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安徽高考作文别逗了:谁说蝴蝶翅膀没颜色?

科普小知识2022-04-18 14:05:24
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每年高考季节,那些略带异国情调的作文题目肯定会热一阵子。这不是真的,安徽省2015年高考作文题刚刚向公众公布,它立即成为许多生态爱好者的对象。这篇作文要求考生根据所提供的材料写一篇不少于800字的文章。阅读材料的主要内容是:”...操作扫描电子显微镜观察蝴蝶的翅膀。通过这台显微镜,可以清楚地看到纳米尺度物体的三维结构,学生们惊奇地发现原来五颜六色的蝴蝶翅膀实际上失去了颜色,呈现出一种奇妙的凹凸不平的结构。原来蝴蝶的翅膀是无色的,只有因为它们特殊的微观结构,它们才能在光的照射下显示出多彩的颜色……”不清楚学生们会写出什么不同寻常的作品,但这篇文章本身是很有争议的。

安徽高考作文别逗了:谁说蝴蝶翅膀没颜色?

昆虫有极其丰富的身体颜色,这些颜色的来源大致可以分为两类。一种颜色主要取决于昆虫体表的化学色素。这样形成的颜色称为颜料色或化学色。然而,许多昆虫并不仅仅依靠化学色素来装扮自己,比如阅读材料中提到的蝴蝶。作为鳞翅目昆虫,由表皮细胞进化而来的许多鳞片出生在两对蝴蝶翅膀上,翅膀整齐排列并覆盖在半透明的基膜上。不同种类的蝴蝶鳞片含有不同的化学色素,因此具有不同的原色。蝴蝶鳞片也有许多复杂的微小结构,如凹槽、脊和瓦片。光线在这些结构之间经历复杂的折射、衍射和反射,最终会呈现出彩虹般的梦幻色彩。这些颜色是光对物理结构的魔力,称为结构色或物理色,这是昆虫身体颜色的另一个来源。

蝴蝶翅膀上美丽多变的颜色通常是颜料和结构色共同作用的结果。蝴蝶翅膀通常同时具有多种颜色,其中高贵的黑色、棕色和黄色通常是鳞片中色素的贡献,而鲜红色、蓝色和明亮的荧光或金属光泽是结构色的杰作。产生结构色的鳞片通常也含有色素,嘌呤和类黄酮的一些色素晶体也在结构色的形成中起重要作用,除了鳞片的原色可能不同于呈现的结构色。世界著名的蝴蝶,光之女神,有着无比美丽的亮蓝色翅膀,这是一种典型的结构色。形成这一奇观的许多鳞片的真正颜色是暗棕色。尽管如此,阅读材料中“蝴蝶翅膀本身是无色的”的说法显然与实际情况完全不符。

安徽高考作文别逗了:谁说蝴蝶翅膀没颜色?

蝴蝶翅膀上鳞片的颜色

安徽2015年高考作文阅读材料中还有一个重要问题,那就是扫描电镜的介绍有误。人类眼睛中极其微妙和丰富的颜色的本质是眼睛的感光细胞对不同波长可见光的感知。人类能够感知的可见光波段的波长范围为400至760纳米。无论是颜料色还是结构色,蝴蝶翅膀在可见光显微镜下的颜色都不会与肉眼观察到的颜色有实质性的不同,但放大的图像可能会显示更多的颜色细节。

可见光对于病毒或更小的微小物体来说太长了,所以可见光显微镜遇到了放大的瓶颈。扫描电子显微镜使用波长短至0.2纳米的电子束进行扫描,放大倍数可达可见光显微镜的1000倍以上。然而,电子显微镜的“光源”是电子束而不是可见光,在这种情况下,属于可见光波段的颜色的概念是没有意义的。无论最终显示的是黑白还是彩色图像,电子显微镜都会将检测结果转换成类似人的可见形式,而不是观察样品的真实颜色。把颜色问题说成纯粹的“色盲”,如电子显微镜,实在令人费解。

因此,教师在传道授业解惑时不应该粗心大意。在备受期待的高考试题中,当事人不知道如果他犯了这样一个明显的知识错误,他现在会有什么感受。也许他们应该严肃地告诉所有安徽考生,我们犯了一个错误。事实上,蝴蝶的翅膀总是有鲜艳的颜色!