04.03.2013

Палеонтологи научились возвращать цвет ископаемым жукам

Науке известны случаи, когда окаменелые насекомые сохраняли цвет на протяжении миллионов лет. Но большинство красок со временем утратили свою яркость и стали лишь различными оттенками коричневого и чёрного. Палеонтолог Мария Макнамара из Бристольского университета и её коллеги впервые провели серию экспериментов, в которых имитировали природные условия, повлекшие за собой потерю жуками цвета в процессе окаменения под толщей грязи и обломочной породы.

Испытания проводили на современных златках и долгоносиках. Первые отличаются яркими радужными цветами и металлическим блеском, а вот долгоносики куда скромнее, и среди их окрасок преобладают тёмные и нейтральные оттенки. Любопытно, что у представителей этих двух семейств образование переливающихся цветов имеет разное происхождение, что связано с микроскопическими оптическими структурами верхней кутикулы их надкрыльев. У златок мерцание обуславливается отражением света от нескольких слоёв особых веществ. А верхняя кутикула долгоносиков состоит из так называемых фотонных кристаллов, которые играют роль оптического фильтра.

Возвращаясь к основному эксперименту, команда исследователей осуществила его в геохимической лаборатории Йельского университета (США). Надкрылья жуков поместили в автоклав и подвергли испытанию давлением и высокими температурами в стерильных условиях. Но этого оказалось недостаточно, и учёные выдержали образцы на протяжении 18 часов в грязи.

Исследователям удалось выяснить, что высокое давление и грязевые ванны не оказывают существенного влияния на окраску жуков в ходе окаменения. И только при повышении вместе с давлением температуры надкрылья меняли цвет. В случае златок это происходило от зелёного к зелёно-голубому, далее - голубому, индиго и, наконец, к коричневому или чёрному.

В статье, опубликованной в журнале Geology, исследователи сообщают, что высокие температуры трансформировали цветообразующие структуры, заставляли сжиматься светоотражающие слои и меняли химический состав кутикулы. Всё это приводило к изменению параметров преломления света и, соответственно, - к смене окраски надкрыльев. По мнению авторов, это означает, что именно температура и является основным уничтожителем цвета в процессе окаменения.

Анализ большого количества ископаемых жуков подтверждает гипотезу доктора Макнамары и её коллег – образцы разных цветов были найдены на различных глубинах и хранились миллионы лет в разных температурных условиях. При этом никаких следов каких-либо оптических структур в верхних слоях кутикулы ископаемых жесткокрылых обнаружено не было. Интересно, что среди экспериментально полученных «окаменелостей» были случаи сохранения фотонных кристаллов. По мнению учёных, этот факт свидетельствует о том, что они не разрушились с течением времени, а сформировались у насекомых сравнительно недавно - в последние несколько миллионов лет.

Теперь на основе данных о трансформации цвета современных жуков исследователи понимают, как и почему менялась окраска ископаемых видов. Кроме того, зная вероятные геологические события, которые могли оказать влияние на цвет окаменелостей, исследователи надеются восстановить утраченные оттенки и узоры и показать мир ископаемых насекомых таким, каким его создала природа.

А в более близкой перспективе команде палеонтологов предстоит представить результаты и доказать состоятельность своих выводов научной общественности на летней научной выставке Королевского Общества в июле этого года в Лондоне.

Источники:

1. polit.ru