的結構中會(hui) 反射出金屬般的光澤。

蟲蛹角質層微觀結構
(圖源:參考文獻)
但是當蛹化為(wei) 成蟲之後,蛹皮會(hui) 變得幹燥,這時候C層就會(hui) 消失,所以咱們(men) 看到的蛹皮就會(hui) 變得透明,失去了往日的炫麗(li) 。
話說回來,金色的蛹確實好看,但是在咱們(men) 眼裏,金色實在太過顯眼,這不是會(hui) 讓蟲蛹處於(yu) 危險的境地嗎?
其實不然!蝶蛹可是隱藏著蝴蝶們(men) 的大智慧~
蝶蛹裏的智慧
咱們(men) 眼裏那些成功偽(wei) 裝的蟲蛹應該是完美融入環境的,事實上很多蝴蝶的蟲蛹確實也是這樣做的。
舉(ju) 個(ge) 例子,鶴頂粉蝶(Hebomoia glaucippe)的蛹就像一片翠綠的葉子,要是不細細分辨,壓根就看不出來這是個(ge) 蟲蛹。

鶴頂粉蝶的蛹
(圖源:butterflycircle.com)
有裝樹葉的,那自然就有偽(wei) 裝成樹枝的,不得不說,斑鳳蝶的蛹和枯枝幾乎融為(wei) 一體(ti) ,要不是蛹腰部上那根“保險絲(si) ”,大家能認得出來這是一個(ge) 蟲蛹嗎?

斑鳳蝶的蟲蛹
(圖源:butterflycircle.blogspot.com)
相比於(yu) 這些偽(wei) 裝高手,那些閃閃發光的蟲蛹又是怎麽(me) 來保護自己的呢?
對於(yu) 這個(ge) 問題,一般有兩(liang) 種看法。一種看法認為(wei) 它們(men) 同樣是為(wei) 了偽(wei) 裝自己,閃亮的蛹就像葉片或者樹幹上的一滴水滴。又或者,閃亮的蛹可以像鏡子一樣倒映周圍的景色,讓自己不容易被天敵發現。有研究發現,蕁麻蛺蝶的蛹在正常情況下是金色的,但如果它們(men) 的幼蟲在發育的重要階段被暴露在白色的背景下,那它們(men) 的蛹就呼應背景變為(wei) 銀色。
另一種看法則認為(wei) ,金黃的底色加上黑色的斑點在自然界中常被作為(wei) 警戒色,像大帛斑蝶這樣的蝴蝶的蛹就是黃底帶黑點的,它們(men) 或許是想告訴捕食者們(men) ,不要靠近我。

大帛斑蝶的蛹看多了確實挺滲人的
(圖源:animal.photos)
所以,你覺得蟲蛹身披黃金甲更可能是因為(wei) 什麽(me) 原因呢?
(注:文中拉丁文部分應為(wei) 斜體(ti) )
參考文獻:
Rothschild, M., Gardiner, B., & Mummery, R. (1978). The role of carotenoids in the “golden glance” of danaid pupae (Insecta: Lepidoptera). Journal of Zoology, 186(3), 351-358.
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Neville, A. C. (1977). Metallic gold and silver colours in some insect cuticles. Journal of Insect Physiology, 23(10), 1267-1274.
Steinbrecht, R. A. (1985). Fine structure and development of the silver and golden cuticle in butterfly pupae. Tissue and Cell, 17(5), 745-762.
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