第一章 昆虫的着色 (第2/2页)
这种分析螽斯服饰的研究十分有趣，令人印象深刻。不过，对此感兴趣的热带地区的朋友可能会问：在我居住的地方找不到白额螽斯这样的实验对象，该怎么办呢？没关系，我向大家推荐十分常见的葡萄树螽。这种昆虫的腹部也披着乳白色的薄纱，这颜色也源自尿酸。在螽斯家族中，还有一些体形小巧者，研究它们要多花些工夫，不过它们也都会不同程度地向我们展示同样的结果。
如果说白额螽斯的一席白色衣衫是一种低调的华丽，那么接下来出场的这位，它的服装就是一种光彩照人的华美。这位色彩达人就是大戟天蛾的幼虫，它的身上五彩斑斓，在黑色的打底衫上，还装饰着铬黄黄、朱砂红和白垩白的刺绣，绣花的样式也各式各样，有斑点状的、有星光状的、有彩带状的，各种颜色和形状交相辉映。它仿佛是身着盛装的舞会皇后，难怪雷诺米尔赞美它是“美人儿”。
让我们来仔细探究一下它这身漂亮的刺绣衣服吧。剖开幼虫，用硝镪水处理染着黑色的部位，它并未受到这种化学物质的侵蚀，在反应前和反应后，这个部位都呈现出暗淡的颜色。然而，染着其他颜色的部位却有所不同。
在放大镜下我们可以看到，在皮下除了染着黑色的部位外，还有一个色素层。它是一种黏性分泌物，有的呈红色，有的呈白色或黄色。我小心翼翼地从这层五颜六色的膜层上取下一个皮片，让它与硝酸作用，又产生了我们所熟悉的状况：色素遇酸后沸腾起泡，然后产生了紫红酸铵。据此可以判定，幼虫这件色彩亮丽的刺绣衫也是用尿酸制成的，尿酸存在于幼虫的脂肪组织里，但数量很少。色素层在被试剂除去颜色之后，变得非常透明，与黑色部位完全相反。
这只美丽的幼虫的衣衫就是靠着黑色碎片和其他颜色的碎片形成的。前者实际上是染料的产物，它之所以不被硝酸溶解、侵蚀，是因为染料已经完全渗透到这些碎片的内部，与之融为一体、无法分离了。而那些红色、白色和黄色的碎片，它们是另一种涂层，就像是刷在墙上的一层油漆。在它们半透明的薄片上有尿浆，是产生于从脂肪层的细管向它们流输的液体。当被硝酸处理过之后，在黑色碎片那暗淡的深黑底色上，显现的是原来红色、白色和黄色碎片所在位置的透明星点。
接下来，让我们在蛛形纲中选择一位服装出众的代表，我选择了彩带圆网蛛。它身着的服装，无论在色彩的鲜艳丰富，还是花纹的独特别致上，都能够与大戟天蛾幼虫的盛装相媲美，甚至在花纹设计方面更胜一筹。它粗大的腹部表面，有暗夜的深黑、向日葵花瓣似的鲜黄和雪花一样的亮白，三种颜色交替成飞舞的彩带；腹部末端，它只选用了对比度强烈的黑、黄两种颜色，其中，黄色从纵向排成两条带子，延伸到纺织器旁边时，就由黄色渐变成了橘黄；它的胸侧有一种颜色淡淡的图案向周围扩散，这图案十分抽象，很难看出到底是什么。
在放大镜下从外面观察这只彩带圆网蛛，可以看到黑色部分是同质的，各处的强度相同。而染有其他颜色的部分，呈网状，其网眼十分紧密，是由多角的颗粒构成的，这些小网堆积成小堆。
将它解剖后，我们发现这些红、黄或是白色的碎片，它们的颜色来源于一种色素涂料，可以很容易地用画笔尖扫开。我们还可以看见，在黑色或者黄色的条带部位，皮层是黑色或是黄色的；而在白色条带的部位，皮层则是半透明的。揭去白色条带部位的皮层，可以看到一些排成带状的白点，这些白点呈多角形，排列得时密时疏。正是这些透明的白点，为蜘蛛构制成一条洁白的飘带，与其他色彩艳丽的饰带相得益彰。
我将蜘蛛身上这些染有颜色的部位的微粒放在显微镜的载玻片上，将它们与硝酸作用，没有出现像前面那些昆虫一样的沸腾气泡现象，因此我可以断定，这种染料与尿酸无关。我推测，蜘蛛在皮下用来制作黑、黄、红、橘色彩带的色素是鸟嘌呤，它是一种蛛形纲动物尿的生物碱。总之，这种蜘蛛是用鸟嘌呤来制作盛装打扮自己的。
叙述到这里，让我们来总结一下吧，黄翅飞蝗泥蜂的幼虫、临近婚期的白额螽斯、大戟天蛾的幼虫还有彩带圆网蛛，它们告诉了我们什么呢？由机体的残余物尿酸、鸟嘌呤和其他生命运转所产生的废物，在昆虫的着色方面起着非常重要的作用。
昆虫的着色分为染色和涂色两种情况。
所谓染色，这种方法的材料是染料，在对皮层上色时，染料浸透到皮层深处，两者相互化合，融为一体、无法分离，因而用画笔尖无法将其清除。就像是染布的颜料深入到纺织品的纤维中，于是原来没有颜色的布料就变成了彩色布。
所谓涂色，就是用涂料给皮层着色，皮层本身是无色的、半透明的，这种涂层是尿的产物，用画笔尖一扫就能扫掉。这有点像在布料上贴花，是将颜色涂抹、黏合上去的，很容易就能揭下来。
染料与涂料这两种材料，在使用与分配方面迥然不同；那么，它们的化学性质也有同样大的区别吗？这种说法不太能够使人信服。大戟天蛾幼虫的背上装饰着黑色和白、红、黄色的斑点，染料和涂料在它身上并存。虽然对于这两种物质的共同根源，目前我们还不能用化学试剂来揭示；但是，这两者最接近的相似处却肯定了它们的共同根源。
对昆虫染料的研究是一个比较曲折的过程，目前我们所能观察到的明确现象仅仅是：染色质的发展演变。让我们向草原上的圣甲虫咨询一下吧，或许会有更多的收获。
圣甲虫新近褪下了蛹的旧衣，换上了一身有点奇怪的衣服，这套服装与成虫身穿的深黑色衣衫似乎毫不相干。除了鞘翅和腹部是白色之外，它的头、爪和胸都呈现出鲜艳的铁砂红，色调就像大戟天蛾幼虫背上的红色一样。同样的染色质，由于分子的排列形式不同，它在腹部和鞘翅的皮层中也一定处于转化状态；因为没过多久，圣甲虫的腹部和鞘翅也变成了红色，它的全身都是红的了。最初的褐色雾状物，开始在头部和前足的细齿上出现，随着时间推移，逐渐蔓延至全身，代替了红色；最后，又都变成了成虫的黑色。至此，圣甲虫时装表演似的换衣活动终于结束了。
在不到一个星期的时间里，圣甲虫由无色到有色，由红色到褐色最后到黑色，这是由于一种新的分子结构的作用。就像是一套积木，木块本身没有变化，但是你可以根据不同的排列次序，将其摆成一座高耸的大厦或是一片小别墅。
这种简单的分子结构的不同排列，能够产生令人惊喜的奇迹。银被化学方法分割到极限，本质就是一种看起来像是烟灰的尘土。然而，当这些尘土置于两个坚硬物体之中压紧之后，分子重新进行排列组合，它就具有了金属的光泽，变成了我们所熟知的银。尿酸的衍生物红紫酸铵，溶解于水之后呈现出亮丽的胭脂红色，结晶变成固体后又散发着金绿色的光泽。
因此，获得金属光泽不需要大费周章改变染料本质，只要找到一种合适的排列次序就可以了。想必粪蜣螂、双凹蜣螂和其他许多昆虫都是用这种聪明的办法来打扮自己的。亮蜣螂用红铜和绿玉的光辉代替了最初单调的红色，圣甲虫则用发亮的黑色代替了最初的红。
让我们来总结一下，昆虫所穿的服装和所戴的宝石，都是源于同一种物质，这就是尿的排泄物的衍生物，根据分子排列组合的不同方式，产生了亮蜣螂的金属质感的红色、圣甲虫的亮黑色。这种物质在粪堆粪金龟和黑粪金龟的背面显现出黑色，又变换排列组合，把前者的腹部染成紫晶色，把后者的腹部染成黄铜色。它根据昆虫身体的不同部位，变换不同的颜色和光泽。
然而昆虫们华丽的服装和光彩熠熠的宝石，与阳光毫不相干，昆虫在制作这些美丽的装饰物时，不需要光线的帮助。当粪金龟和亮蜣螂离开昏暗的洞穴时，当吉丁结束它的幼虫期从树干深处走出来时，它们就都已经拥有了最终的饰品。从黑暗中出来之后，阳光的照耀并没有使饰品变得更加绚烂，或是再度改变饰品的颜色。
虽然如此，我还是认真地进行了一次实验。我将圣甲虫、粪金龟和花金龟各分成两组，一组置于黑暗的环境当中，另一组接受日光的照射。为了避免阳光过热的温度对蛹造成伤害，我用置放在薄玻璃之间的水屏使光线变得柔和一些。最终，实验证明，阳光并没有参与昆虫的制衣和宝石加工工作。两组昆虫的颜色变化情况完全相同，阳光既没有加速这个过程，也没有使其延缓。
昆虫用尿的残渣作为染色质，这种染色质在很多高等动物的体内也能找到，爬行动物也用类似的物质来装饰它们的皮毛。经过沸滚的盐酸的长时间处理，一种美洲小蜥蜴的色素就变成了尿酸，这并不是一个孤立的例子。鸟类也差不多是这样，它们绚丽多彩的羽毛，都多多少少与尿的排泄物有关系。
大自然这位神奇的设计师，这位伟大的艺术家，它将黑乎乎的碳变成夺目的钻石，它将昆虫身体中废弃卑俗的残余物制成美丽的装饰品。谁能想得到，野鸽的虹彩、翠鸟的海蓝宝石、蜂鸟的紫晶、亮蜣螂的红宝石，这些熠熠生辉的饰物，它们的源头竟然是一点尿。真是让人不得不赞叹大自然巧夺天工的杰作。