蝴蝶鱗翅結(jié)構(gòu)和顯色原因正文

1、蝴蝶鱗翅結(jié)構(gòu)和顯色原因研究時間：2009.09至2010.11學校：浙江省杭州第二中學班級：高一（11）、高二（5）組長：黃學群（執(zhí)筆人）組員：王夢琪 吳孟迪 毛志遠指導教師：陳顏龍老師（杭州第二中學）中學研究性學習0007蝴蝶鱗翅結(jié)構(gòu)和顯色原因【內(nèi)容摘要】本文采用了大量的實物圖片、創(chuàng)新地建構(gòu)了對應的模型圖，較通俗系統(tǒng)地闡述了蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)和顯色原因，通過蝴蝶鱗翅鱗片種類、鱗翅鱗片著生方式、鱗翅翅面形狀等蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)，從光學角度對鱗片的微觀結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的原因從反射、折射、干涉方面作出了解釋,揭示了蝴蝶鱗片的非光滑結(jié)構(gòu)對可見光的作用機理，從化學角度說明色素色是由色素的存在而產(chǎn)生，不同的色素

2、使鱗片本身的色彩顯現(xiàn)不同的顏色，通過提取蝴蝶鱗翅色素的實驗探索分析了色素的種類及化學成分，為研究蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)和顯色原因提供了較有價值的參考?！娟P(guān)鍵詞】鱗片 種類 著生方式 翅面形狀 結(jié)構(gòu)色 色素色 混合色一、引言蝴蝶為何如此絢麗？蝴蝶翅上美麗的花紋以及色彩是怎樣產(chǎn)生的？其結(jié)構(gòu)是如何的？“生物的結(jié)構(gòu)和功能相適應”又是如何完美地體現(xiàn)的？在仿生技術(shù)方面又有何作用？眾所周知，蝴蝶是一種美麗的動物，蝴蝶的美麗主要是因為它們的翅。教科書上有：“蝴蝶，隸屬節(jié)肢動物門、昆蟲綱、鱗翅目，占有十余個科?！睆姆诸惿蟻砜?，鱗翅目，顧名思義，蝴蝶的翅是布滿鱗片的。而翅美麗的花紋也是由于鱗片嗎？或僅僅只是因為鱗片嗎？帶

3、著一系列的問題我組成員展開了研究。為了使研究結(jié)果更具有說服性，我們外出采集了蛺蝶科（Nymphalidae）、鳳蝶科（Papilionidae）、弄蝶科（Hesperiidae）、灰蝶科（Lycaenidae）、粉蝶科（Pieridae）等科的典型蝴蝶（圖片見下頁）。經(jīng)過一段時間蝴蝶的采集和標本制作，于2010年的2月23日，我們到了浙江大學華家池校區(qū)的昆蟲研究所，對捉到的蝴蝶進行了體視鏡下觀察和拍照。在暑假中，我參加了浙江大學生物專業(yè)學生的天目山采風活動，很多標本都是在那次活動中獲得的。在2010年8月2日與10月16日間，我們又到昆蟲研究所，對蝴蝶進行了體視鏡下觀察和拍照（筆者使用的體視鏡

4、的放大倍率為8×80×）。通過本課題的學習和研究，筆者能較系統(tǒng)地說明蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)和顯色原因的理論依據(jù)、希望可以填補一些人們對蝴蝶鱗翅結(jié)構(gòu)和顯色原因認識不足的空白，并且能給相關(guān)研究人員提供參考、建立起蝴蝶的照片資料庫、了解并有利于將來促進仿生技術(shù)的發(fā)展；通過本課題的學習和研究，筆者掌握了研究性學習的基本方法、了解了如何進行研究性學習、學會如何用實驗來進行探究，為將來進行科學研究打下堅實的基礎，從中筆者獲益匪淺。有足夠的資料后，我們對資料進行研究后得出結(jié)論：蝴蝶鱗翅顯色原因主要和鱗翅結(jié)構(gòu)有關(guān)，下面是筆者的研究成果。二、蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)在體視鏡下，蝴蝶的翅既有相似性，又有各自的不

5、同的特點。圖7圖8蝴蝶鱗翅的基礎為膜翅。在其上有翅脈與幾丁質(zhì)毛，翅脈是明顯的。在宏觀中，翅脈和翅的顯色很多方面都有關(guān)。在體視鏡下（如圖7所示某蛺蝶）可以清楚得看到翅脈對表面附著物的巨大影響。幾丁質(zhì)毛是翅的一部分（如圖8）所示。經(jīng)過仔細的觀察后，筆者歸納出了一些規(guī)律。主要分為鱗翅鱗片種類、鱗翅鱗片著生方式和鱗翅翅面形狀三方面。（一）鱗翅鱗片種類1顏色紅 綠 藍 白 黑圖9在為美眼蛺蝶拍照時，筆者深深地被其顏色的多樣所打動。據(jù)此，筆者認為顏色是蝴蝶鱗翅鱗片最基本的種類差別之一。如用模式圖，則如圖9所示。在體視鏡下，該種排列如圖10所示。此圖來自美眼蛺蝶（Junonia almana）。圖中有顏色不

6、同的鱗片5種，由此可見，宏觀中翅顯色的主要原因是顏色。182表面凹凸在體視鏡下，蝴蝶鱗片表面的凹凸并沒有筆者想象的那么明顯，可以說表面凹凸作為蝴蝶鱗翅鱗片種類差別，在體視鏡下極難被發(fā)現(xiàn)，需在電子顯微鏡下才能被發(fā)現(xiàn)。然而筆者還是在翅基處找到了。圖11如用模式圖，則如圖11所示。在體視鏡下，幾乎所有鱗片均有三條棱，其余大都相同（如圖12-1所示）。此圖來自某蛺蝶。宏觀中翅顯色與表面凹凸有關(guān)（如圖12-2所示），此圖在電子顯微鏡下拍攝，顯色機理詳見干涉。圖121 圖1223形狀圖13除了顏色和表面凹凸外，筆者猜想形狀也是蝴蝶鱗翅鱗片種類之間差別之一。試驗中，形狀作為蝴蝶鱗翅鱗片種類差別， 在體視鏡下

7、可見，在宏觀中鱗翅顯色與其形狀有關(guān)。如用模式圖，則如圖13所示。在體視鏡下如圖14-1所示。此圖來自中華谷弄蝶（Pelopidas sinensis Mabille）。圖中可見有多種長度和寬度的鱗片，而在上一節(jié)的圖12中，鱗片形狀也與圖14-1中的不同。圖141圖14-2電鏡下如圖14-2所示：雙層鱗片上層末端圓滑，下層末端呈鋸齒狀。圖122說明鱗片基部形狀呈盾狀，這些照片均能體現(xiàn)形狀對顯色的影響。（二）鱗翅鱗片著生方式1平行排列根據(jù)照片筆者猜想蝴蝶鱗翅鱗片最基本的著生方式之一，然而發(fā)現(xiàn)這種排列方式?jīng)]有間隔排列常見。如用模式圖，則如右圖15所示。在體視鏡下，該種排列如圖16所示（美眼蛺蝶（Ju

8、nonia almana）。圖16圖152間隔排列筆者猜想蝴蝶鱗翅鱗片另一種最基本的著生方式。事實證明，這種排列很常見。如用模式圖，則如圖17所示。在體視鏡下，該種排列如圖18-19所示。圖17此圖均來自玉帶鳳蝶（Papilio polytes）（雌）。圖18圖193無序排列圖20該種著生方式在蝴蝶中并不常見。如用模式圖，則如圖20所示。在體視鏡下，該種排列如圖21-22所示。圖21來自中華谷弄蝶（Pelopidas sinensis Mabille），示翅緣處排列無序；圖22來自粉蝶，示翅脈處排列無序。圖21圖22（三）鱗翅翅面形狀1表面起伏關(guān)于表面起伏，筆者在觀察中發(fā)現(xiàn)，作為蝴蝶鱗翅翅面形

9、狀的決定性因素，表面起伏，是顯而易見的。在宏觀中，翅表面起伏和鱗片著生時與翅面的角度有關(guān)。由于鱗片長度較為恒一定，角度越大（0º90º），正弦位越大，高度越高，反之，高度越低，產(chǎn)生表面起伏。如用模式圖，則如圖23所示。圖23在體視鏡下，無序排列如圖22所示（無序排列）?？上г趫D中翅面起伏并不明顯，無法看到光反射的不同方向。2表面附著物表面附著物包括鱗片和剛毛兩塊。模式圖先給出，如圖24所示。 圖24（1）鱗片鱗片（模式圖中的長方塊）作為表面附著物，主要靠排列方式和種類（顏色、形狀和表面凹凸）來表達影響，是蝴蝶鱗翅翅面豐富多彩的決定性因素。（2）剛毛剛毛（模式圖中的三角形）是

10、蝴蝶鱗翅翅面附著物中有著很大的比重。開始筆者并沒有意識到，然而在拍照時才意識到這是表面附著物很重要的一塊。剛毛事實上包括很多，有各種各樣的毛結(jié)構(gòu)，如按生的部位即可分翅近緣、翅緣、翅面、翅根、翅轉(zhuǎn)角處和腹部。在宏觀中，雖然剛毛與鱗片不同，在顯色中并不占大的比重，但事實上，剛毛和鱗片相似，以一個集合的方式存在并產(chǎn)生影響。在體視鏡下，如圖25-34所示。圖25-26來自某蛺蝶。此圖中可清晰的看到翅近緣生的毛結(jié)構(gòu)。 圖25 圖26圖27-28來自斐豹蛺蝶（Argyreus hyperbius），其中圖27為雌性，圖28為雄性。此圖中可清晰的看到翅緣生的毛狀鱗結(jié)構(gòu)。 圖28圖27圖29來自斐豹蛺蝶（Ar

11、gyreus hyperbius）雌性，圖30來自某眼蝶。此圖中可清晰的看到翅面生的毛結(jié)構(gòu)。圖31來自中華谷弄蝶（Pelopidas sinensis Mabille）。此圖中可清晰的看到翅根生的毛結(jié)構(gòu)。圖33圖32圖32-33來自斐豹蛺蝶（Argyreus hyperbius），其中圖31為雌性，圖33為雄性。此圖中可清晰的看到其余一種特殊的毛結(jié)構(gòu)，著生在翅轉(zhuǎn)角處和腹部兩側(cè)，可能有幫助飛行功能。圖29圖33三、蝴蝶鱗翅顯色原因凡親手捉過蝴蝶的人都記得手上會沾上一些粉末狀的東西，其實這就是蝴蝶翅上落下的鱗片。筆者把一片蝴蝶鱗翅放在顯微鏡下，就可以看到它的表面密密麻麻地蓋滿了覆瓦狀排列的鱗片。拔

12、下一個鱗片，可以看到它像一片樹葉的形狀。一端的邊緣有齒狀缺口與突起，另一端有點像葉柄，這“葉柄”插在表皮下。真正是片片相連、鱗次櫛比。與鳥類的羽毛一樣，蝴蝶鱗翅色彩斑斕有物理與化學兩方面的原因。蝴蝶鱗翅顯色原因，在這里打算從兩方面說明：結(jié)構(gòu)色、色素色和混合色。在上海大自然昆蟲博物館中有一塊展版（圖34）是這么說的：圖34該展版上所說的化學色我在這里稱為色素色，而物理色我在這里稱為結(jié)構(gòu)色，混合色就不用其它的名稱。（一）結(jié)構(gòu)色原因蝴蝶鱗翅結(jié)構(gòu)色比色素色更為復雜。下面從光學角度出發(fā)，分別從反射、折射和干涉三方面就鱗片的微結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的原因作出解釋，揭示蝴蝶鱗片的非光滑結(jié)構(gòu)對可見光的作用機理。1反

13、射光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的交界面時，一部分光返回原來介質(zhì)中，使光的傳播方向發(fā)生了改變，這種現(xiàn)象稱為光的反射。圖35筆者分析得出由于鱗片表面有一列列的棱狀突起，對射來的光線有不同的反射作用，這種由物理因素引起的色彩稱為反射色。鱗片以自己的顏色反射光，如同鏡子一般。如圖35所示（美眼蛺蝶，即圖10，在為說明顏色時使用），反射對顯色有極強的作用。2折射圖27光由一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)或在同一種不均勻媒質(zhì)中傳播時，方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。鱗片折射光，鱗片著生角度不同造成表面折射不同，事實上是一種色散現(xiàn)象。如圖36所示。此圖來自某蛺蝶。又如閃蝶科（Morphidae）的蝴蝶（中國境內(nèi)沒有分布

14、），翅的折射在光學中, 對于不同的波長，介質(zhì)的折射率n()也不同，這使得白光（或復色光）在折射時，不同顏色的光被分解（成為單色光），這種現(xiàn)象叫光的色散。翅的折射是極明顯的。如圖37所示，歡樂女神蝶（Morpho nestira）。 圖36 圖373.干涉在折射和反射的基礎上，引起蝴蝶翅具有金屬光澤的是更高級的物理現(xiàn)象：干涉。頻率相同、相差恒定的兩列相干光波疊加，使某些區(qū)域的光振動始終加強，某些區(qū)域的光振動始終減弱，即在干涉區(qū)域內(nèi)振動強度有穩(wěn)定的空間分布，這種現(xiàn)象稱為光的干涉，形成的圖樣稱為干涉圖樣。如圖38所示。 圖38光的干涉的成因是兩波在同一介質(zhì)中傳播，相向行進而重疊時，重疊范圍內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)

15、點同時受到兩個波的作用。若波的振幅不大，此時重疊范圍內(nèi)介質(zhì)質(zhì)點的振動位移等于各別波動所造成位移的矢量和，稱為波的重疊原理。（光波傳播時也有干涉現(xiàn)象，但是這時沒有介質(zhì)中的質(zhì)點受作用） 同相（in phase）：若兩波的波峰（或波谷）同時抵達同一地點，稱兩波在該點同相。 反相（antiphase）：若兩波之一的波峰與另一波的波谷同時抵達同一地點，稱兩波在該點反相。兩波交會后的波形和行進速度，不會因為曾經(jīng)重疊而發(fā)生變化。蝴蝶翅由兩層薄薄的鱗片組成，上面一層鱗片彼此交疊，而下一層則比較光滑。當陽光照射在蝴蝶翅上時，兩層鱗片之間的空氣薄膜會產(chǎn)生干涉，以展示出繽紛多彩的顏色。而當光線擊中一個蝴蝶翅鱗片的不

16、同片層結(jié)構(gòu)時，它被反射了無數(shù)次。所有這些組合反射導致蝴蝶翅的強烈的色彩。如圖39所示。由于鱗片極其微小，其上褶皺以數(shù)以千計的數(shù)量，而數(shù)萬鱗片又覆蓋著蝴蝶翅。故鱗翅目的希臘名由此得名，意思規(guī)模的翅。反過來，每個鱗片的多個層次，從頂部到底部，同樣間隔的褶皺產(chǎn)生了干涉。這種干涉非常強烈，有的甚至使蝴蝶的顯色延伸到紫外線光譜。如圖40所示。（二）色素色原因蝴蝶翅的結(jié)構(gòu)色是由其微觀結(jié)構(gòu)的原因通過物理現(xiàn)象的反射、折射和干涉而產(chǎn)生的，主要要通過色素來表達。色素色是由色素的存在而產(chǎn)生。其顏色取決于光波、波長和色素粒的化學成分，即來自于一般的化學色素吸收特定波長的光線所產(chǎn)生的反映。為了弄清楚色素色來自于的化學色

17、素是怎樣工作的，筆者做了以下提取蝴蝶鱗翅色素的實驗。下面是這個實驗的實驗報告：實驗目的 提取蝴蝶鱗翅色素實驗原理 破壞蝴蝶鱗翅鱗片細胞后用有機溶劑提取色素實驗原料、儀器及用具實驗原料：數(shù)只斐豹蛺蝶實驗儀器及用具：（1）鑷子、解剖剪、毛筆 （2）研缽、玻璃棒、三角漏斗、濾紙、燒杯 （3）有機溶劑：無水乙醇（4）緩沖液：KCl-HCl pH=1.7（5）酶標儀，64格杯子實驗內(nèi)容及步驟1，用鑷子、解剖剪將蝴蝶翅取下，棄去顏色不同區(qū)，用毛筆將翅的鱗片取下后置于研缽中；2，加入少量有機溶劑，研缽數(shù)分鐘，再加入適量有機溶劑和緩沖液，過濾；3，用酶標儀檢驗。實驗記錄 下面為實驗數(shù)據(jù)：（Well表示不同分組

18、，A1A12為組別參號，M為檢測X光的波長，下列數(shù)據(jù)位吸收的百分數(shù)，單位為x100%）WellM 460WellM 485WellM 510WellM 535WellM 560A10.061A10.059A10.056A10.056A10.054A20.057A20.056A20.053A20.053A20.051A30.057A30.055A30.053A30.052A30.051A40.056A40.054A40.052A40.051A40.05A50.055A50.053A50.05A50.05A50.049A60.055A60.053A60.051A60.051A60.049A70.0

19、54A70.052A70.05A70.05A70.048A80.054A80.053A80.05A80.05A80.048A90.053A90.052A90.049A90.049A90.048A100.055A100.054A100.051A100.05A100.049A110.047A110.046A110.046A110.046A110.045A120.051A120.074A120.048A120.051A120.056A11和A12為無水乙醇。通過查資料，筆者得知理論上M510為黃蝶呤的吸收峰。實驗分析和結(jié)論該實驗的數(shù)據(jù)并沒有很好地體現(xiàn)出吸收峰，這主要因為提取的色素不是純粹的黃蝶呤素，

20、可能還含有其它蝶呤素和其它色素，如黑色素等。圖41為分析折線圖：圖41雖然實驗不是很成功，含有色素種類還有待于進一步研究，但還是從另一個角度說明了色素色來自于的化學色素。經(jīng)查國際上的相關(guān)文獻可知蝴蝶身上的黑色、黃色、紅色、綠色是由色素決定的，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，當化學性質(zhì)有所改變時，色素色就會由于氧化或還原反應而褪淡甚至消失。 蝴蝶翅上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

21、、上皮細胞、血液和其他皮下組織內(nèi)，都是蝴蝶還是幼蟲時從食物中攝取來的。綠色素的產(chǎn)生來源目前科學家們還并不了解，有些人猜測可能綠色素應該是從葉綠素衍生而來的，但這個說法還有待證明。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、黃蝶呤來源于食物中的尿酸鹽。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。（三）混合色原因蝴蝶翅混合色事實上就是以上兩種原因作用在同一翅上，同一時間的共同體現(xiàn)，即結(jié)構(gòu)色與色素色混合在一起就稱為混合色或協(xié)同色。絕大部分蝴蝶鱗翅的顯色原因就是這種。蝴蝶翅的結(jié)構(gòu)色和色素色的組合可以創(chuàng)造有趣的效果。其顯色遵從著三原色定理，同時，由于光的干涉，從不同角度觀

22、察蝴蝶翅，光線從不同的角度射入，即使在同一個點，也會產(chǎn)生不同的顏色，就如同全息圖片一樣。在這里，不同色素色引起的不同顏色。當鱗片以不同順序和疏密方式排列時，產(chǎn)生了一個非常有趣的現(xiàn)象，遠看時只是一種顏色的翅面區(qū)塊，在體視鏡下觀察時可以發(fā)現(xiàn)是由三種或三種以上不同顏色的鱗片按一定間隔順序排列而導致的。正如同電視機屏幕一樣，遠看時是一個五彩的圖案，但如果靠近用放大鏡觀察，則只能看到紅、綠、藍三種顏色的極小點。如圖42和圖43，將圖中小框放大，可見不同顏色按一定順序排列所產(chǎn)生的有趣現(xiàn)象。圖42圖43綜上所述，在蝴蝶的表皮細胞中有被稱為“蝶呤”的色素顆粒，由于含有黑色素、紅蝶呤素、白蝶呤素、黃蝶呤素等不同

23、的色素而使鱗片本身的色彩顯現(xiàn)不同的顏色，由于色素的存在，其顏色取決于光波、波長和色素粒的化學成分，即來自于一般的化學色素吸收特定波長的光線所產(chǎn)生的反映為色素色。蝴蝶翅表面布滿了大量的鱗片，由于鱗粉表面的溝脊和鱗粉的數(shù)量、距離、角度、排列方式等不同而對光線產(chǎn)生不同的反射、折射、干涉等物理作用而產(chǎn)生，是顏色中最為穩(wěn)定的，它可在不同光源以及光線不同入角時，產(chǎn)生不同的色彩。所以其微觀結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色。當在具有色素基礎的鱗粉上又產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色，結(jié)構(gòu)色與色素色混合在一起就稱為混合色，兩者綜合產(chǎn)生美麗變幻的色彩，蝴蝶顏色大多屬于這一種。四、蝴蝶鱗翅顯色的功能生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應，蝴蝶鱗翅顯色為它們自身提供了

24、多種功能，包括擬態(tài)、警戒，在繁殖季節(jié)還具有進行異性識別的功能等，為蝴蝶保證了生存和繁衍的本領。枯葉蛺蝶（Kallina inachus Doubleday）圖44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)。如圖44所示。警戒也是一種自我防衛(wèi)的方式，眼蝶科蝴蝶的眼斑，如貓頭鷹蛺蝶在它們下層兩側(cè)翅上，分別有一處像貓頭鷹眼睛一樣的圖案，看起來有點兇神惡煞，這就是一種警戒色。貓頭鷹眼睛圖案的功能就是在欺騙捕食者，讓對方誤認為正有一只大眼睛動物在兇狠

25、地瞪著它們，恐嚇捕食者不敢輕易下手，常常可以嚇跑捕食的小鳥或轉(zhuǎn)移攻擊目標，使身體較重要的部位免遭襲擊。如圖45所示。貓頭鷹蛺蝶（Brassolinae）圖45柑橘鳳蝶（Papilio xuthus Linnaeus）（幼蟲）圖46蝴蝶還是偽裝和隱藏自己的高手，他們利用保護色和環(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。如圖46所示。大部分蝴蝶的進化動機都是為了隱藏自己，逃避攻擊。但是，有的時候它們也需要表

26、現(xiàn)自己，讓自己成為關(guān)注的焦點。在交配季節(jié)，蝴蝶就要通過表現(xiàn)自己來吸引異性的青睞。雄性豹紋蛺蝶身上長有華麗的桔黃色圖案，它們用這種顯著的圖案向異性暗示，它們的基因是最優(yōu)秀的。豹紋蛺蝶具有兩性異形的特點，這也就意味著雌性遠沒有雄性那么華麗，因為她們不需要通過華麗的外表來吸引異性交配。雌性豹紋蛺蝶的翅通常呈黑色、棕色或是白色。雄性如圖47所示。豹紋蛺蝶（Lepidoptera）（雄）圖47紅紋毒蝶（hongwendudie）圖48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)含有有毒成份或不良味道的體液，它們用明顯的花紋警告

27、捕食者，自己的味道很糟糕，敢吃我，后果自負，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習到痛苦的經(jīng)驗，以后就會避免捕捉這類花紋的蝴蝶。如圖48所示?？偠灾巧娴膲毫κ沟愡M化出了各種色彩的翅，并從鱗片的性質(zhì)表現(xiàn)出來。這是一種非常特殊的方式，在昆蟲中，只有鱗翅和毛翅的翅面上有附著物且與顯色有關(guān)。五、結(jié)束語通過這次研究性學習，我們了解了鱗片種類、鱗翅鱗片著生方式、鱗翅翅面形狀等蝴蝶鱗翅的結(jié)構(gòu)，從而進一步了解了蝴蝶鱗翅顯色的原因。從光學角度來講，鱗片的微觀結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的原因，可以從反射、折射、干涉方面作出解釋,揭示了蝴蝶鱗片的非光滑結(jié)構(gòu)對可見光的作用機理。而結(jié)構(gòu)色主要要通過色素來表達，從化學角度來講說明色素色是由色素的存在而產(chǎn)生，不同的色素使鱗片本身的色彩顯現(xiàn)不同的顏色，通過實驗探究進一步了解蝴蝶的表皮細胞中含有黑色素、紅色素、白蝶呤素、黃蝶呤素等色素顆粒的情況，說明了如何由一般的化學色素吸收特定波長的光線來反映色素色。我們采用實驗觀察