蝴蝶為何如此絢麗

在人們的印象中，蝴蝶總是翩然優(yōu)雅的像個大自然的精靈，自由飛翔在最令人心動的地方，用自己斑斕的圖案點綴著迷人的景色。

蝶和它的親戚蛾都是鱗翅目的昆蟲，全世界已知的蝶蛾有上萬種之多，這些小精靈翅上的色澤和圖案堪稱生物界最為優(yōu)美和不可思議的組合。其中有一些種類還會在陽光下不時地變換著自己的霓裳，燦金桃紅，翠綠幽紫，色彩和諧而豐富，就好像隨身攜帶著化妝包，時刻不忘為自己描金繡彩濃妝淡抹一番。

蝴蝶絢麗的色彩是如何產(chǎn)生的呢?

物理學(xué)的優(yōu)等生

我們都曾經(jīng)有過這樣的經(jīng)驗：當(dāng)捉到一只美麗的蝴蝶時，輕輕地用手收攏它的翅膀，此時，碰觸過蝶翅的手指上會粘滿許多細小的彩色粉末。沒錯，這些粉末就是蝴蝶色彩的源泉，科學(xué)家們管它叫鱗片，那些漂亮的閃閃發(fā)光的藍紫色熒光就是通過這些鱗片的光學(xué)特色而產(chǎn)生的。

這些鱗片是由真皮細胞變化而成，在顯微鏡下我們可以觀察到，一個個0．1毫米長的扁平囊狀物像屋頂上的瓦片一樣，十分有規(guī)律地排列在一起。其形狀有短有長，有細有闊，也有狹如針狀的。每一個鱗片的基部都有一個短短的柄，鑲嵌在翅膜上的鱗片窩里。

若是把鱗片放到電子顯微鏡下觀察，則會發(fā)現(xiàn)每個鱗片都有數(shù)量不等的脊紋，它們具有很好的折光性能，使照射其上的光產(chǎn)生折射、反射及干涉而形成各種華麗的色彩，在脊紋上還疊合著許多并行的薄片，像豎著的書面一樣，脊紋越多，越能閃射出美麗的光芒。

通過光學(xué)作用產(chǎn)生的色彩叫做物理色或結(jié)構(gòu)色，其變化隨光照角度的不同而異，呈現(xiàn)出變幻絢爛的彩虹色彩，和肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)出絢麗光彩的原理是一樣的。蝴蝶中的白色同樣可由結(jié)構(gòu)色產(chǎn)生，微小的透明顆粒將光分散，其效果與雪呈白色是相同的，人類的白發(fā)也是類似的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果。

蝴蝶不僅物理學(xué)得好，它的其他成績同樣出色。

化學(xué)界的精靈

擁有了七彩陽光垂愛的蝴蝶依然還不滿足，這些大自然的藝術(shù)家們還用各種化學(xué)顏料將自己涂抹一番，描繪出一幅幅佳作。

蝴蝶的顏料是自己身上的色素，色素可以吸收部分光波而反射其他光波，從而使畫面呈現(xiàn)出相應(yīng)的色彩。色素廣泛存在于各種生命形式中，就我們?nèi)祟悂碚f，人的皮膚顏色是由白、黃、黑、紅四種顏色決定的，按照不同的比例搭配而成，色素細胞中的色素顆粒起了關(guān)鍵的作用。皮膚最白的人在北歐，皮膚最黑的人在西非。

蝴蝶身上的黑色、黃色、紅色、綠色也是由色素決定的，不同的是鱗片上的這些色素化合物大部分是新陳代謝的產(chǎn)物或副產(chǎn)物，當(dāng)化學(xué)性質(zhì)有所改變時，色素色就會由于氧化或還原反應(yīng)而褪淡甚至消失。

蝴蝶翅包中最常見的顏色是黑色，黑色素是由酪氨酸氧化而成的新陳代謝產(chǎn)物。它不僅僅使蝴蝶的翅膀呈現(xiàn)深沉的墨色，它還可以表現(xiàn)出褐色、黃褐色、紅褐色等色彩。

黃色、紅色、橘紅色則是由類胡蘿卜素、花青素、花黃素等等色素產(chǎn)生的，它們分布于鱗片囊、上皮細胞、血液和其他皮下組織內(nèi)，都是蝴蝶還是毛蟲寶寶時從食物中攝取來的。

綠色素的產(chǎn)生來源目前科學(xué)家們還并不了解，它曾一度被認(rèn)為是直接從植物中獲得的葉綠素，但在鱗翅目中至今并未發(fā)現(xiàn)葉綠素分子，然而從生物化學(xué)上來說，綠色素應(yīng)該是從葉綠素衍生而來的。

多數(shù)蝴蝶的鱗片中都含有蝶呤素，這是一種熒光色素。白蝶呤、黃蝶呤、紅蝶呤、金蝶呤以不同的組合方式產(chǎn)生出絢麗的色彩。

當(dāng)色素色和結(jié)構(gòu)色混合在一起時，蝴蝶翅膀上的顏色和斑紋就更加耀目了。在大多數(shù)蝴蝶中，這種混合色更為常見，例如紫閃蛺蝶黃褐色的翅面帶有紫色閃光，其中的黃褐色屬色素色，紫色閃光屬結(jié)構(gòu)色。熒光裳鳳蝶從上面看時只能看到金黃色的色素色，但從后面照光觀看時，則在后翅上呈現(xiàn)美麗的粉紅色和綠色閃光。

為了生存，所以美麗

“蝶美于須，蛾美于眉”，蝶與蛾給了我們許多靈感和想象，也裝點了繽紛的世界。那么，蝴蝶和蛾為什么要幻化出如此千變?nèi)f化的色彩呢?

擬態(tài)是一種自我防衛(wèi)的方式，枯葉蛺蝶是世界著名的擬態(tài)昆蟲。它的前后翅合起來，極像闊葉樹的枯葉，翅上的斑紋，更像一張枯葉上的主脈、支脈和真菌斑點。枯葉的葉尖、葉柄、葉脈清晰可見，混雜在枯葉堆中，極難發(fā)現(xiàn)。眼蝶科蝴蝶的眼斑，常常可以嚇跑捕食的小鳥或轉(zhuǎn)移攻擊目標(biāo)，使身體較重要的部位免遭襲擊。灰蝶的眼斑配合翅尾，可以模仿頭部，同樣起到引開敵人注意的同的，避免真正的頭部受到致命襲擊。

除了恐嚇與轉(zhuǎn)移目標(biāo)，蝴蝶還是隱藏自己的高手，它們利用保護色和環(huán)境融為一體，來起到隱身的效果。比如，柑橘鳳蝶的終齡幼蟲變成和葉片相同的綠色，它們?nèi)艋荚谌~片附近，則蛹為綠色，若化蛹于離葉片較遠的樹枝上則變成褐色蛹。而寬尾鳳蝶的蛹，外殼上具有斑駁的綠褐色雜點，儼然就像長了地衣的枯枝，可謂隱藏得天衣無縫。

保護色讓蝴蝶盡可能地消失在敵人眼前，與此相反，那些味道難吃的蝴蝶則盡量使自己翅膀的顏色鮮艷耀眼，宣布自己的存在。這些蝴蝶體內(nèi)含有有毒成分或不良味道的體液，它們用明顯的花紋警告捕食者，自己的味道很糟糕，敢吃我，后果自負(fù)，這樣就讓捕食者在尚未攻擊之前，即能辨識而退避三舍。此類蝴蝶通常具有紅、黃、橙等強烈對比色彩，并帶有黑色或深褐色花紋，捕食者會因嘗試錯誤而學(xué)習(xí)到痛苦的經(jīng)驗，以后就會避免捕捉這類花紋的蝴蝶。

這些聰明的小精靈把自己裝點得多姿多彩，而在自然界中，比上述更大膽更有趣的裝扮可能遠遠超過人們的想象，蝴蝶斑斕的色彩與富含意蘊的圖案，以及對美麗奢侈的嗜好，使這個飄零在天地間的精靈更加迷人，也使得人們對它的贊美永無止境。

(選自《科學(xué)之謎》)