带翅膀的标志除了阿玛尼还有啥

带翅膀的标志除了阿玛尼还有啥,第1张

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在昆虫中,色彩鲜艳又显眼的物种往往使人着迷,尤其蝴蝶向来是相当受人喜爱的一群昆虫。一般人见到蝴蝶时,目光肯定会集中在它们那五彩缤纷的翅膀

蝴蝶的翅膀表面布满著无数的鳞片,每一个鳞片的长度大约介于 50 ~ 200 微米之间(1 微米 = 0001 公厘)。不同种类的蝴蝶,鳞片的形态也会有所差异,但共通点都是非常容易脱落。

包含蝴蝶的鳞片在内,昆虫身上呈现出来的许多色彩,是由天然色素所构成,这称作「 色素色 」(化学色)。但也有部分颜色属于「 构造色 」(或称物理色、结构色),与体表结构的物理性质有关。

结构赋予的幻紫湛蓝

构造色通常由周期性排列的微观结构,如小突起、沟纹等所造就,这些结构使光线产生反射、干涉、绕射等光学效应,而让特定波长的光被保留了下来。

构造色并常伴随着 「炫彩」 特性,也就是色彩光泽会随着人眼观看角度的不同而出现些微变化,让一只昆虫显得璀璨闪耀。有些蝴蝶在展翅时,会呈现出类似金属、珍珠般的光亮质感,这类特征往往便是源自构造色。(注:炫彩(iridescent),也常被译作「虹彩」、「虹光」)

中南美洲丛林中的 「闪蝶」 (Morpho,又称摩尔福蝶)是构造色相当有名的例子。闪蝶的蓝色翅膀鲜艳夺目,质感宛如珠宝,因此身价不凡,是众多标本收藏家爱不释手的珍品。

英国自然史博物馆收藏的黑框蓝闪蝶( Morpho helenor peleides)标本。作者提供

闪蝶翅膀呈现金属蓝色,然而翅表面的鳞片并没有蓝 素,这样的炫目的色泽归功于鳞片上 奈米尺度的多层次塔状结构 。当阳光映照在鳞片时,部分光线可能会直接被反射,有些光线则穿过部分结构,接着被底下层次的结构反射,而许多被反射的光线,彼此还可能发生交互作用。最终,鳞片的这些微结构反射了大部分蓝色光芒,使得翅表面呈现明亮耀眼的金属质感。

闪蝶鳞片上的细微塔状结构,其表面又有层层的沟纹与脊起,这是让光线产生变化的主要因素。Wikipedia

鳞片已经非常的小,当然鳞片上的结构是我们人类肉眼所看不到的,所以科学家在探究这些构造时,必须透过电子显微镜才得以一窥究竟。

拿现实生活中的物品来比喻,可以说 闪蝶体表闪耀的色泽,性质有些类似 CD 光碟片的表面 。光碟片在光线下会显现七彩的光泽,而这些光泽是光碟表面细小微妙的沟槽造成的绕射效果。

不同角度下的大蓝闪蝶( Morpho didius)标本,可见其金属光泽会随光照的来源有所变化。作者提供

在中国台湾的我们,除了博物馆里才有机会目睹的闪蝶,有没有什么活生生的例子可以让我们一窥构造色呢?常见的 「紫斑蝶」 (Euploea),就是很好的观察对象。它们不只是数量多,同时又是蝴蝶中动作较为缓慢的种类,因此要近距离接触它们并不难。

紫斑蝶前翅背面虽然呈黯淡的褐色,但当它们展翅时,这些鳞片在阳光下会散发出蓝色至蓝紫色的绚丽色彩,并且颜色深浅随着角度的变化非常明显。 这同样是由于光线照射在鳞片表面的物理结构,反射了特定波长光线的缘故。

圆翅紫斑蝶( Euploea eunice hobsoni)一身深褐色的鳞片平时看似不起眼,但翅背面在阳光下会转变为鲜艳的蓝紫色。作者提供

其实不只是成虫,构造色也可见于紫斑蝶的蛹。紫斑蝶的蛹呈亮丽金**或银色,炫彩极为明显,这是由于表皮底下层层排列的薄膜状结构,对光线产生了影响。

当然,构造色的形式还存在许多昆虫身上,常见的 幻蛱蝶 (Hypolimnas bolina kezia)、兰屿的 珠光裳凤蝶 (Troides magellanus)都是构造色相当鲜明的例子。一些金属质感的吉丁虫、金龟子、灰蝶,其华丽的外观往往也与构造色脱不了关系。

圆翅紫斑蝶的翅在某些角度下光泽不明显。作者提供

这一身醒目的光泽,对昆虫而言可能带有警告的意味,因为许多鲜艳明亮的昆虫有毒,或尝起来具有特殊臭味。 日光下闪烁的炫彩也可能具有隐蔽的效果 ,或者与同种 个体间的辨识沟通 有关。

圆翅紫斑蝶的蛹,外观质感如同金属。作者提供 似白非白的鳞片

我们可能常常直觉的把构造色与光亮的炫彩画上等号,事实上在大自然里,生物的构造色不见得都是如此。

我们在平地或山区都有机会见到,分布范围相当广的 白粉蝶 (Pieris rapae),身上其实也具有大片的构造色,但我们在它身上看不到光辉的炫彩现象。

白粉蝶的翅膀,有局部的鳞片具有黑 素而形成深色斑块,其他区域则主要呈白色,或略带有一点淡黄。以往,白粉蝶身上单纯的色彩多被认为是色素色,可是那些占大多数的白色鳞片, 实际上并不含白色的色素

白粉蝶的翅膀上有着非炫彩性的构造色。作者提供

在白粉蝶的鳞片表面,具有许多枝状的构造,其表面又附着了许多如珠子般的微小颗粒,颗粒本身也没有色素成分。其实是这些颗粒反射了特定光线,导致翅膀呈白色的构造色。

不管是构造色的成因,以及所造就的色彩样貌,当中复杂且多样的机制,往往远超出人类所想像。 许多的昆虫的表皮,构造色与色素色这两类色源,并时常同时存在,两者交织构成体表展现的色彩

用「光」代替颜料上色

物理结构形成的色彩,理论上能够长期存在,能够避免褪色的问题,人类也从中得到了不少科技灵感,试图在工业产品上重现这般的颜色。

日本的纤维公司便参考了闪蝶翅膀的原理,研发出 不使用化学染料,而是运用物理特性显现色彩 ,名为 「蓝默纤维」 (Morphotex)的环保材质。这样的材质有什么优点呢?构造色呈色的纤维不需要经过传统的化学染色制程,能减少产生的废料,亦减低了水资源与能源的消耗。

阳光下的异纹紫斑蝶( Euploea mulciber barsine),蓝紫色光泽明显。作者提供

如果掌握了不会褪色的颜色技术,还有机会应用在太阳能板涂料、印刷、化妆品、钞票防伪等方面,帮助解决许多技术问题。

昆虫及各式动物与生俱来的外貌,有时比人类费力研发出的技术都要精巧得多,甚至可能悄悄改变人类的生活。人类应该善待并维护自然资源,这显然是很重要的一项理由。

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