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微结构告诉你2亿年前的昆虫啥颜色

2018-04-13 13:13:22|来源:科技日报|编辑:于苏燕 |责编:韩东林

缅甸琥珀中飘翅目昆虫及其鳞片结构。新华社发(中国科学院南京地质古生物研究所提供)

  科技日报南京4月12日电:2亿年前的昆虫啥颜色?基本是靠想象,因为时间的长河早已把化石冲刷得灰头土脸。然而,来自中、德、英三国的科学家们通过对昆虫化石中结构色的研究,揭示了2亿年前昆虫的“真实颜色”。相关研究成果12日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》上。

  五颜六色的昆虫没有阳光照射,可能是一片灰暗,因为它们长有奇妙的微结构,通过光线的折射、衍射及干扰形成艳丽的色彩。昆虫颜色分为色素色(化学色)和结构色,结构色是构成昆虫颜色的主要部分,也被称为永不褐色的颜色。

  蛾类和蝴蝶在内的鳞翅目昆虫尤其明显,它们翅膀上的鳞片具有极其精巧的三维微观结构,可以产生各种结构色。我们用手抓蝴蝶时,粘在手上的“粉”就是鳞片。鳞片的大小一般为50微米左右,其表面的微结构只有几百纳米。最早的蛾类诞生于2亿年前,人们对它的美丽色彩只能靠猜,因为化石只能保存生物的结构,无法留下颜色。

  中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”利用新的分析技术,对英国、德国、哈萨克斯坦和中国的侏罗纪蛾类标本以及白垩纪缅甸琥珀中飘翅目昆虫进行了系统调查。团队成员利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、激光共聚焦显微镜、三维光学建模等技术首次分析了这些化石中鳞片的微观结构和可能的结构色。

  研究团队利用化石鳞片数据,重建了鳞片微结构的三维光学模型,最终利用光学模拟软件和大型机定量计算出化石蛾类产生的结构色。综合证据表明,侏罗纪早期(约1.95亿年前)的蛾类,翅膀鳞片已有较复杂的光学结构,可以产生银色或金黄色的结构色。这不仅是已知最早的昆虫真实颜色,也是最古老的昆虫结构色,并将该记录提前了至少1.3亿年。 (张 晔)

  

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