这些红外图像显示了蝴蝶翅膀的活力

从Eumaeus atala蝴蝶的彩虹色蓝色翅膀到红蛱蝶标志性的火橙色翅膀，蝴蝶拥有一些非常迷人的翅膀，这已经不是什么秘密了。长期以来，人们认为这些昆虫似乎通过一组无生命的细胞来实现如此光彩夺目。但现在，新的研究表明，蝴蝶的翅膀实际上包含一个活细胞网络，它发挥着一个关键作用：精心调节翅膀的温度。这个网络可能包含一个叫做“翼心”的东西，它每分钟跳动几十次来控制血液流动。

为了更好地了解蝴蝶翅膀内的复杂结构，哥伦比亚大学和哈佛大学的研究人员开发了一种新的红外成像技术。

研究团队移除了 50 多种蝴蝶的翅鳞，以便更仔细地观察隐藏在翅鳞下的内部神经元。然后，他们定制的热像仪记录了翅膀的冷却过程，突出了热量从某些区域消散的位置。

最终，正如他们在上周《自然》杂志上发表的研究中所展示的那样，他们绘制出了蝴蝶翅膀温度分布的彩色图。

哈佛大学昆虫学家、这项研究的作者内奥米·E·皮尔斯 (Naomi E. Pierce) 表示：“由于蝴蝶翅膀薄而脆弱，所以到目前为止，这一直很难做到。”他们的非侵入式热像仪是在不干扰脆弱翅膀结构的情况下观察它们的关键。

热图阐明了蝴蝶在最佳状态下翱翔所需的狭窄温度范围。它们依靠太阳作为主要热源——但蝴蝶的翅膀在阳光下很快就会过热，而寒冷的环境会减缓血液流动并阻碍它们的运动。

为了重现这种昆虫的自然环境，研究人员通过从上方照射一盏灯来模拟阳光；他们发现蝴蝶翅膀的活细胞能够感知太阳的方向和强度，并通过某些行为来保持理想的温度。例如，一些物种可能会相应地闭合翅膀或远离太阳倾斜。

“它们非常能够感知翅膀上的热量，”加州大学欧文分校的进化生物学家 Adriana Briscoe（未参与这项研究）说。“通过详细研究其生理基础，展示[蝴蝶]既能感知热量，又能做出行为反应，这真是太酷了。”

布里斯科最近发表了另一项研究，也研究了蝴蝶的体温调节，不过她的团队重点研究的是现实栖息地中的行为。布里斯科说，全球变暖将给蝴蝶适应当地环境带来挑战。

哥伦比亚大学和哈佛大学的团队希望，未来蝴蝶的热量调节技术可以为耐热飞机的开发提供参考。这可能特别有用，因为高温已经导致商业航班停飞。

“这为飞行器机翼的设计提供了灵感，”这项研究的作者、哥伦比亚大学应用物理学家 Nanfang Yu 在一份新闻稿中表示。“也许机翼设计不应该仅仅基于对飞行动力学的考虑。”