蝴蝶翅色的作用（保護色與警戒色）

(一)保護色

偽裝色

以類似枯葉的色彩作為偽裝色，使得鄰近的捕食者無法辨識。

枯葉蝶(Kallima inachus)

斑剝顏色

天敵利用休息中的蝴蝶翅膀折合成的三角形來辨識蝴蝶，因此蝴蝶常變化翅型或添加一些特殊花紋來掩飾翅型，來消除三角形的輪廓。

 

黃蛺蝶(polygonia c-aureum lunulata)

 

琉璃蛺蝶(Kaniska canace drilon)

眼狀斑紋

 

·       蝴蝶利用翅上的小眼狀花紋來引開捕食者對致命部位的注意力。

白波紋小灰蝶(Jamides alecto dromicus)

·       蝴蝶會突然顯露翅膀基部的眼狀花紋或其他明顯花紋以讓天敵誤認其為脊椎動物之眼睛而受驚嚇，是一種欺詐式的防禦策略。

孔雀紋蛺蝶(Precis almana almana)

(二)警戒色

有些蝴蝶體內含有毒成份或不良味道之體液，會演化出明顯花紋，例如紅、黃、橙等強烈對比色彩，並帶有黑色或深褐色以展示其存在，捕食者因嘗試錯誤學習到痛苦經驗而會避免捕捉這類蝴蝶。

紅紋鳳蝶

斑鳳蝶(Chilasa agestor matsumurae)

  

圖片來源：

1.     枯葉蛺蝶(2014) 維基百科

2.     黃鉤蛺蝶 (2014) 維基百科

3.     YoyoFreelance (2015) Polygonia c-aureum lunulata (female, wet-season form) 黃鉤蛺蝶 (雌 雨季型) http://www.flickriver.com/

4.     Butterfly Effect (2013) https://wanderingbutterflyeffect.wordpress.com/

5.     YoyoFreelance (2012) Kaniska canace drilon 琉璃蛺蝶www.flickr.com/

6.     白波紋小灰蝶Jamides alecto dromicus (2003)  http://gaga.biodiv.tw/

7.     美眼蛺蝶http://www.wikiwand.com/

8.     方聖平(2015)清華蝴蝶園http://cl-butterfly.vm.nthu.edu.tw/

9.     YoyoFreelance (2015) Chilasa agestor matsumurae 斑鳳蝶 www.flickr.com/

參考文獻

蝴蝶的防禦策略http://studentweb.bhes.ntpc.edu.tw/

季節性性狀(seasonal polyphenism)

這篇文章是我們在閱讀《INSECT EVOLUTIONARY ECOLOGY》這本書後所總結出來的內容。由於我們的研究課題是季節性性狀，所以我們將關注點放在其中一篇有關季節多型性的文章中。

要提到seasonal polyphenism ，就不得不提到 Phenotypic plasticity ,即表型可塑性。它用於描述“在不同的環境下相同的基因型表達出不同的表現型”這一現象。書中提及，這個現象曾經被科學家們所忽視，原因恐怕在於拉馬克主義的誇大解釋。然而漸漸地，當越來越多的人們意識到將基因表達與環境分隔開來是一件錯誤的事時，表型可塑性的議題又重新被提起。潛在的基因表達與環境有關這一觀點取代了基因的規律性表達這一觀點。最終，一個明確的定義被提出，表現型是由基因和環境的相互作用形成的，即所謂的表型可塑性（Phenotypic plasticity)。

根據表型的靈活程度，表型可塑性可分為幾種。儘管他們之間的界限並不清晰，但仍可大致分為三種：
1.第一種是在個體成長的過程中受到環境因素（environmental cues)的影響形成的不可逆的表型變化。這一類的生物多數壽命不長，如昆蟲；
2.第二種是在個體的一生中其表型隨環境的變化而產生可逆的變化，如雪兔。這些動物相對而言要比較長壽。
3.第三種是指個體行為上的差異也會導致性狀的差異。

季節性性狀是指在不同季節所展示出的不同表型，這在昆蟲當中是一種普遍的現象，它們的表型大多可以作為性狀可塑性的範本。蝴蝶經常展示出季節多型性，但在大多數的案例中，它們的作用機制是不明的。有一種假說認為季節的差異影響到蝴蝶幼蟲體內的黑色素的量，進而體現在溫度與表型的關係上。


參考資料：《INSECT EVOLUTIONARY ECOLOGY》

輪藻的生殖構造

蕨類

蝴蝶翅色

翅色的來源

蝴蝶翅色是来源于翅膀上的鳞片。鳞片像瓦片一样紧密的排列，但是鱗片并不排列在一个平面上，而是高低参差，鳞翅的角度各不相同。如果刮去鳞片，就只剩下透明的蝶翅膜。

翅色的功用

保護色，警戒色，控溫，求偶，種類識別，擬態

翅色的形成

分為三大類：

（一）結構色 / 金屬色/ 物理色structural color

結構色是由鳞片的特殊结构（脊紋）而形成的光学现象（如干擾，折射，或衍射）。翅上鳞片结构不同、所具有的物理属性也不同而产生的不同颜色。鳞片上的脊纹有一定角度且充满空气，这些结构能使光线产生折射、反射或干扰，从而形成各种各样的光泽。光泽的变化随着光照角度的变化而变化。这种物理结构是稳定的，只是随着光线强弱的变化，颜色也有强弱变化而已。這種物理結構導致虹彩效應形成。

脊紋的多層微結構圖

（二）色素色/ 化學色pigmentation color

由鳞片内部含有的色素构成，这種颜色在任何情况下都不会发生改变，色素可以吸收部分光波而反射其他光波，从而呈现出相应的色彩。蝴蝶身上的黑色、黄色、红色和绿色，也是由色素决定的。例如，黑色素呈现出深沉的墨色、褐色、黄褐色和红褐色等色彩。再如，类胡萝卜素、花青素、花黄素能够产生黄色、红色、橘红色。

（三）混合色
也称化学物理色或综合色，即翅膀上既有色素粒存在又有特殊的物理结构(脊纹)存在，因而从不同角度观察，就能看到不同的光泽和美丽变幻的色彩。例如，在同一個表面的結構有藍色的結構色和黃色的色素色，就會導致（藍+黃=綠）的色彩形成。

Blue Morpho butterfly (Morpho menelaus).

這種蝴蝶可以在南美洲的雨林中找到（巴西和圭亞那），形態屬於世界最大的， 擁有7.5 〜20厘米的翼展。是常見用來進行翅色分析的對象。

翅膀 > 鱗片 > 翅脈 > 脊紋

鱗片表面

鱗片背面

參考文獻

(1)  为什么我们看到蝴蝶翅膀是彩色的？知乎網。http://www.zhihu.com/

(2)  Why are butterflies colored? (Interference). Causes of Color.   http://www.webexhibits.org/causesofcolor/

頭殼寬測量

戴爾法則(Dyar's law):堅硬的外骨骼［如:頭殼、腳］的寬度會和其齡期成正相關。若是使用身體較柔軟的部分，如:腹部節間，常因吃食的多寡而影響長短。藉此得知幼蟲生活史和目前的生長情形，也能得知預測樣品中遺失齡期的頭殼寬。

Dyar

實驗中為何要紀錄頭殼寬:  

測量工具：游標卡尺

測量位置：［如圖紅色線標誌］

藉由紀錄的頭殼寬，算出齡期對幼蟲頭殼寬的最佳趨勢線，線的斜率，也就是生長情形，來判斷是否相似，得知是否有受到濕度以外的因素所干擾。

各濕度中齡期對平均頭殼寬的最佳趨勢線圖

從圖中得知各組的斜率相似，也代表每組的生長情形相似，因此得知無其他非濕度的因素干擾。

文獻參考

Martin B. Berg, Richard W. Merrit (2009) Growth, Individual  pp. 432–433.  In: Vincent H. Resh and Ring T. Cardé (ed.), Encyclopedia of insects.

Harrison G. Dyar. (1890) The number of molts of lepidopterous larvae. Psyche 5 : 420–422.

為何要計算毛毛蟲的食葉量？

這學期的小組實驗，「環境濕度是否影響紫蛇目蝶的翅色？」終告一段落了！(灑花~

回想起從一開始的實驗計畫，天真的以為，只要我們控制好飼育紫蛇目蝶幼蟲實驗箱的溼度變化，就能完成這份實驗！
我們小組完全忘記，一個實驗有操作變因，也同時要有「控制變因」！像是溫度、光照、以及食葉量等。而這些都要記錄，要有憑有據才能證明這實驗的可信度。

• 記錄食葉量要做什麼用？

為了確保紫蛇目蝶翅色變化的因素，只有濕度因子！排除掉餵食量的多寡這項因素，或許影響他們生長狀況。呈現數據讓人了解，「喔！每箱的毛毛蟲都很公平的分配到一樣的食物喔！牠們的主人沒有依心情狀況，還是看誰比較可愛就給多一點葉子！」

• 怎麼計算食葉量？

子蛇目蝶幼蟲期分五個齡期，每進入新的一個齡期會掉一次頭殼。每個齡期計算一次食葉量。
以一齡為例，拍攝將要放入實驗箱的所有葉片(稱為before)，等在實驗箱內發現了掉落的幼蟲頭殼後，代表一齡幼蟲期結束，此時要把吃剩餘的葉片從實驗箱拿出，再拍攝一張(稱為after)。

一齡的食葉量計算: before減去after的食葉量面積

〈圖一〉

方法: 我們是用描圖紙和大頭針去固定展開的葉片，拍下影像〈圖一〉；也可直接將葉片攤平放到掃描器下掃描，更為方便。事後放到imagej這軟體去計算面積大小，在此推薦大家上阿簡老師的blog「阿簡生物筆記」，有清楚的imagej使用教學，也有提到計算葉面積喔！

小提醒:
1.墊在葉子底下的紙要有格線或劃一條比例尺，才有相對比例計算葉面積。(建議單位mm)

2.拍攝時，要注意相機是與葉面保持平行的，以免葉片形狀面積與實際不相符。

• 食葉量數據呈現？

可參考各個有關蝴蝶實驗的論文資料，像是「黃鉤蛺蝶 (Polygonia c-aureum lunulata Esaki &Nakahara) (鱗翅目：蛺蝶科) 在葎草之飼育研究」，都有專業的食葉量數據呈現。

而我們小組採比較簡單的方式，用word做簡易型表格〈圖二〉。

〈圖二〉

參考資料:

阿簡生物筆記， imagej教學影片

台灣昆蟲 30: 77-85 (2010)，黃鉤蛺蝶 (Polygonia c-aureum lunulata Esaki &Nakahara) (鱗翅目：蛺蝶科) 在葎草之飼育研究，下黃鉤蛺蝶各齡期幼蟲之食葉量及其消耗量比值