揭秘透翅蝶迷人的翅膀

顧名思義，透翅蝶擁有非常透明的翅膀，這有助於它們在眾目睽睽之下隱藏自己。新的研究表明，狹窄的、剛毛狀的鱗片和一層蠟狀的、防眩光的塗層共同作用，使翅膀的部分割槽域幾乎隱形。

大多數蛾和蝴蝶從扁平的鱗片中獲得鮮豔的色彩，這些鱗片像瓦片一樣鋪在翅膀表面；相對較少的物種擁有透明的翅膀。海洋生物實驗室的進化和發育生物學家尼帕姆·帕特爾最初在他的胚胎學課上與學生一起研究了幾種此類物種的翅膀。“這太令人驚歎了，”他說，“因為他們發現了你能想象到的每一種擁有透明翅膀的方式——從擁有透明的鱗片到根本沒有鱗片。”

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先前探索翅膀透明度的結構多樣性和光學特性的研究涉及博物館中儲存的成年標本，因此透明度背後的發育過程在很大程度上是未知的。在一項新的研究中，發表於《實驗生物學雜誌》上，帕特爾和他的同事們飼養了透翅蝶，並跟蹤了它們的翅膀發育過程，建立了該過程的第一個詳細的時間序列記錄。他們的研究表明，透翅蝶為透明區域生長出稀疏、狹窄的剛毛，以及更寬的鱗片（右上圖），使用的鱗片前體細胞比其他蝴蝶少。

無色的翅膀可能會發光，因此蝴蝶進化出減少反射光的方法。研究人員使用強大的電子顯微鏡，仔細觀察了納米柱——已知可以防止眩光的微小結構——它們散佈在玻璃狀翅膀的表面。研究小組發現，由幾丁質（一種在昆蟲外骨骼中發現的纖維物質）製成的規則排列的奈米柱層，支撐著由蠟狀化學物質製成的不規則奈米柱層，這大大降低了反射光的量。研究人員表示，這些發現可能會啟發新型防反射材料的誕生。

康奈爾大學生態學家羅伯特·裡德（未參與這項研究）說，這項研究也為未來確定蝴蝶和蛾類顏色（或缺乏顏色）進化的遺傳機制奠定了基礎。“鱗片是蛾和蝴蝶的進化創新標誌，”裡德指出，“因此，在某些物種中出現某種程度的[從彩色到無色的]逆轉，這有點引人注目。”