Znajdź zawartość

Oskórek chrząszczy mieni się prawdziwą feerią barw. Co się jednak dzieje, gdy te piękne owady umierają i ulegają fosylizacji? Ile pierwotnego koloru (i czy w ogóle) zachowuje się w skamielinie? Teraz już można odpowiedzieć na te pytania, bo dzięki mikroskopom elektronowym udało się z dużym prawdopodobieństwem odtworzyć wygląd chrząszczy żyjących od 15 do 47 mln lat temu. Kolory, jakie widzimy u chrząszczy, są skutkiem oddziaływania promieni świetlnych z oskórkiem. Drobne twory z chityny m.in. zaginają i odbijają światło, by wzmocnić fale o konkretnej długości. Z tego powodu mówi się o kolorach strukturalnych, które do zaistnienia nie wymagają obecności pigmentu. Amerykanie analizowali oskórki szeregu okazów, by ustalić, jak fosylizacja, w czasie której pewne atomy i cząsteczki mogą zostać usunięte lub zastąpione, wpłynęła na właściwości optyczne kutykuli. Okazało się, że choć sama struktura się zachowała, jej budowa chemiczna rzeczywiście się zmieniła. Doszło do przesunięcia ubarwienia ku czerwieni, czyli ku falom o większej długości. Z tego powodu owad fioletowy za życia stawał się po śmierci i upływie wielu lat niebieski, a niebieski ulegał zzielenieniu. Jak wyjaśnia McNamara, zmieniał się współczynnik załamania oskórka [czyli skład chemiczny materiału]. Członkowie zespołu podkreślają, że stopień przesunięcia ku czerwieni jest różny u poszczególnych okazów i że wszystkie badane egzemplarze pochodzą z podobnych osadów. Nie wiadomo więc, co by się stało, gdyby prehistoryczne chrząszcze zmarły i leżały gdzie indziej. By stwierdzić, czy ewentualny kolor (lub brak koloru) jest prawdziwy, entomolodzy analizowali owady z 5 kenozoicznych biotopów.

Herkules (Dynastes hercules), chrząszcz z rodziny żukowatych, jest najsilniejszą istotą na świecie. Potrafi unieść ciężar 850-krotnie większy od masy swojego ciała. Gdy w otoczeniu staje się bardziej wilgotno, jego pancerz zmienia barwę z zielonej na czarną. Do tej pory naukowcy nie umieli tego wyjaśnić. Teraz ten sam trik będzie można wykorzystać przy projektowaniu inteligentnych materiałów (New Journal of Physics). Badacze z Uniwersytetu w Namurze posłużyli się skaningowym mikroskopem elektronowym, który pozwolił zidentyfikować strukturę odpowiedzialną za barwę, i spektrofotometrem, analizującym interakcje światła z tą strukturą. Okazało się, że połyskująca zieleń to wynik interferencji fali świetlnej. Gdy jednak woda wnika w głąb przez porowate warstwy, proces ulega zaburzeniu, przez co oskórek wydaje się czarny. Zaobserwowane zjawisko nazwano dyfrakcyjnym efektem higrochromatycznym. Czemu południowoamerykańskie chrząszcze zmieniają barwę? Tego nadal nie wyjaśniono. Ponieważ jednak wilgotność wzrasta nocą, zmiana barwy pancerza na czarną pozwala się być może lepiej ukryć. Inni entomolodzy sugerowali, że chodzi raczej o absorpcję ciepła. Szefową belgijskiej ekipy badawczej była Marie Rassart. Wg niej, wzorowane na owadzie inteligentne materiały udałoby się wykorzystać jako czujniki wilgoci np. w zakładach produkujących żywność.