揭秘透翅蝶迷人的翅膀

顾名思义，透翅蝶拥有非常透明的翅膀，这有助于它们在众目睽睽之下隐藏自己。新的研究表明，狭窄的、刚毛状的鳞片和一层蜡状的、防眩光的涂层共同作用，使翅膀的部分区域几乎隐形。

大多数蛾和蝴蝶从扁平的鳞片中获得鲜艳的色彩，这些鳞片像瓦片一样铺在翅膀表面；相对较少的物种拥有透明的翅膀。海洋生物实验室的进化和发育生物学家尼帕姆·帕特尔最初在他的胚胎学课上与学生一起研究了几种此类物种的翅膀。“这太令人惊叹了，”他说，“因为他们发现了你能想象到的每一种拥有透明翅膀的方式——从拥有透明的鳞片到根本没有鳞片。”

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先前探索翅膀透明度的结构多样性和光学特性的研究涉及博物馆中保存的成年标本，因此透明度背后的发育过程在很大程度上是未知的。在一项新的研究中，发表于《实验生物学杂志》上，帕特尔和他的同事们饲养了透翅蝶，并跟踪了它们的翅膀发育过程，创建了该过程的第一个详细的时间序列记录。他们的研究表明，透翅蝶为透明区域生长出稀疏、狭窄的刚毛，以及更宽的鳞片（右上图），使用的鳞片前体细胞比其他蝴蝶少。

无色的翅膀可能会发光，因此蝴蝶进化出减少反射光的方法。研究人员使用强大的电子显微镜，仔细观察了纳米柱——已知可以防止眩光的微小结构——它们散布在玻璃状翅膀的表面。研究小组发现，由几丁质（一种在昆虫外骨骼中发现的纤维物质）制成的规则排列的纳米柱层，支撑着由蜡状化学物质制成的不规则纳米柱层，这大大降低了反射光的量。研究人员表示，这些发现可能会启发新型防反射材料的诞生。

康奈尔大学生态学家罗伯特·里德（未参与这项研究）说，这项研究也为未来确定蝴蝶和蛾类颜色（或缺乏颜色）进化的遗传机制奠定了基础。“鳞片是蛾和蝴蝶的进化创新标志，”里德指出，“因此，在某些物种中出现某种程度的[从彩色到无色的]逆转，这有点引人注目。”