科學也可以如此靠近

生活在19世紀,你最好喜歡甲蟲——因為它會被你穿在身上

4月
13
2018

2018年4月13日11時 今日科學 果殼網

果殼網

下面這件衣服,好看嗎?這是一套19世紀的服飾,經過了兩百年,上面裝飾的綠色貼片仍然熠熠生輝,閃著奇異的金屬光澤……

等等,這到底是什麼寶石?

左圖:Charles A. Whitaker Auction Co.;右圖:SueWalkerWhite / flickr

說出來嚇死你,這些綠色貼片是蟲子。兩百年不褪的美麗色澤,來自一種神奇的甲蟲——吉丁蟲的鞘翅。

Victoria and Albert Museum, London

在吉丁蟲之中,有一個佼佼者,那就是我們今天要講的桃金吉丁(Chrysochroa fulgidissima),俗稱彩虹吉丁蟲。

外表炫麗的桃金吉丁。圖片:Brian Adler / wikipedia

蟲如其名,彩虹吉丁蟲好似將金屬彩虹穿上了身,在不同角度的光線照射下,它的顏色會發生七彩斑斕的變化,就像寶石一般讓人移不開眼。

體色華麗的吉丁蟲

桃金吉丁來自金吉丁屬,該屬所在的吉丁科屬於昆蟲綱鞘翅目——都說了是甲蟲嘛。桃金吉丁分布在亞洲較為溫暖的地區,在中國南方包括台灣島,以及日本、韓國、越南、寮國、印尼等國家和地區均有發現。

桃金吉丁活躍在亞洲較溫暖的地區。圖片:Brian Adler / wikipedia

桃金吉丁的成蟲具有華麗的體色,在以金屬綠為基調的鞘翅上分布著紅色的縱紋。它們體長約3~4厘米,以一些落葉喬木如朴、櫸、桃、櫻、櫟等的樹葉為食。成蟲的壽命非常短,只有兩個月;我們的暑假正好是它們在野外活躍的時間。它們一般白天活動,飛行時特化的前翅張開呈「V型」並保持不動,飛行動力完全依靠後翅。

它們的兩對翅膀。圖片:Tetsuya Shimizu / flickr

交配是成蟲短暫生命中的重頭戲。雌蟲會選擇在新枯死或未完全枯死的喬木中產卵,根據孵化條件的差別,20天左右孵化成幼蟲。自然條件下,幼蟲藏身於枯木之中一點點地啃食木頭成長,需要約兩年的時間長為成蟲。

桃金吉丁與亞洲文化

美麗的吉丁蟲在英語中也被叫做「Jewel beetle」,自古以來便與亞洲地區的文化密不可分。在印度、泰國、日本等地,人們會將吉丁蟲的鞘翅當作高級裝飾品。

好看的吉丁蟲不止桃金吉丁,比如同樣背部綠色的紅綠金吉丁C. vittata。圖片:Ben Sale / wikipedia

在日本,吉丁蟲被稱為「玉蟲」,桃金吉丁更是被稱為「大和玉蟲」。在日語中,「玉」的讀音是「tama」,「魂」是「tamashii」,因此古人認為玉蟲是靈魂之蟲,有著特別的靈力;一些與宗教佛法相關的寶物會使用玉蟲的鞘翅作為裝飾,其中比較有代表性的就是法隆寺的「玉蟲廚子」(是供奉著佛像的柜子)。由於吉丁蟲外表美麗、生命短暫,還留下了不少用它詠唱愛情的古代詩歌和歌曲。

江戶時代流行玉蟲色的口紅「小町紅」,當然這不是用玉蟲做的,是紅花紅色素。圖片:amu-zen 人類為了化妝好看,都干出過什麼事?連蟲癭都敢往牙上抹啊!

吉丁蟲這種隨著光線變化的金屬色也被人們稱為「玉蟲色」,有時還用會出現在新聞用語中,如「玉蟲色的答覆」——意思是「答覆根據解釋的不同能有不同的涵義,取決於聽者自己的理解」。

結構色的奧秘

桃金吉丁能夠作為裝飾品,除了本身的高分顏值之外,還和它死亡後不會褪色有著很大關係。從羽化成蟲的那一刻起,它的美麗就定格了下來——其外殼看上去像金屬薄片那般平整光滑,在陽光的照射下熠熠生輝。但如果拿到電子顯微鏡下放大了看,就會發現這層薄片的表面並不光滑,而是有著多層微細結構,這些結構就是它光彩奪目的關鍵所在。

圖片:Takashi Shinkai / Nature Production

桃金吉丁的體色是一種結構色,也稱作物理色。結構色與色素著色無關,不會因為生物活性的變化導致褪色,因為結構色是生物體表面或表層的嵴、紋、小面和顆粒使射入的光發生反射、散射、衍射、干涉等光學現象,從而產生特殊的顏色效應。簡單來說,就是生物體亞顯微結構帶來的光學效果。

結構色很常見,比如:藍天、晚霞的顏色,來自大氣中的微粒和氮氧分子排布造成的光的散射,即瑞利散射,海水的顏色也遵從這一原理;陽光下的肥皂泡、漂浮在湯汁表面的油膜,其五彩的色澤則來自薄膜干涉現象。

圖片:Tagishsimon / wikipedia

而桃金吉丁的金屬光澤,原理和鮑魚殼內部的珍珠光澤、鯡形目的一些小魚身上發光的銀色相似,都是數層微小結構使特定波長領域的光線發生了反射和干涉。

原諒色為哪般?

那麼,桃金吉丁為什麼要將如此炫目亮眼的結構色穿上身呢?廣為流傳的說法是,體色顯眼的它們突然起飛可以嚇到天敵鳥類,但這其實是一種誤傳。

各種吉丁蟲。圖片:Genera Insectorum

事實上,桃金吉丁的體色是用來保護自身的迷彩色。

桉樹樹葉是桃金吉丁的主要食物之一,比較一下就能發現,體型細長的桃金吉丁,很像細長的桉樹葉;桉樹葉朝向太陽的那一面非常光滑,在陽光下會閃耀水潤的光澤。

陽光下閃光的桉樹葉。圖片:123rf.com.cn正版圖庫

當鳥類從上而下俯視時,反射著陽光的桉樹葉與反射著陽光的桃金吉丁融為一體,桃金吉丁還能隨著角度不同呈現出黃色紅色等顏色,可謂是最高級別的迷彩服了。

一個AI

「為什麼沒有蟲恐預警?」都這麼好看了,當然要選擇原諒它啊。

一本自然之美

地球上75%的動物是昆蟲

其中40%是甲蟲

果殼網出品的「一本自然」系列筆記本

精心挑選100種美貌甲蟲

把它們留在了筆記本里

除了甲蟲本,還有

螳螂本、蘑菇本、貝殼本、水母本

每一本都藏著100種神奇生物

100幅科學插畫+100個物種學名

每天收穫一個自然驚喜

精緻設計、精選用紙、裸脊裝幀

送人、自用都合適

翻開就有好心情

一本自然很多彩

了解

閱讀原文


延伸閱讀

土壤有機質下降有啥後果?事關所有人!

新聞 | 在西恩富戈斯發現史前鯊魚的牙齒

來自星星的鐵?埃及法老的匕首材料竟源自太空?

牛津大學教授:別再早睡早起了!(一本正經的給睡懶

未解之謎? 藏於北極海底的千年女屍!


熱門內容

友善連結