现在古生物学家知道这些 2 亿年前的蝴蝶翅膀上有什么颜色

蓝闪蝶可以说是地球上最迷人的昆虫，如果你看到它，你立刻就会知道。它的翅膀比你的手掌还宽，闪着彩虹般的蓝色光泽，明亮得仿佛在发光。

从某种意义上说，蓝闪蝶确实会发光：不是通过发光，而是通过折射，这要归功于蝴蝶以及其他一些昆虫、植物、鸟类和软体动物进化而来的一种光学技巧。根据中国科学院的最新研究，蝴蝶很久以前就开始展现这些鲜艳的颜色。

蓝闪蝶属于鳞翅目昆虫，该目包括蝴蝶和蛾子。在昆虫中，蓝闪蝶以翅膀图案多样、创意十足而著称。它们的翅膀造型各异，有的暗淡无光，有的模仿眼睛、水滴、树叶、黄蜂和其他有毒蝴蝶的图案，甚至还有的涂上玻璃纸和油彩。科学家们想知道这些色彩可以追溯到多久以前。“颜色是各种沟通策略的基础，”新研究的作者王波说道。这项研究今天发表在《科学进展》杂志上。“如果我们知道古代昆虫或其他动物的颜色，我们就能获得更多有关它们生态的信息。”

回到大闪蝶的亮蓝色。这是由于一种叫做“结构色”的东西。结构色不是通过化学方法散射特定波长光的色素，而是像通过棱镜一样折射光的物理晶体结构。这些结构的特征小于光波长的四分之一，肉眼看不见，由高折射、无色物质（如胶原蛋白或角蛋白）或甚至黑色素等色素层堆叠而成。鳞翅目昆虫翅膀上坚韧的几丁质鳞片本身呈现出复杂的脊线和层次，可以从光线中产生鲜艳的金属色调。但同样的原理也适用于孔雀尾羽、青长尾猴阴囊和入侵日本甲虫闪亮的绿色外壳。

加州大学伯克利分校的研究员尼帕姆·帕特尔 (Nipam Patel) 研究了现代蝴蝶翅膀的结构色形成过程，他对这些结构的多样性进行了分类：“它们可以简单到只有合适厚度的一层平面，也可以非常复杂，像圣诞树一样”，比如蓝闪蝶翅膀鳞片的横截面。“有时你会得到看似非常复杂的解决方案，它们其实是独立产生的，”他解释说，远亲群体表现出相同的纳米结构，这证明结构色是鳞翅目昆虫在数百万年中不断进化的有用工具。

在这项新研究中，研究人员检查了 500 多个蝴蝶标本，最终选择了 6 个保存完好的标本，足以揭开它们的秘密。这些标本可以追溯到 2 亿年前的侏罗纪时期。化石在石头中——其中一只原始蝴蝶被保存在琥珀中，就像侏罗纪公园里的一样——翅膀的颜色已经消失，但纳米结构却保留了下来。科学家们在电子显微镜下检查了这些支架，以揭示它们的图案：下层是紧密排列的小鳞片，上层是呈人字形隆起的较大部分。研究人员在计算机中模拟了这些排列，能够确定它们如何散射光，从而揭示它们的颜色。

在所有六个标本中，翅膀都呈现出宽波段散射，看起来是浅黄褐色，带有金属肥皂泡光泽。研究人员认为，他们的发现表明，翅膀鳞片的图案从最早的形态开始就是鳞翅目昆虫不可分割的一部分。直到后来，在白垩纪时期，这种单一的结构形成才爆发出蝴蝶和飞蛾最终发展出的各种视觉错觉。

虽然所有侏罗纪标本都属于早已灭绝的科和种，但它们现存的近亲是一种现今被称为小翅蛾的原始蛾。它们体型小，长有毛，翅膀呈黄铜色的绿金色，也可以描述为棕色。它们不是蓝闪蝶。但从这个不起眼的开端，如今的迷幻图案和浓烈色彩已经出现。