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蝴蝶的外貌特征与其生存之道紧密相连。它们的翅膀薄膜既薄又坚韧,表面覆盖着由几丁质构成的鳞片,这些鳞片含有色素或独特的微观结构,能够通过光的干涉作用产生绚丽的彩虹效果。翅膀与胸节相连,由肌肉控制扇动,某些种类(如燕尾蝶)的后翅基部还长有发达的“翅缰”,在飞行时与前翅配合,增强了其机动性。触角呈现出锤角亚目的典型特征,基部细长,末端膨大成球形,内部含有嗅觉受体,对植物的挥发性物质非常敏感,这有助于它们定位花蜜或寄主植物。
蝴蝶的胸部结构清晰,有三对足和两对翅膀附着,前胸退化,中胸和后胸则高度发达,肌肉群负责驱动飞行。腹部细长,由10个体节构成,雄性蝴蝶的腹部末端有交配器,而雌性则拥有发达的产卵管。在幼虫阶段,它们的形态与成虫差异显著,头部坚硬,拥有咀嚼式的口器,身体分为13个体节,胸部有3对足,腹部和尾部则有更多的足对,体表覆盖着刚毛或疣突,某些种类(如尺蠖)甚至能模仿树枝的形态来躲避天敌。