蝴蝶的翅膀，不只是美麗

黃宗慈

你有沒有為蝴蝶的美麗感到贊嘆呢？你有沒有想過這樣一個問題：蝴蝶的翅膀是沒有生命的薄膜，還是活生生的動物器官呢？哥倫比亞大學的工程師和哈佛大學的生物學家運用紅外線成像技術(shù)讓我們看到，蝴蝶的翅膀不但是有血管、有神經(jīng)的器官，還是絕佳的散熱結(jié)構(gòu)呢！

就像第二個心臟

當哈佛大學的研究人員除去蝴蝶翅膀上的鱗粉，并將神經(jīng)元染色，他們觀察到翅脈中存在著復雜的循環(huán)系統(tǒng)。這個循環(huán)系統(tǒng)由中間一條氣管與旁邊一

條或兩條血管組成，還可以看到血球細胞在血管里流著。當蝴蝶平靜的時候，幾分鐘會脈動一次，將氧氣和養(yǎng)分輸送到翅膀各處。翅脈的周圍布滿了感覺神經(jīng)元和感覺神經(jīng)元的巨大軸突，幫助蝴蝶感受到翅膀上的溫度。

因為翅脈上的神經(jīng)元可以直接感受到溫度，不需要經(jīng)過蝴蝶的視覺來衡量陽光的強度，蝴蝶會借著轉(zhuǎn)動身體來躲避強光，在幾秒鐘之內(nèi)避免翅膀過熱。

調(diào)節(jié)生理平衡

身為變溫動物，蝴蝶在太陽下取暖是很重要的，但是又小又薄的翅膀也非常容易在太陽下過熱。哥倫比亞大學的工程師們設(shè)計了一個新的紅外線成像技術(shù)，讓他們可以準確地測量活生生的蝴蝶翅膀上的溫度分布，因為昆蟲的翅膀太過輕薄和脆弱，這個實驗在以往是非常難做到的！

研究團隊發(fā)現(xiàn)，不論在什么樣的溫度和環(huán)境下，蝴蝶翅脈的溫度總是比翅膀無細胞的部分低，這表示有生命的部分優(yōu)先受到保護。翅脈能夠有效散熱，是因為翅脈和無生命部分覆蓋著形狀不同的鱗粉，鱗粉的納米結(jié)構(gòu)使翅脈成為超級輻射冷卻裝置，太陽再毒辣也不帕啦！

蝴蝶鱗粉的形狀或許可以激發(fā)工程師的靈感，設(shè)計出在高溫環(huán)境中擁有良好輻射冷卻功能的材料。你們看，昆蟲美麗的翅膀不但是有血有肉的器官，也綜合了復雜的循環(huán)、神經(jīng)感覺和機械性運動系統(tǒng)，幫助調(diào)節(jié)昆蟲生理上的平衡。

蝴蝶不僅美麗，而且這對美麗的翅膀還能幫助科學家研究大事兒呢！