黑脉金斑蝶翅膀上斑点的秘密

　　每年秋天，帝王蝶都会踏上大自然最伟大的旅程之一。这些昆虫从加拿大的避暑之家飞到墨西哥中部的山区，飞行了2000多英里。只有大约30%的人能在旅途中幸存下来。研究人员发现，成功的蝴蝶有一个共同的特征:它们翅膀的边缘往往有一点斑点。

　　“甚至没有人知道帝王蝶身上的这些斑点是干什么用的，”乔治亚大学(University of Georgia)生物学家安迪·戴维斯(Andy Davis)说，他是周三发表在《公共科学图书馆·综合》(PLOS one)杂志上的一项研究的作者。他补充说，“突然之间，他们似乎真的很重要。”

　　黑脉金斑蝶的翅膀大部分是橙色的，但它们的边缘是黑色的，点缀着小小的白色斑点。戴维斯博士很好奇这些黑色边缘是否有助于帝王蝶的迁徙能力。深色吸收更多的热量，对海鸟的研究表明，深色和浅色羽毛之间的温差可以改变气流模式，使黑色翅膀的鸟类“提高飞行效率——基本上是增加升力，减少阻力，”新墨西哥矿业与技术研究所的机械工程师穆斯塔法·哈桑纳利安说。

　　他和戴维斯博士进行了合作，想看看这种情况是否也适用于帝王蝶。深色翅膀的蝴蝶在空气动力学方面具有优势，这使得它们比深色翅膀的同类更有可能在漫长的迁徙中存活下来。

　　为了验证这一假设，戴维斯博士邀请当时还是佐治亚大学(University of Georgia)本科生的蒂娜·乌(Tina Vu)承担了一项可能很繁琐的任务:浏览400只帝王蝶的照片，测量它们翅膀边缘的黑色和白色数量。

　　“我不得不不断地鼓励她，因为这在当时听起来太愚蠢了，”戴维斯博士说。

　　Vu花了几个小时在Photoshop中追踪这些白点，同时收听真实犯罪的播客，她有了一个惊人的发现:在墨西哥之旅中幸存下来的斑蝶往往有更多的白点，而不是研究人员预测的特别黑的翅膀。此外，她还分析了一些非迁徙的蝴蝶亲戚，它们的斑点也比大迁徙的蝴蝶少。

　　“当我们看到有更多的白点时，我们就想，‘好吧，这些肯定是有功能的，’”计划攻读生物学研究生的吴女士说。

　　研究人员的工作理论是，这些斑点通过在机翼边缘产生加热和冷却的口袋来减少阻力，这可能会产生上升空气的微小涡流。差异是微妙的:完成迁徙的蝴蝶只比起跑线上的蝴蝶多3%左右的斑点。但科学家们怀疑，即使阻力很小，也会对飞行能力产生切实的影响。

　　研究人员的下一步将是在人工黑脉金斑蝶翅膀上进行风洞实验来验证他们的假设。

　　芝加哥大学的生物学家Ayse Tenger-Trolander没有参与这项研究，她说，虽然迁徙成功和斑点之间存在相关性，但她有兴趣看看这些后续研究是否表明斑点确实有帮助。“我有点想知道，这些差异是否仅仅是因为翅膀的生理发育方式不同，”腾格-特朗德博士说。

　　Micah Freedman是英属哥伦比亚大学的一名生物学家，他也没有参与这项研究，他同意需要进行后续研究，但他说:“我真的很喜欢这篇论文同时涉及生物学家和工程师的想法。”

　　这种跨学科的合作不仅可以更好地了解帝王蝶在栖息地被破坏和气候变化的情况下完成迁徙的能力，还可以为更高效的飞机提供灵感。戴维斯博士说:“如果我们是对的，如果帝王蝶真的在利用这种简单的设计技术，想象一下，只要拿一些油漆扔在飞机机翼上，那将是多么简单。”