劉錚
蒼蠅、蜜蜂、蚊子和飛蟻……乍看之下,它們的翅膀透明單調,平淡無奇。殊不知,就在這樸實的外表下,閃耀著一個如孔雀華羽般絢麗多彩、美輪美奐的世界。最近,在美國賓夕法尼亞大學一位生物學家的協助下,瑞典隆德大學的昆蟲學家葉卡捷琳娜·謝威托索瓦(Ekaterina Shevtsova)及其兩位同事幫我們摘掉了這層蒙眼布:當他們將透明翅膀置于暗色背景上時,一個五彩斑斕的世界霎時間浮出水面。更不可思議的是,除了繽紛的色彩外,不同物種、不同性別的昆蟲,其翅膀還有著各自獨特的穩(wěn)定圖案。
小小的翅膀或許能幫助昆蟲互相交流,識別同類,甚至還能幫助昆蟲學家區(qū)分外形相似的物種,這一發(fā)現令昆蟲學家們瞠目結舌??墒?,昆蟲翅膀的華麗細節(jié)緣何能在人們眼皮底下隱藏這么久?
其實早在1843年,昆蟲學家克洛德·夏爾·古羅(Claude Charles Goureau)就已注意到昆蟲翅膀能反射彩色。“某天,我們在斜視這些半透明的無色膜翅時,發(fā)現其光禿禿的表面呈現出綠色和紅色的色調,其間偶爾還摻雜著橙色、紫色和藍色?!彼谡撐摹独ハx翅膀的彩虹色》(Mémoire sur lirisation des ailes des insectes)中這樣寫道。然而,這一發(fā)現很快被淹沒了——科學家們將其原理等同于肥皂泡效應:各種顏色因視角的轉換而隨機閃耀,一切皆是偶然。
之后,科學家漸漸遺忘了這一發(fā)現。畢竟,他們的研究環(huán)境和工作方法都不利于揭示真相:博物館的無數標本被分門別類地固定在各種白色背景上。葉卡捷琳娜·謝威托索瓦補充道:“以前,在實驗室和顯微鏡下,我們總是習慣用酒精浸濕這些微小的翅膀,或將其浸沒在一種含油物質中,然后放到明亮的背景上加以審視。”也就是說,研究人員每每都與正確的做法背道而馳。
事實上,只需將活體或干燥的標本置于黑色背景上,你便會洞悉透明翅膀的奧秘:它不僅有恒定的色彩,甚至還點綴有規(guī)則的圖案和紋理。葉卡捷琳娜·謝威托索瓦也是在無意中發(fā)現了翅膀的這一特征。有段時間,她為寫作博士論文而研究蒼蠅?!斑@很難解釋,某天,我拿著已經悉心觀察過多次的蒼蠅標本,突然察覺其翅膀上有個圖案宛如一幅精妙絕倫的名家畫作,且極易被忽視?!?/p>
她的同事對此也無比錯愕。生物學家喬斯坦·柯杰倫德森(Jostein Kjaerandsen)表示:“如同熟識的世界瞬間崩塌,在我潛心研究多年的蠅翅上,竟閃爍著一個我從未發(fā)覺的標記系統?!?/p>
此后,研究團隊又將膜翅目昆蟲(一般有兩對膜質翅,如蜜蜂、飛蟻)與雙翅目昆蟲(僅有一對翅膀,如蒼蠅、蚊子)的諸多翅膀進行了系統類比。結果顯示,一幅幅精美的圖畫里閃耀著如彩虹般斑斕的色彩,只是唯獨缺少紅色這一許多昆蟲看不見的顏色。研究者們由此推斷,和蝴蝶一樣,昆蟲的翅膀亦有其特殊作用,尤其在求偶交配時充當著個體獨一無二的標記(不同性別的昆蟲有著各自不同的翅膀圖案)?!拔覀冊缇妥⒁獾嚼ハx的許多古怪習性,只是一直不解其中原因。例如,一些昆蟲在閑逛時,為何其雙翅呈垂直狀。”這些顏色的發(fā)現者、巴黎自然史博物館的馬修·若龍(Mathieu Joron)強調說,“或許它們是在借此進行彼此交流吧?!?/p>
此外,瑞典的研究團隊還指出,濃艷的色彩正是源于兩束光線的相互疊加。具體地說,昆蟲的翅膀由兩層扁平的透明甲殼素組成。這兩層甲殼素可同時反射光線,而當反射回的光混合時便產生了顏色。具體看到什么色彩,取決于那一點的翅膀厚度,而翅膀的厚度不均則導致了彩虹色的呈現。對于同一種或同一屬的昆蟲而言,其翅膀的顏色相差無幾。因此,科學家們也可以根據翅膀區(qū)分外形相似的物種,即使面對用保護色來玩“障眼法”的機靈鬼,也能“火眼金睛”地看透其本質。
科學家有理由為此雀躍不已,發(fā)現昆蟲翅膀的秘密為昆蟲學研究打開了一個新領域,相信蒼蠅、飛蟻和其他蜂類的透明翅膀所蘊藏的秘密不久也將真相大白。
(摘自《看天下》2011年第18期)