賭城看客
科學與生活
小時候經常拿著一本《少年昆蟲學家》翻看，也常幻想著用捕蜻蜓的網抓隻蝴蝶。可都市圈裏的公園很少蝴蝶，更沒見過一隻漂亮的鳳蝶。小孩兒跟著蝴蝶昂頭跑的鏡頭隻能在電影裏看到。
人與蝴蝶的故事古今中外都有。人們喜歡蝴蝶也並不在乎它的幼蟲可能有毒帶刺。
現在這個季節生活在北加州（灣區、矽穀）的居民可能在周末開車南下到17英裏海岸不遠的 Pacific Grove 也被稱為蝴蝶鎮（Butterfly Town）的地方看帝王蝶（Monarch Butterfly）。
帝王蝶也叫君主斑蝶，見文末圖64￠郵票，是蛺蝶科斑蝶屬（Danaus）黑脈金斑蝶種（D. plexippus）。這種蝴蝶遍布北美，是阿拉巴馬、愛達荷、伊利諾伊、明尼蘇達和德克薩斯的州昆蟲，佛蒙特和西弗吉尼亞州的州蝴蝶。
大都市的自然博物館會有蝴蝶展。拉斯維加斯的賭場百樂宮溫室植物園（Bellagio Conservatory & Botanical Garden）也展出過養蝴蝶暖房。
蝴蝶的種類
按照科學分類法：動物界（Animalia）> 節肢動物門（Arthropoda）> 昆蟲綱（Insecta）中的第一大目是鞘翅目（Coleoptera），就是甲殼蟲所屬的目，總共有35萬多種昆蟲分布在世界各地。鱗翅目（Lepidoptera）是昆蟲綱的第二大目，包括世界各地的蝴蝶（Butterfly）和蛾類（Moth）約16萬-20萬種。其中的蝴蝶大約有17500-18800種，中國大約有2100種，美國大約有750種蝴蝶。
所有的蝴蝶都屬於鱗翅目下的鳳蝶總科（Papilionoidea），這裏按美國分類法共7個科：鳳蝶科（Papilionidae）、喜蝶科（Hedylidae）、弄蝶科（Hesperiidae）、粉蝶科（Pieridae）、蛺蝶科（Nymphalidae）、灰蝶科（Lycaenidae）和蜆蝶科（Riodinidae）。中國分類法共12個科。
蝴蝶中的中華虎鳳蝶（Luehdorfia chinensis huashanensis）最著名，因為它是中國獨有。不過它現在是中國國家二級保護動物，見下圖左。下圖右是美國虎鳳蝶（Tiger Swallowtail），西方通常把鳳蝶叫燕尾蝶。
左圖由Notafly - self-made Own photograph. Taken with Nikon Studio 創建於：2008年5月3日（引自維基百科）CC BY 3.0。右圖引自華盛頓國家自然博物館的主辦方史密森尼學會網站。
而喙鳳蝶屬的金斑喙(huì)鳳蝶（Teinopalpus aureus，）是中國國家一級保護動物，它生活在中國南部和越南。中國禁捕，越南隨便？下圖是日本網站上登載的在越南捕獲的幾個亞種的照片。在ebay上可賣到300美元。“沒有買賣就沒有殺戮”！
在中國受保護的蝴蝶還有鳳蝶科（Papilionidae）的雙尾褐鳳蝶（Bhutanitis mansfieldi，Ⅱ級）、三尾褐鳳蝶 （Bhutanitis thaidina dongchuanensis，Ⅱ級），絹蝶科（Parnassidae）的阿波羅絹蝶（Parnassius apollo，Ⅱ級）。
在美國受政府保護的蝴蝶有25種處於瀕臨滅絕（Endangered - E級）和受到威脅（Threatened - T級）的狀態。
DNA測定的結論是大約三億年前的石炭紀晚期出現了鱗翅目的蛾子。蛾子吃花粉，那麽有花的被子植物門（Angiosperms）植物誕生於什麽時間呢？有爭議，不知道是5億年前到1.3億年前的什麽時候。以前古植物學家是通過植物化石來定年，以後要通過廣泛的DNA測序來確定了植物的年代。無論如何，應該是先有花後有蛾。
最早什麽時間出現蝴蝶，也有爭議。最早的蝴蝶化石距今有4千-5千萬年前。蝴蝶是從飛蛾進化而來的，這一點比較有共識。不過有人認為：夜間活動飛蛾進化成白天的蝴蝶，是為了逃避蝙蝠；也有人認為不對，是要享用豐富的新食物：開花植物的花蜜。蝴蝶美化了翅膀，有助於吸引伴侶並向掠食者發出毒信號。
科學家喜歡研究蝴蝶
農民工喜歡蝴蝶，科學家也喜歡研究蝴蝶，從蝴蝶的翅膀圖案、基因測序與編輯、進化樹等等。這裏僅舉幾個例子。
今年11月5日《美國國家科學院院刊》（PNAS)上發表了佛羅裏達大學教授、佛羅裏達自然曆史博物館麥圭爾中心策展人川原明人（Akito Y. Kawahara）等人一篇關於蝴蝶和蛾子進化的論文。論文中描述研究人員使用最大的數據集推斷出鱗翅目的全係統進化（該序列集來自186個物種的2,098個直係同源蛋白質編碼基因，幾乎代表了所有超家族），並用經過仔細評估的基於亞同形化石進行的年代測定。蝴蝶的祖先可能是夜行性的，研究表明蝴蝶在白堊紀晚期約9千8百萬年前開始日間飛行。最上圖是論文中蝴蝶的進化樹，右列是屬的名字，中間的圓點表示有對應的化石。
劍橋大學有個蝴蝶基因組（Butterfly Genetics Group），一直在研究蝴蝶的進化過程。2016年在《公共科學圖書館-生物學》（PLOS Biology）雜誌上發表文章，他們調查了亞馬遜地區袖蝶屬（Heliconius）的17個種142個個體的基因組序列，確定了各種蝴蝶的進化關係、找到了決定蝴蝶翅膀圖樣及顏色的基因組合。
擬態（Mimicry）是指一個物種在進化過程中，獲得與另一種成功物種相似的特征，以混淆另一方（如掠食者）的認知，進而遠離或靠近擬態物種。這種現象在許多動物的行為中很常見，已知從昆蟲、魚類、兩棲類動物和植物甚至是真菌都有紀錄顯示這些生物已懂得使用擬態。擬態就是模仿、偽裝的意思。
英法兩國研究人員在2011年8月份的《自然》雜誌上發表論文說，他們選取了一種生長在亞馬遜熱帶雨林地區的一種蝴蝶進行研究，這種蝴蝶是蛺蝶科（Nymphalidae）袖蝶屬（Heliconius）羽衣袖蝶（H. numata）能通過改變翅膀花紋，“偽裝”成那些味道不佳的蘋綃蝶屬（Melinaea)蝴蝶，從而躲過鳥類的捕食。研究人員在分析該種蝴蝶體內的染色體序列後發現，一種染色體裏存在多種變異，各變異組合形成了“超級基因簇”，最終決定要模仿的花紋。
下圖的下半部是偽裝者袖蝶屬的蝴蝶要偽裝成上半部蘋綃蝶屬的蝴蝶，它們是兩個不同屬的蝴蝶。好比同樣是人科（Hominidae）的黑猩猩屬（Pan）的動物黑猩猩(Pan troglodytes)要裸體偽裝成人屬（Homo）的人種，是不是“不可能的任務”。
今年8月14日的《科學進展》(Science Advances)雜誌登載了一篇用深度學習網絡（軟件）進行蝴蝶分類的論文，研究人員在2468張袖蝶屬 (Heliconius) 的照片中選出1500張用於網絡訓練，其餘用於測試。每次重複向網絡顯示兩張來自同一亞種的圖像和一張來自不同亞種的圖像。這個深度卷積神經網絡（稱其為ButterflyNet）學會了正確地按亞種對圖像進行分類並計算輸入圖像之間內部一致的歐幾裏得距離集，其中相同亞種的距離更近，而不同亞種的距離更遠。經過訓練的網絡在按亞種對測試圖像進行分類方麵達到了86％的準確度。同樣的方法可以用來組織活檢的細胞照片和醫學成像的判讀。
11月《科學》雜誌發表由多國科學家合作完成“基因組結構和基因滲入形成蝴蝶分散進化”的論文。研究人員分析了20種蝴蝶的基因組，發現其中驚人的大量基因流動，甚至在遠親物種之間也是如此。這項發現挑戰了有關物種的傳統觀點，並指出雜交是生物多樣性出現的關鍵過程。遠緣雜交可能有利於物種進化。“有用的基因似乎更有可能在物種之間轉移。”
張琳琳2012年獲中科院海洋所博士學位，隨後分別在康奈爾大學和佛羅裏達大學從事進化生物學博士後研究，現為中國科學院海洋研究所研究員。2016年她和合作者在《自然-通信》雜誌、2017年她和另兩位合作在PNAS雜誌上發表論文闡述用基因編輯技術 CRISPR-Cas9 確定蝴蝶的optix基因決定了其翅膀的顏色，四個物種的optix基因被敲除後，黑色素完全替代了彩色色素，色素相關基因的表達也發生了相應變化，從而產生了黑色和灰色的蝴蝶。11月11日的PNAS雜誌上還有一篇有張琳琳署名共14位作者的論文闡述袖蝶屬蝴蝶optix基因與翅膀的關係。
中科院昆明動物所的也在研究蝴蝶，他們研究的對象是漂亮的鳳蝶科鳳蝶屬（Papilio）的金鳳蝶（P. machaon）、柑橘鳳蝶（P. xuthus）和碧鳳蝶（P. bianor）的基因組。
郵票上的蝴蝶
1963年4月5日由劉碩仁設計的20張一套的中國特56蝴蝶郵票是喜愛蝴蝶郵票中的珍品。美國及其他國家也喜歡用蝴蝶作為選題。
上圖是美國郵政1977年6月6日發行的編號為1712-1715的13美分特種郵票，左上是俄勒岡金鳳蝶（Papilio oregonius）翅寬4英寸，棲息在西北角四州；右上是巴爾的摩棋盤格蛺蝶（Euphydryas phaeton）棲息在東北部，是馬裏蘭的州昆蟲；左下是加州狗臉粉蝶（Zerene eurydice），加州的州昆蟲；橙色提示（Orange‐Tip）粉蝶（Anthocharis midea）“遍布在從美國馬薩諸塞州中部向南到佐治亞州沿海，再到德克薩斯州東北部、阿肯色州、堪薩斯州和伊利諾伊州，它在整個美國東部早春廣泛分布”。
下麵是近幾年美國郵政發行的幾種蝴蝶特種郵票，有認識的吧，起碼“似曾相識”。
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