I ricercatori possono determinare il colore di un insetto di 200 milioni di anni? Scienziati dalla Cina, Germania e Regno Unito hanno nuove prove che rivelano il vero colore degli insetti fossili. La ricerca è stata recentemente pubblicata su Progressi scientifici .

I colori strutturali si sono evoluti in una miriade di animali e piante e risultano dalla diffusione selettiva della lunghezza d'onda della luce incidente. Tali colori sono in genere più vivaci e visivamente accattivanti rispetto a quelli prodotti tramite pigmentazione e sono spesso multifunzionali, svolgere ruoli importanti nella segnalazione sessuale intraspecifica, aposematismo e cripsi.

I lepidotteri esibiscono nelle loro squame alcuni dei più diversi colori strutturali prodotti dagli insetti. Questa diversità ha indubbiamente contribuito al successo evolutivo dell'ordine. Nonostante il costante interesse per la struttura, sviluppo, e fotoniche e altre proprietà biomimetiche delle squame dei lepidotteri negli studi neontologici, così come le recenti ricerche sui colori strutturali nei coleotteri fossili e nelle piume, la profonda storia evolutiva delle squame e dei colori strutturali nei lepidotteri è poco conosciuta.

Recentemente, ricercatori dell'Istituto di geologia e paleontologia di Nanchino (NIGP) dell'Accademia cinese delle scienze e i loro colleghi dalla Germania e dal Regno Unito hanno riportato architetture in scala da Jurassic Lepidoptera dal Regno Unito, Germania, Kazakistan e Cina, insieme a Tarachoptera (un gruppo fusto di Amphiesmenoptera) dall'ambra birmana del Cretaceo medio.

Hanno usato la microscopia ottica, microscopia elettronica a scansione (SEM), microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e microscopia confocale a scansione laser (CLSM) per rivelare la morfologia macroscopica e l'ultrastruttura delle squame.

Utilizzando i parametri ultrastrutturali identificati negli esemplari giurassici, hanno dimostrato l'uso della modellazione ottica per descrivere le proprietà ottiche teoriche della disposizione della scala a doppio strato di tipo 1, fornendo così la prima prova di colori strutturali nei reperti fossili di insetti.

I lepidotteri del Giurassico mostrano una vestitura a scaglie a doppio strato di tipo 1:uno strato superiore di grandi, scaglie di copertura fuse e uno strato inferiore di piccole, scale di terra fuse. Questa disposizione in scala, più ornamenti conservati a spina di pesce sulla superficie della scala di copertura, è quasi identico a quello di alcuni Micropterigidae esistenti. criticamente, le ultrastrutture a scala fossile possiedono periodicità che misurano da 140-2000 nm e sono quindi in grado di diffondere la luce visibile.

La modellazione ottica conferma che i meccanismi di scattering legati alla diffrazione dominano le proprietà fotoniche delle scaglie di copertura fossile, che avrebbe mostrato tonalità metalliche a banda larga come in numerosi Micropterigidae esistenti.

Le scaglie fossili di tarachpteran mostrano una serie unica di caratteristiche, compreso di piccola taglia, forma allungata-spatola, ornamenti increspati e disposizione irregolare, fornendo nuove informazioni sulla prima evoluzione delle squame dei lepidotteri. Combinato, questi nuovi risultati forniscono la prima prova della colorazione strutturale nei lepidotteri fossili e supportano l'ipotesi che le squame delle ali fuse e la copertura a doppio strato di tipo?1 siano caratteristiche fondamentali del gruppo.

"Questi risultati hanno implicazioni più ampie, " ha affermato il Prof. WANG Bo del NIGP, il capogruppo del gruppo di ricerca. La diffusa presenza di squame alari nei lepidotteri del Giurassico e nei tarachotteri suggerisce fortemente che le squame delle ali (inclusi alcuni morfotipi forse sconosciuti) fossero diffusi negli Amphiesmenoptera staminali prima del loro apogeo nei Lepidotteri.

Data la presenza di colorazione strutturale in questi lepidotteri fossili basali, l'avvento dei principali cladi di lepidotteri da parte del Cretaceo solleva la possibilità che questa radiazione tassonomica possa essere stata accompagnata da una maggiore diversità nella forma della scala, microstruttura ed effetti ottici.

Studi futuri caratterizzeranno la risposta ottica delle nanostrutture di scala in altri esemplari fossili e forniranno prove della presenza di pigmenti di scala nei lepidotteri fossili al fine di informare i modelli dell'evoluzione dei colori strutturali nei lepidotteri.