Цвет 200-миллионолетнего насекомого раскрыт ископаемыми чешуйками

Ученые из Китая, Германии и Великобритании представили новые данные, раскрывающие истинный цвет ископаемых насекомых. Исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что чешуекрылые (Lepidoptera) юрского периода уже обладали структурной окраской, способной создавать металлические переливы.

Структурные цвета, возникающие за счет избирательного рассеяния света на микроструктурах, играют ключевую роль в визуальной коммуникации у животных. У чешуекрылых они достигают наибольшего разнообразия среди насекомых. Однако их глубокое эволюционное происхождение оставалось малоизученным. Международная команда исследователей из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук и их коллеги проанализировали архитектуру чешуек у юрских Lepidoptera из Великобритании, Германии, Казахстана и Китая, а также у Tarachoptera из мелового бирманского янтаря.

Используя оптическую, сканирующую и просвечивающую электронную микроскопию, а также конфокальную лазерную сканирующую микроскопию, ученые выявили ультраструктуру чешуек. Юрские чешуекрылые обладали двухслойным покровом из чешуек 1-го типа: верхний слой крупных сросшихся кроющих чешуек и нижний слой мелких сросшихся основных чешуек. Эта структура почти идентична таковой у некоторых современных Micropterigidae. Критически важно, что периодичность наноструктур в ископаемых чешуйках составляла от 140 до 2000 нм, что позволяет им рассеивать видимый свет.

Оптическое моделирование подтвердило, что в основе фотонных свойств ископаемых кроющих чешуек лежали механизмы дифракционного рассеяния. Это означает, что чешуйки могли демонстрировать широкополосные металлические оттенки, подобные современным. Чешуйки тарахоптер показали уникальный набор признаков, дающий новое представление о ранней эволюции чешуек Lepidoptera. В совокупности результаты предоставляют самое раннее свидетельство структурной окраски у ископаемых чешуекрылых.

«Эти находки имеют более широкие последствия», — отметил профессор ВАН Бо, руководитель исследования. Широкое распространение крыловых чешуек у юрских Lepidoptera и тарахоптер указывает, что они были широко распространены у стволовых Amphiesmenoptera. Наличие структурной окраски у этих базальных форм предполагает, что последующая радиация отряда в меловом периоде могла сопровождаться увеличением разнообразия формы, микроструктуры и оптических эффектов чешуек.