Палеонтологи определили окраску крыльев бабочек возрастом 200 миллионов лет

Структурные цвета украшали крылья примитивных бабочек ещё в юрском периоде.
Иллюстрация Yang Dinghua/ NIGP.

В природе окраска животных формируется при участии двух основных механизмов — химического, когда в деле участвуют всевозможные пигменты, и структурного, когда цвет отражаемого света зависит от строения и свойств поверхности. Пожалуй, самым ярким примером структурного цвета в природе являются бабочки, или чешуекрылые. Считается, что именно разнообразие окрасок во многом способствовало эволюционному успеху этого отряда.

Уже многие десятилетия среди исследователей наблюдается устойчивый интерес к чешуйчатой структуре поверхности крыла бабочек, их фотонным и другим свойствам. Но на данный момент эволюционная история структурного цвета, как среди чешуекрылых, так и среди насекомых, в целом, изучена слабо.

Исправить ситуацию взялась международная команда специалистов из Китая, Германии и Великобритании во главе с профессором Бо Ваном (Bo Wang) из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGP). Объектами их исследования стали представители ископаемого семейства Tarachocelidae, сохранившиеся в образцах бирманского янтаря. Эти насекомые юрского периода (около 145-200 миллионов лет назад) систематически близки современным бабочкам и ручейникам.

Для того чтобы определить морфологию и тонкую структуру ископаемых чешуек, потребовалась вся мощь современной микроскопии, а именно сканирующей электронной, просвечивающей электронной и конфокальной лазерной сканирующей. Из 500 образцов было отобрано всего шесть с достаточно хорошей сохранностью насекомых.

Как сообщается в статье, опубликованной авторами исследования в журнале Science Advances, образцы чешуек обладали уникальным набором характеристик. Они были малого размера, имели удлинённую лопатообразную форму, рельеф и орнамент, напоминающий рисунок-ёлочку, который сохранился только у некоторых примитивных современных бабочек из семейства первичных зубатых молей. Сама же поверхность крыла состояла из двух слоёв чешуек – верхнего с более крупными и нижнего с мелкими.

На следующем этапе с помощью специально разработанной программы были смоделированы оптические свойства поверхности крыльев древних бабочек, а именно, их рассеивающая способность. Это, в свою очередь, позволило говорить об их истинном цвете. Во всех образцах наблюдалось широкополосное рассеяние, которое мы бы восприняли как светло-коричневый цвет с металлическим блеском. Чтобы понять, о чём идёт речь, достаточно представить себе докучливую платяную моль и её ближайших родственников.

В пресс-релизе NIGP авторы подчёркивают, что результаты их исследования дают новое представление о ранних этапах эволюции чешуек бабочек. Кроме того, это самые ранние свидетельства наличия у насекомых юрского периода структурной окраски. Если уже столь примитивные бабочки пользовались этим достижением природы, неудивительно, что расцвет чешуекрылых в меловом периоде дал невероятное разнообразие форм, размеров, вариантов окраски, а также наноструктур и оптических эффектов среди этих насекомых.

Стоит отметить, что учёные не стали останавливаться на достигнутом и продолжают исследовать новые образцы древних насекомых.

Добавим, что ранее авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) также знакомили читателей с другими достижениями в области восстановления окраски древних существ, например, змей и археоптериксов.

Сегодня