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听鉴世界|蝴蝶翅膀斑纹的“隐身”奥秘被揭开
2026-10-13 11:30:44来源:环球资讯广播编辑:丁天怡

  蝴蝶翅膀上的图案一直被视为大自然的奇观。然而,英国埃克塞特大学的一项最新研究揭示,这些色彩斑斓的条纹和斑点并非仅仅为了美观,而是为了让蝴蝶在飞行中制造视觉错觉,对捕食者的追踪产生干扰,从而帮助蝴蝶躲避天敌。

  一只金凤蝶栖息在蒲公英上,在阳光下晾晒着翅膀。它看似毫无防备,随时可能成为潜伏捕食者的猎物——或许一只饥饿的鸟儿正虎视眈眈。

  但英国埃克塞特大学的科学家公布的一项最新研究成果认为,捕捉这些蝴蝶比看起来要困难得多。研究团队利用每秒1000帧的高速相机,记录下蝴蝶起飞时的细微动作。研究发现,蝴蝶翅膀上的斑纹与其独特的拍打方式巧妙结合,能够在视觉上产生一种错觉,让试图捕食它们的鸟类产生方向和速度上的判断偏差。

  埃克塞特大学生态学家乔利恩・特罗西安科:“为了飞行,蝴蝶的翅膀先分开再向下拍打,在向下拍打时,翅膀上的条纹清晰可见,看起来像是在缓慢向下移动,实际上蝴蝶是在快速向上飞。而当翅膀向上折叠时,这些条纹和斑点又会迅速变得几乎不可见,并快速向上移动。向下的运动反而比向上的运动更加显眼,从鸟类的视角来看确实如此。这就产生了一种非常奇特的光学错觉。”

  专家表示,正是这种翅膀向下拍打时图案清晰、向上折叠时图案隐匿的交替变化,造就了蝴蝶极具欺骗性的运动视觉效果,让捕食者难以准确判断其真实飞行方向。

  为了验证这一机制在更多蝴蝶物种中的普遍性,研究人员利用电脑技术构建了三维飞行模型,并将数百种蝴蝶的图像投影到模型上,模拟它们在鸟类视觉中的真实呈现。

  埃克塞特大学生态学家乔治·汉考克:“借助这套数字建模工具,我们可以生成虚拟的动物斑纹,检验它们能否在这套运动混淆效应指标下,演化出和真实生物趋同的花纹。实验结果显示,这些虚拟蝴蝶的样貌和现实蝴蝶高度相似。这有力地验证了我们的假设。我们还可以利用这套工具继续研究蝴蝶斑纹的其他作用,比如体温调节、求偶择偶。现在我们几乎可以创造数字生物,以便更加深入地理解真实动物的行为与特征。”

  专家表示,在动物界中,高速运动与身体条纹之间普遍存在相关性,例如蜥蜴和蛇类在快速奔跑或移动时,往往也会演化出纵向条纹。这一最新发现不仅揭开了蝴蝶翅膀斑纹的奥秘,未来还可能为人工智能与计算机视觉领域提供全新的思路。

  埃克塞特大学生态学家乔治·汉考克:“任何能够干扰生物运动感知系统的机制,同样会对计算机视觉产生影响。建立运动建模框架之后,我们就能搞清楚哪些斑纹可以真实反映物体运动状态。比如,要想让自动驾驶车辆更容易识别目标,或是想要制造难以被追踪、干扰识别效果的物体,这套研究方法都具备应用潜力。”

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