蝴蝶翅膀上的粉末有什么作用（你不知道的事之蝴蝶篇）

你还记得小时候被蝴蝶炫目的色彩所吸引吗？当你抓到一只蝴蝶时，你欢呼雀跃，发现手上有粉末之类的东西。我们都知道这种粉末是从蝴蝶的翅膀上掉下来的，但是它是什么，有什么作用呢？让边肖今天告诉你。

首先，边肖买了两个蝴蝶标本，一个带绿化带，一个带尖钩。以绿化带的蝴蝶为例，它的翅膀主要分布在黄绿色、绿色、紫色、蓝色和深棕色。当在光学显微镜下观察它的后翅和尾部时，我们可以看到蝴蝶的翅膀上有一层又一层的覆盖物，呈片状分布，像屋顶瓦片一样有序排列，有些出现在光学显微镜下。有的呈深棕色，如图1所示，这层有序的片状覆盖物其实就是蝴蝶鳞片，也叫鳞片粉。由于其容易掉落的特性，通常会被触摸者的手污染。同时，鳞片也是蝴蝶翅膀色彩斑斓的原因。

图1

扫描电子显微镜带你进入一个不同的蝴蝶世界。

接下来，边肖在蔡司Gemini 500 SEM下分别选取了绿带翠凤蝶和尖钩点凤蝶翅膀上的一些鳞片进行观察。因为蝴蝶的翅膀不导电，所以先喷了金，用的设备是Gatan PECS 685。c(精密Ar离子抛光镀膜仪)，其中绿化带翠峰蝴蝶翅膀上的鳞片分布如图2所示。

图二

对比光学显微镜照片，可以发现绿化带翠凤蝶翅膀上有两种鳞片。一种鳞片末端光滑无齿缝，肉眼可见光亮。另一种是基层多齿秤，肉眼看是深棕色。

放大后我们可以看到，两种鳞片都有非光滑的表面形状，两种鳞片都有纵向周期性分布的脊，脊之间的间隔基本保持不变。其中，如图3所示，两端光滑无齿缝的鳞片分布在两脊之间，如图4所示，基层多齿鳞片呈网格状分布。

图3

图4

像绿化带的翠凤蝶，翅膀上分布着两种鳞片。如图5所示，末端光滑无齿，末端有许多无齿鳞片。两个鳞片表面的脊平行等距，脊间的横肋呈平行网格状分布。

图5

蝴蝶颜色发展之谜

蝴蝶翅膀的颜色来自它的鳞片，每个鳞片相当于一个颜料点。蝴蝶鳞片的颜色发展主要有三个原因:

1.色素色又称化学色，是由鳞片中的某些化合物引起的，也是自然界中昆虫着色的基本形式。这些化合物吸收一定波长的光波，反射其他光波形成各种颜色。

2.结构色又称物理色，是由鳞片的特殊结构引起的，它能使光发生折射、反射、衍射或干涉，从而产生各种颜色。除了蝴蝶，甲虫体壁表面的金属光泽和闪光也是典型的结构色。

3.混合色，又称化学物理色或综合色，许多种类的蝴蝶既有化学色又有物理色，两者混合在一起，即翅膀同时具有色素颗粒和物理结构。

鉴于蝴蝶鳞片显色的上述原因，边肖决定利用实验室现有设备在蝴蝶鳞片上制作汾段(Xi)，主要使用FIB(ZEISS Crossbesm540)分析两种不同鳞片的内部结构，分别是绿带翠凤蝶和尖钩汾蝶，其中第一列为末端圆形鳞片，第二列为末端多齿鳞片， 如图6所示，发现切割截面后，绿凤凰蝴蝶末端的光滑鳞片截面是由约7对空气体介电层和壳层材料组成的多层膜结构。 相同介电层的形状、尺寸和间距基本相同，正是由于这种分层结构，入射光被多层膜干涉着色。鳞翅目麻栎末端光滑鳞片的横截面类似于一个塔层。有研究者发现，鳞翅目麻栎的黄色来源于色素的选择性吸收，主要吸收紫外波段和蓝色波段，而末端多齿鳞片的横截面结构没有特征结构。

今天，边肖利用实验室现有的设备对蝴蝶翅膀进行了大分析。你还想看哪些脑洞实验？请在下面留言！

图6

参考文献:

1.邱。引用该论文王志平，王志平，王志平.农业机械杂志，2009；

2.关慧英。典型蝴蝶鳞片形成机理及微观结构研究[D]。吉林大学，2007

鸡蛋:

在制作了翠峰蝴蝶绿化带样品后，边肖还用扫描电镜观察了其他部位。人们发现蝴蝶的翅膀上有长毛。放大后，观察到毛发是圆柱形的，并且由平行间隔的脊和横向肋交织和包裹，如图7所示。