当毛毛虫或蚕准备从蛹变为有翅成虫时，其蛹需要是完美的。由于昆虫在完全成熟前无法破茧而出，任何被忽视的结构缺陷或弱点都可能给它们带来致命影响。但同样重要的是蛹保持在原地固定不动的能力——而且据一项新的研究，在变态过程中，蝴蝶纤细的丝线是其最坚固和最可靠的工具之一。

当毛毛虫或蚕准备从蛹变为有翅成虫时，其蛹需要是完美的。由于昆虫在完全成熟前无法破茧而出，任何被忽视的结构缺陷或弱点都可能给它们带来致命影响。但同样重要的是蛹保持在原地固定不动的能力——而且据一项新的研究，在变态过程中，蝴蝶纤细的丝线是其最坚固和最可靠的工具之一。

中国西南大学的研究人员近期研究了两种蝴蝶物种——金裳凤蝶（又名 plain tiger）和玉带凤蝶（又名 common Mormon）——以及两种蚕的生命周期。当蝴蝶和蚕的毛毛虫到了建造各自蛹和茧的阶段，研究小组观察到这些昆虫各自把丝纺成网状垫。然后，它们借助一种被称为臀棘的臂状附属物将蛹或茧附着在树枝上。

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“观察到臀棘与丝垫之间的连接跟维可牢搭扣的钩和环之间的连接类似，只是臀棘钩呈锚形，而非单个的钩，”作者在 7 月 22 日发表于ACS 生物材料科学与工程的论文中解释道。“这样的连接将保持牢固，确保蛹在暴露于风雨中时的安全。”

一旦昆虫开始进行变态发育，该团队接着收集了丝样以测量它们的直径和拉伸强度。在注意到蚕丝丝更结实更粗之后，研究人员进行了化学分析以确定蝴蝶丝不像蚕丝丝那样拥有那么多的β折叠（位于某些蛋白质内的分子结构）。

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正因如此，蝴蝶在它们的蛹内具备额外的保护措施。毛毛虫将大约 20 根独立的丝线捻成一条小带子，像安全带一样，其强度是单根丝线的 8 倍。然后，它们在蛹内将绳子缠绕在胸部以固定自己的位置。

“我们发现蝴蝶蛹形成了独特的身体特征，以便和蚕丝建立牢固的联系，”该团队在研究摘要中写道。“这使它们能够有效地完成变态过程，并忍受恶劣的天气条件和环境。”

这项新研究突显了成功完成变态过程所需要的极高复杂性和精心规划。所以，下次你在外面看到茧或蛹时，不妨停一会儿，欣赏一下它们那令人难以置信的力量。