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蝴蝶的“前世今生”
蝴蝶的一生共要经历四重变化：卵、幼虫、蛹及成虫。因为各个阶段的形态和习性差异太过明显，我们称其为“完全变态”发育。而实际上，这种差异是源于蝴蝶生命中每个阶段带着的不同使命。
卯是新生命的伊始，就先从卵说起。蝴蝶的卵大都是呈球形、椭球形或圆柱形，这些多样的形态，再加上颜色及表面纹饰都存在种的差异。起始状态，卵大都是浅浅的颜色，等到快孵化时，颜色逐渐加重。若观察足够仔细，能看到半透明的卵壳充盈着正在蜷缩生长的小幼虫。关于卵壳，还有一些独特之处。某些种类的蝴蝶幼虫爬出壳的第一任务就是把卵壳给整个啃干净，不然就无法存活。这大概是因为这些卵壳中含有一些幼虫生长发育必需的营养物质。
通常情况下，蝴蝶的繁殖可以说是极其不负责任的，产完卵后就即刻飞走，放任这成百上千的卯自生自灭。但有一种名为畸纹紫斑蛱蝶（Hypolimnasanomala）的雌性成虫，表现出让人叹服的母爱。一只雌性畸纹紫斑蛱蝶约可产500个卵，产完卵后它们没有选择离去，而是稳稳地守卫在卵上，张开翅膀成为一道坚实的保护墙。直到卵孵化出来，幼虫开始四周扩散，它们才算完成使命。而最终，有些雌虫因精力耗竭，直至死去还保持着同一个姿势。相比起不管不顾后代的行为，不得不说，蝴蝶在选择产卵地点上是深谋远虑的。它们大都会在特定的植物叶片上产卵，因为这些特定植物就是将来幼虫的主食。等到幼虫破壳而出时，虚弱的它们不再需要经历长途跋涉寻找食物，唯一需要做的就是敞开肚皮大口的吃。这时，就进入了蝴蝶生命中第二个阶段——幼虫。
蝴蝶的幼虫，也就是我们常说的毛毛虫。对于幼虫来说，它们唯一的使命就是作为一个优秀的“吃货”而活着。不停地吃，不停地长，再不停地吃，不停地长。因为昆虫没有类似于脊椎动物真正的骨骼，它们身体表面覆盖的外骨骼，就如骑士的盔甲一般，坚硬无比却不能随体形的变化而变化。所以为了满足它们日益肥胖的身形，幼虫要经历4～5次的蜕皮。每次蜕皮，就意味着它们年龄增加一岁，所以最后一龄幼虫（4龄或5龄）的大小可达到1龄幼虫的100～1000倍。这是因为在此阶段，幼虫要确保储备足够的营养用于即将进行的“完全变态”过程。如果营养不够，可能就无法羽化成正常大小的蝴蝶，甚至影响其繁殖能力。当摄取了足够营养后，末龄幼虫即停止进食，开始酝酿着进入下一个阶段——化蛹。
化蛹应该是蝴蝶一生中最神奇的阶段。设想，一条肥乎乎、缓慢笨拙的毛毛虫在这个阶段要经历怎般翻天覆地的变化才能蜕变成翩翩起舞的蝴蝶呢？首先，要选择一个合适的化蛹场所。蝴蝶的蛹大都是悬挂在树枝上，隐蔽在叶子里，或埋藏在土中。之后，已然滴水不沾的末龄幼虫在彻底排净消化道后，就开始化蛹了。其外骨骼褪去的同时，蝴蝶的雏形也开始慢慢凸显出来，外裹在一层薄薄的蛹壳之内。从蛹壳外部看，一切风平浪静，其实内部早已经是波涛汹涌的变化了。如若仔细辨认，头部的复眼、触角和喙；胸部的足和翼；以及鼓胀的腹部都轮廓分明，似乎只是一只被抽真空包裹的蝴蝶而已。蝴蝶的蛹期时间长短不一，几天、几周，甚至越冬，有些种类的蛹期可长达两年。
最终迎来的就是激动人心的破蛹成蝶的时刻了。首先裂开的是蛹壳最薄弱的部分——头和胸部，蝴蝶的头和三对足慢慢地从裂缝中钻出来，一阵小憩后，接着轮到翅膀和腹部的彻底释放。等蝴蝶整个身体都从蛹壳中挣脱出来时，一切却还未结束。这时的蝴蝶就像一个易碎的半成品，皱缩的翅膀耷拉在身体两侧，全身又软又湿，根本无法飞行。然而仅仅几分钟，蝴蝶就能将体液泵入翼脉中，翅膀迅速伸展起来；在接下来的1～2个小时内，蝴蝶还要不时地扇动翅膀，让其逐渐变硬变干，直至能够飞行。这样，蝴蝶就开始了它一生中第一次的飞行首秀。
在生命的最后一个阶段中，蝴蝶的使命也是明确而不可懈怠的，终日嬉戏于花丛间只是表象，一切都是为尽快找到配偶，繁衍后代服务的。所以，成虫的寿命并不算长，有些种类甚至只有昙花一现的几天。在这段时间内，某些蝴蝶甚至不进食，而另外一些寿命稍微长一点的，会以吸食花蜜来补充能量。这种习性与蝴蝶的幼虫是很不一样的，主要决定于它们的口器，一个是适于啃食叶片的咀嚼式口器，另一个是适于吸取花蜜的虹吸式口器。当蝴蝶找到配偶，交配完毕，并且产下第一枚卯时，新生命的轮回也被重新开启。
蝴蝶的颜色之谜
蝴蝶最大的特点莫过于那两对色彩斑斓的翅膀，而其色彩之谜就源于覆盖在翅膀上无数的微小鳞片。这些鳞片犹如鸟类的羽毛一般，长椭圆的外形，基部连有一小短柄嵌入翼膜内。鳞片颜色的来源主要有两种，一个是自身生理代谢产生的色素颗粒，称之为化学色；另一个是由于物理光学原理产生的，即结构色（物理色）。
鳞片的白、黄、红、棕、黑大都形成于化学色，例如黄色和红色产生于类胡萝l、色素，而棕色和黑色来自于黑色素。这些都是蝴蝶能够通过自身的生理代谢所产生的色素颗粒。而另一类色素颗粒，如形成白色和黄色的黄酮类色素颗粒，则需要间接来源于蝴蝶在幼虫时期所摄食的植物色素在其体内的积留。这些色素颗粒虽有着各种鲜艳色彩，但却容易由于各种化学作用而渐渐褪色甚至消失。而对于结构色来说，所能产生的颜色就更变化多端了。它实际上是光作用于鳞片表面脊、沟等微结构而发生光散射、干涉以及衍射的结果。这就是为什么我们总是能在阳光下看见蝴蝶蓝绿色的翅膀总闪耀着彩虹色的金属光泽。
蝴蝶的鳞片有两层——表层和底层，往往底层以棕色和黑色等暗色为主，而表层颜色较为丰富，以亮色为主。虽然每个鳞片仅有一种颜色，但不同颜色的鳞片如屋瓦般有序地覆盖着，于是构成了蝴蝶翅膀多样的花纹。
我们了解了蝴蝶体色从何而来，那么，这多彩的颜色又有怎样的功能呢？前一个问题是从微观上解释了蝴蝶体色的物质基础，而后一个问题是要解决体色在宏观上受到何种进化力的作用。蝴蝶的体色能提供三方面的作用：自我保护、个体交流和体温调节。
体温调节主要是通过翅膀鳞片上的黑色素吸收的太阳辐射能传导至体内而引起体温上升。蝴蝶是冷血动物，它不能通过自身代谢产生热量保持体温，只能靠翅膀的机械运动产热以及太阳能来维持体温。而其中，维持体温的能量有14%是通过鳞片吸收而体色的保护作用主要是用来抵御天敌，这是与天敌协同进化的结果。最著名的例子是枯叶蝶，飞行时翅膀正面是异常鲜明泛金属光泽的橙蓝色，而停立时翅膀收合露出其背面，俨然就是一片带有点点病斑的褐黄色枯树叶，这就是一种保护色。另外一种抵御天敌的策略是警戒色。自然界中一般具有亮丽体色的生物总能传达出这样的信息，“我味道不好或者我有毒”，这是对其潜在天敌的警告。所以，一些翅膀异常鲜艳的蝴蝶利用了这种警戒色的作用来减少被捕食的概率。还有一种我们比较熟悉的保护机制——拟态。见过翅膀上长了一对眼睛的蝴蝶吗，这是蝴蝶通过翅膀上的花纹来模拟动物的眼睛以达到惊吓捕食者的目的。
体色除了在自身保护方面起到重要作用，还在个体交流如雌雄配对时也是极其重要的信息元素。蝴蝶有比脊椎动物更广的视觉光谱范围，比如能看到短波长的紫外线。所以，某些蝴蝶种类可以通过特殊的紫外反射值或吸收值来识别异性。
事实上，蝴蝶体色并不能同时兼顾到自我保护、个体交流以及体温调节这三个方面，更准确地说，蝴蝶真正的体色反应的是在这三者之间权衡的结果。
（责任编辑/李平）
蝴蝶的一生共要经历四重变化：卵、幼虫、蛹及成虫。因为各个阶段的形态和习性差异太过明显，我们称其为“完全变态”发育。而实际上，这种差异是源于蝴蝶生命中每个阶段带着的不同使命。
卯是新生命的伊始，就先从卵说起。蝴蝶的卵大都是呈球形、椭球形或圆柱形，这些多样的形态，再加上颜色及表面纹饰都存在种的差异。起始状态，卵大都是浅浅的颜色，等到快孵化时，颜色逐渐加重。若观察足够仔细，能看到半透明的卵壳充盈着正在蜷缩生长的小幼虫。关于卵壳，还有一些独特之处。某些种类的蝴蝶幼虫爬出壳的第一任务就是把卵壳给整个啃干净，不然就无法存活。这大概是因为这些卵壳中含有一些幼虫生长发育必需的营养物质。
通常情况下，蝴蝶的繁殖可以说是极其不负责任的，产完卵后就即刻飞走，放任这成百上千的卯自生自灭。但有一种名为畸纹紫斑蛱蝶（Hypolimnasanomala）的雌性成虫，表现出让人叹服的母爱。一只雌性畸纹紫斑蛱蝶约可产500个卵，产完卵后它们没有选择离去，而是稳稳地守卫在卵上，张开翅膀成为一道坚实的保护墙。直到卵孵化出来，幼虫开始四周扩散，它们才算完成使命。而最终，有些雌虫因精力耗竭，直至死去还保持着同一个姿势。相比起不管不顾后代的行为，不得不说，蝴蝶在选择产卵地点上是深谋远虑的。它们大都会在特定的植物叶片上产卵，因为这些特定植物就是将来幼虫的主食。等到幼虫破壳而出时，虚弱的它们不再需要经历长途跋涉寻找食物，唯一需要做的就是敞开肚皮大口的吃。这时，就进入了蝴蝶生命中第二个阶段——幼虫。
蝴蝶的幼虫，也就是我们常说的毛毛虫。对于幼虫来说，它们唯一的使命就是作为一个优秀的“吃货”而活着。不停地吃，不停地长，再不停地吃，不停地长。因为昆虫没有类似于脊椎动物真正的骨骼，它们身体表面覆盖的外骨骼，就如骑士的盔甲一般，坚硬无比却不能随体形的变化而变化。所以为了满足它们日益肥胖的身形，幼虫要经历4～5次的蜕皮。每次蜕皮，就意味着它们年龄增加一岁，所以最后一龄幼虫（4龄或5龄）的大小可达到1龄幼虫的100～1000倍。这是因为在此阶段，幼虫要确保储备足够的营养用于即将进行的“完全变态”过程。如果营养不够，可能就无法羽化成正常大小的蝴蝶，甚至影响其繁殖能力。当摄取了足够营养后，末龄幼虫即停止进食，开始酝酿着进入下一个阶段——化蛹。
化蛹应该是蝴蝶一生中最神奇的阶段。设想，一条肥乎乎、缓慢笨拙的毛毛虫在这个阶段要经历怎般翻天覆地的变化才能蜕变成翩翩起舞的蝴蝶呢？首先，要选择一个合适的化蛹场所。蝴蝶的蛹大都是悬挂在树枝上，隐蔽在叶子里，或埋藏在土中。之后，已然滴水不沾的末龄幼虫在彻底排净消化道后，就开始化蛹了。其外骨骼褪去的同时，蝴蝶的雏形也开始慢慢凸显出来，外裹在一层薄薄的蛹壳之内。从蛹壳外部看，一切风平浪静，其实内部早已经是波涛汹涌的变化了。如若仔细辨认，头部的复眼、触角和喙；胸部的足和翼；以及鼓胀的腹部都轮廓分明，似乎只是一只被抽真空包裹的蝴蝶而已。蝴蝶的蛹期时间长短不一，几天、几周，甚至越冬，有些种类的蛹期可长达两年。
最终迎来的就是激动人心的破蛹成蝶的时刻了。首先裂开的是蛹壳最薄弱的部分——头和胸部，蝴蝶的头和三对足慢慢地从裂缝中钻出来，一阵小憩后，接着轮到翅膀和腹部的彻底释放。等蝴蝶整个身体都从蛹壳中挣脱出来时，一切却还未结束。这时的蝴蝶就像一个易碎的半成品，皱缩的翅膀耷拉在身体两侧，全身又软又湿，根本无法飞行。然而仅仅几分钟，蝴蝶就能将体液泵入翼脉中，翅膀迅速伸展起来；在接下来的1～2个小时内，蝴蝶还要不时地扇动翅膀，让其逐渐变硬变干，直至能够飞行。这样，蝴蝶就开始了它一生中第一次的飞行首秀。
在生命的最后一个阶段中，蝴蝶的使命也是明确而不可懈怠的，终日嬉戏于花丛间只是表象，一切都是为尽快找到配偶，繁衍后代服务的。所以，成虫的寿命并不算长，有些种类甚至只有昙花一现的几天。在这段时间内，某些蝴蝶甚至不进食，而另外一些寿命稍微长一点的，会以吸食花蜜来补充能量。这种习性与蝴蝶的幼虫是很不一样的，主要决定于它们的口器，一个是适于啃食叶片的咀嚼式口器，另一个是适于吸取花蜜的虹吸式口器。当蝴蝶找到配偶，交配完毕，并且产下第一枚卯时，新生命的轮回也被重新开启。
蝴蝶的颜色之谜
蝴蝶最大的特点莫过于那两对色彩斑斓的翅膀，而其色彩之谜就源于覆盖在翅膀上无数的微小鳞片。这些鳞片犹如鸟类的羽毛一般，长椭圆的外形，基部连有一小短柄嵌入翼膜内。鳞片颜色的来源主要有两种，一个是自身生理代谢产生的色素颗粒，称之为化学色；另一个是由于物理光学原理产生的，即结构色（物理色）。
鳞片的白、黄、红、棕、黑大都形成于化学色，例如黄色和红色产生于类胡萝l、色素，而棕色和黑色来自于黑色素。这些都是蝴蝶能够通过自身的生理代谢所产生的色素颗粒。而另一类色素颗粒，如形成白色和黄色的黄酮类色素颗粒，则需要间接来源于蝴蝶在幼虫时期所摄食的植物色素在其体内的积留。这些色素颗粒虽有着各种鲜艳色彩，但却容易由于各种化学作用而渐渐褪色甚至消失。而对于结构色来说，所能产生的颜色就更变化多端了。它实际上是光作用于鳞片表面脊、沟等微结构而发生光散射、干涉以及衍射的结果。这就是为什么我们总是能在阳光下看见蝴蝶蓝绿色的翅膀总闪耀着彩虹色的金属光泽。
蝴蝶的鳞片有两层——表层和底层，往往底层以棕色和黑色等暗色为主，而表层颜色较为丰富，以亮色为主。虽然每个鳞片仅有一种颜色，但不同颜色的鳞片如屋瓦般有序地覆盖着，于是构成了蝴蝶翅膀多样的花纹。
我们了解了蝴蝶体色从何而来，那么，这多彩的颜色又有怎样的功能呢？前一个问题是从微观上解释了蝴蝶体色的物质基础，而后一个问题是要解决体色在宏观上受到何种进化力的作用。蝴蝶的体色能提供三方面的作用：自我保护、个体交流和体温调节。
体温调节主要是通过翅膀鳞片上的黑色素吸收的太阳辐射能传导至体内而引起体温上升。蝴蝶是冷血动物，它不能通过自身代谢产生热量保持体温，只能靠翅膀的机械运动产热以及太阳能来维持体温。而其中，维持体温的能量有14%是通过鳞片吸收而体色的保护作用主要是用来抵御天敌，这是与天敌协同进化的结果。最著名的例子是枯叶蝶，飞行时翅膀正面是异常鲜明泛金属光泽的橙蓝色，而停立时翅膀收合露出其背面，俨然就是一片带有点点病斑的褐黄色枯树叶，这就是一种保护色。另外一种抵御天敌的策略是警戒色。自然界中一般具有亮丽体色的生物总能传达出这样的信息，“我味道不好或者我有毒”，这是对其潜在天敌的警告。所以，一些翅膀异常鲜艳的蝴蝶利用了这种警戒色的作用来减少被捕食的概率。还有一种我们比较熟悉的保护机制——拟态。见过翅膀上长了一对眼睛的蝴蝶吗，这是蝴蝶通过翅膀上的花纹来模拟动物的眼睛以达到惊吓捕食者的目的。
体色除了在自身保护方面起到重要作用，还在个体交流如雌雄配对时也是极其重要的信息元素。蝴蝶有比脊椎动物更广的视觉光谱范围，比如能看到短波长的紫外线。所以，某些蝴蝶种类可以通过特殊的紫外反射值或吸收值来识别异性。
事实上，蝴蝶体色并不能同时兼顾到自我保护、个体交流以及体温调节这三个方面，更准确地说，蝴蝶真正的体色反应的是在这三者之间权衡的结果。
（责任编辑/李平）