当毛毛虫或蚕准备从蛹变成有翼成虫时，它们的蛹必须是完美的。由于昆虫在完全成熟之前无法出来，任何被忽略的结构缺陷或弱点都可能对它们致命。但更重要的是蛹能够保持固定——根据一项新研究，在变态过程中，蝴蝶的精致丝线是它们最强大、最可靠的工具。
中国西南大学的研究人员最近研究了两种蝴蝶——Danaus chrysippus （虎纹蝶）和Papilio polytes （端红蝶）——以及两种蚕的生命周期。当蝴蝶和蚕毛毛虫开始建造各自的蛹和茧时，研究小组观察到昆虫们将丝线纺成网状垫。它们利用一个叫做“尾钩”的臂状附属物，将它们的蛹或茧固定在树枝上。
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“观察到尾钩和丝垫之间的连接类似于魔术贴的钩子和毛圈，不同的是尾钩是锚形的，而不是单个的钩子，”作者在 7 月 22 日发表于 ACS Biomaterials Science & Engineering 的论文中解释道。“这样的连接将保持牢固，确保蛹在暴露于风雨期间的安全。”
一旦昆虫开始变态，研究小组便收集丝绸样本来测量其直径和拉伸强度。在注意到蚕丝比蝴蝶丝更强、更粗之后，研究人员进行了化学分析，确定蝴蝶丝的 β 折叠（某些蛋白质内存在的分子结构）数量不如蚕丝多。
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因此，蝴蝶在它们的蛹内增加了额外的保护。毛毛虫会将约 20 根独立的丝线拧成一条类似安全带的细带，其强度是单根丝线的八倍。然后，它们会将这条丝带缠绕在蛹内的胸部，以保持身体固定。
“我们发现蝴蝶蛹会发展出独特的身体特征，以建立与丝绸的牢固连接，”研究团队在研究摘要中写道。“这使它们能够有效地完成变态，并承受恶劣的天气条件和环境。”
这项新研究凸显了成功完成变态所需的复杂性和周密计划。因此，下次当你看到外面的茧或蛹时，请停下来欣赏它们令人难以置信的力量。
