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Comme presque tous les insectes, les papillons sont protégés par un squelette externe. Contrairement aux humains, dont les os sont situés sous des tissus mous formant un endosquelette, les tissus mous des papillons sont enfermés dans une coquille dure appelée exosquelette. L'exosquelette de la plupart des insectes, y compris des papillons, est constitué d'un matériau semblable à l'os, appelé chitine, dont l'épaisseur varie en fonction de la vulnérabilité des organes qu'il protège.
Tête
L'exosquelette d'un papillon dans la région de la tête fonctionne comme le crâne d'un être humain. La coquille dure protège un cerveau minuscule. Les ouvertures dans l'exosquelette laissent de la place pour les yeux, la trompe et les antennes. Contrairement aux humains, les papillons n'ont pas de tissu mou recouvrant la chitine de la tête. Ici, la chitine est épaisse, mais pas aussi épaisse que la couverture de l'abdomen.
Thorax
La coquille abritant le thorax ou le haut du corps du papillon protège les muscles qui actionnent les ailes de l’insecte. Le corps du papillon est si minuscule comparé aux corps des créatures à endosquelette qu’un exosquelette est un atout majeur pour l’évolution. En cas d’exposition, le tissu musculaire du thorax du papillon pourrait être écrasé au moindre contact avec un organisme plus gros.
Abdomen
L’exosquelette protégeant l’abdomen du papillon est segmenté et relié aux tissus mous, ce qui permet le mouvement. Cette partie de la coque de protection du papillon est composée de 10 pièces qui s’emboîtent et se plient comme une armure. Chacune de ces pièces a la forme d’un anneau et est composée de chitine plus épaisse que n’importe où ailleurs sur le corps du papillon. C’est la partie la plus difficile de l’exosquelette du papillon, car son abdomen abrite des organes essentiels à la ponte et à la digestion. Étant donné que la reproduction nécessite de la souplesse, la chitine est plus complexe que les feuilles de matériau solides qui forment le reste de l'exosquelette en ce qui concerne sa capacité de flexion.
Ailes
L’exosquelette du papillon s’étend sur ses ailes délicates. Ici, cependant, le revêtement de protection devient extrêmement fin et prend la forme de petites écailles en forme de plaque. Ces écailles ressemblent à de la poussière pour l’œil humain et sont facilement délogées des ailes du papillon. Le matériau qui compose les ailes écailleuses du papillon s'appelle la couche chitoneuse. Il est particulièrement léger puisqu'un lourd exosquelette sur les ailes pourrait les rendre plus durables mais empêcherait les vols.