昆蟲翅膀 藏玄機

昆蟲翅膀藏玄機

THE MERIT TIMES

文／瑢瑢　 2023-02-08

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圖／克拉克

文／瑢瑢　

你一定看過瓢蟲，或是至少在插畫、照片上看過瓢蟲。那麼，你知道瓢蟲的翅膀是什麼樣子嗎？紅色或黃色半圓球形，上面帶有黑色斑點，對嗎？不是哦，瓢蟲真正用來飛行的翅膀，是透明膜質的，藏在表面那兩片有點點的硬殼下方。平時外層的硬殼緊閉，只有在準備飛行時，瓢蟲才會將硬殼打開，快速彈射出內層的膜質翅膀，輕盈起飛。

其實不只是瓢蟲，包括獨角仙、鍬形蟲、糞金龜等昆蟲，前翅都特化成堅硬的甲殼，功能像是翅膀上的蓋子，可以保護真正用來飛行的後翅，就像包覆著劍的鞘而稱「翅鞘」，牠們被歸類為「鞘翅目」的昆蟲家族，也就是我們所俗稱的「甲蟲」。

翅膀型態分類依據

昆蟲擁有兩對翅膀，典型的翅膀呈現輕薄透明的膜質，翅面上布滿縱橫交錯、由氣管加厚形成的翅脈，但因著生活環境的不同需要，也存在許多變異的情況，昆蟲翅膀的不同形態、肌理和紋路，正是分類上的重要依據。除了鞘翅目的前翅特化為堅硬的盔甲，鱗翅目的蝴蝶和蛾類，翅膀上鋪滿細小的鱗片；直翅目的翅膀狹長，前翅基部為堅韌的革質，後翅則為膜質；纓翅目的翅膀外緣排列有整齊的長細毛；雙翅目的蚊、蠅、虻等昆蟲，後翅特化為一對短小的平橫棍；也有少數昆蟲沒有翅膀，例如喜歡藏身在古舊書籍裡的蠹蟲，而某些螞蟻、跳蚤、蚜蟲等昆蟲的翅膀，則因長年不用而退化。

昆蟲和鳥兒同樣擁有翅膀，也都能在天空飛翔，不過，牠們飛行的方式很不一樣。鳥類的羽翼寬大、身體很輕，只要起飛時快速振翅幾下，大多數的時候都可以乘著氣流，自在翱翔；而昆蟲的翅膀又輕又小，和身體的重量不成比例，牠們需要不停地快速鼓動翅膀，才能保持飛行狀態。科學家發現，昆蟲的飛行原理類似直升機的螺旋槳，當牠們向下拍動翅膀時，空氣會受到攪擾而形成一股向上的螺旋氣旋，牠們就是藉著這股反作用力拍翅前進。

輕巧構造充滿驚奇

昆蟲精巧的翅膀構造，經常是仿生學的研究對象。例如，科學家想了解瓢蟲翅鞘下方內翅快速收合的祕密，便用樹脂做了仿製的鞘翅，連同高速攝影機一起安裝在瓢蟲身上，錄下牠們摺疊、收合翅膀的過程。發現瓢蟲內翅具有類似彈簧的彎曲紋路，能夠靈活而迅速的伸展和收合，科學家打算將這種特殊構造，應用在輕量級摺疊傘、微型醫療顯示器等需要開合的結構上。

而蝴蝶鱗片的晶體排列和堆疊方式，則隱藏著奈米高科技。當光線照在蝴蝶翅膀上時，鱗片表面的結構會讓光產生多層次的反射和偏折，發出帶金屬感的絢麗光澤。科學家從中得到靈感，著手研發本身耗能極少，僅需借助環境光源的調節顯示器，若產品發成功，將能節省90%的螢幕耗電量。昆蟲的翅膀不僅能帶牠們飛上天空，還隱藏著許多學問，真的是不能「小看」它們呢！

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