黃金蛹

真相追追追

這顆黃金蛹是端紫斑蝶(異紋紫斑蝶 Euploea mulciber、striped blue crow)的吊蛹,當光線被金屬色澤的蛹反射時,潛在的捕食者可能會誤以為它們是水滴所反射的陽光,從而保護了自身的安全。

(手上可能有塗 水果酒

終齡幼蟲長這副模樣↓

羽化後的蛹殼呈現透明

這顆吊蛹是結在紅蟬的葉背,紅蟬 屬於夾竹桃科-飄香藤屬的 Mandevilla sanderi紫斑蝶幼蟲的寄主植物大多會分泌乳汁,我就曾在 羊奶頭 樹上看過其幼蟲。至於紅蟬原產於巴西里約熱內盧,其分泌的乳汁含有生物鹼強心苷,端紫斑蝶幼蟲藉由攝入這種有毒的食草,將其儲藏在體內以作為禦敵武器。

黃金蛹之所以能顯現金屬色澤,看起來似乎是幾丁質的布拉格繞射(請參考先前這篇→結構色)。但是布拉格繞射在低掠射角所呈現的色澤與從法線方向的正面觀察色澤不同,所以黃金蛹的呈色機制與其稍有不同。在這篇研究論文〈Cuticular Interference Reflectors in the Golden Pupae of Danaine Butterflies〉中,提到「角質層的電子顯微照片顯示其中有許多交替的緻密層D與透明層C(含水層)。D層的折射率1.58而厚度保持固定;C層的折射率1.37而厚度由外到內有規律的變厚然後再變薄,這樣的交替層可以多達250對

a圖的光程nd(折射率×厚度)等於¼波長,所以光線1與光線2反射後的光程差是½波長,加上二者的相位差½(註:從光疏到光密介質的反射相位顛倒,從光密到光疏介質的反射相位不顛倒,就如同輕繩與重繩的反射波之模式)

因此光線1與光線2反射後,二者會形成相長干涉(建設性干涉),於是就能看到反射光。至於黃金蛹的多層干涉之光譜如下:

550nm~750nm範圍的反射率R將近80%,低於550nm的藍光則反射率較低,因此看起來就會呈現出藍光的互補光— 黃光。所以這種反射的金屬色澤是歸因於光在蛹殼的多層交替結構中的相長干涉,這是物理結構色而非顏料的化學色,只不過這種反射的頻譜較寬。如果連藍光也能形成相長干涉的話,那麼蛹殼就會是如同鏡面一般的銀色光澤

羽化後的蛹殼則因含水的透明層會失水乾燥而呈現透明。最後來欣賞一段化蛹的過程

以及紫斑蝶越冬遷徙的壯觀景況

結論:端紫斑蝶堪稱是生存高手,幼蟲時具有黑白環節的擬態蛇紋警戒色與紅色觸角,蛹期則偽裝成發光體來欺騙捕食者,遇到危險時的雄蝶還會擠出毛筆器釋放具有強烈氣味之斑蝶素來嚇阻捕食者靠近。至於翅膀的警告色斑,表示其體內擁有源自寄主植物的毒性,亦因此成為許多無毒蝴蝶物種的擬態對像,藉此來瞞過天敵。

當紫斑蝶在幽谷翩然起舞,陽光晶瑩妳葉上的露珠
請容我們以福爾摩莎之名,許妳
與這片山林荒野天荒地老

-許勝奇〈田代氏鼠尾草