Farvepigment fundet i fossil insekt i rav
UBLIC RELEASE: 11-APR-2018
200 millioner år gamle insektfarve afsløret af fossile skalaer DET KINESISKE VIDENSKABSAKADEMI

BILLEDE
BILLEDE
BILLEDE: ØKOLOGISK RESTORATION AF MOTHJER I DET HOLDE BURMESE AMBER SKOV. se mere
CREDIT: YANG DINGHUA

Kan vi vide farven på et 200 millioner år gammelt insekt? Nogle mennesker vil sige, at vi kun kan forestille os dens faktiske farve. Men nej! Forskere fra Kina, Tyskland og Det Forenede Kongerige har nye beviser for at afsløre den "sande farve" af fossile insekter. Forskningen blev for nylig offentliggjort i Science Advances .
Strukturelle farver har udviklet sig i et utal af dyr og planter og er resultatet af den bølgelængde-selektive spredning af indfaldende lys. Sådanne farver er typisk mere levende og visuelt arresterende end dem der produceres via pigmentering og er ofte multifunktionelle, spiller vigtige roller i intraspecifik seksuel signalering, aematisme og krypti.
Lepidoptera udviser i deres skalaer nogle af de mest forskellige strukturelle farver produceret af insekter, med denne mangfoldighed har uden tvivl bidraget til ordens evolutionære succes. På trods af vedvarende interesse for strukturelle, udviklingsmæssige og fotoniske og andre biomimetiske egenskaber ved lepidopteran skalaer i neontologiske undersøgelser samt nylige undersøgelser af strukturelle farver i fossile biller og fjer, er den dybe evolutionære historie af skalaer og strukturelle farver i lepidopterans dårligt forstået .
For nylig rapporterede forskere fra Nanjing Institut for Geologi og Palaeontologi (NIGP) fra Det Kinesiske Videnskabsakademi og deres kollegaer fra Tyskland og Det Forenede Kongerige skalaarkitekturer fra Jurassic Lepidoptera fra Storbritannien, Tyskland, Kasakhstan og Kina og Tarachoptera (en stamgruppe af Amphiesmenoptera) fra mid-Cretaceous Burmese rav.
De brugte optisk mikroskopi, scanningselektronmikroskopi (SEM), transmissionselektronmikroskopi (TEM) og konfokal laserskanningsmikroskopi (CLSM) for at afsløre skalaens bruttemorfologi og ultrastruktur.
Ved anvendelse af de ultrastrukturelle parametre, der blev identificeret i Jurassic-prøver, demonstrerede de anvendelsen af ​​optisk modellering for at beskrive de teoretiske optiske egenskaber ved type 1-dobbeltlagsarrangementet og tilvejebragte således de tidligste beviser for strukturelle farver i insektfossilpladen.
Jurassic lepidopterans udviser en type? 1 dobbeltlagsskala vestiture: et øvre lag af store smeltede dækskalaer og et nedre lag små smeltede grundskalaer. Denne skala arrangement, plus bevaret sildbenet udsmykning på dækskala overfladen, er næsten identisk med dem af nogle eksisterende Micropterigidae. Kritisk har de ultrastrukturer af fossile skalaer periodiciteter, der måler fra 140-2000 nm og er derfor i stand til at sprede synligt lys.
Optisk modellering bekræfter, at diffraktionsrelaterede spredningsmekanismer dominerer de fotoniske egenskaber af de fossile dækskalaer, hvilket ville have vist bredbånds metalliske nuancer som i mange eksisterende Micropterigidae.
Den fossile tarachopteran skalaer udviser en unik række karakteristika, herunder små størrelser, aflangt-spatuleret form, ridget udsmykning og uregelmæssig arrangement, hvilket giver et nyt indblik i den tidlige udvikling af lepidopteran skalaer. Kombineret giver disse nye resultater de tidligste beviser for strukturel farvning i fossile lepidopteraner og støtter den hypotese, at smeltede vingeskalaer og typen? 1 dobbeltlagsdækning er fundamentale træk ved gruppen.
"Disse resultater har bredere konsekvenser," sagde prof. WANG Bo fra NIGP, leder af forskningsgruppen. Den udbredte forekomst af vingeskalaer i Jurassic lepidopterans og i tarachopterans tyder stærkt på, at vingeskalaer (herunder nogle muligvis ukendte morpotyper) var udbredt i stammen Amphiesmenoptera før deres apogee i Lepidoptera.
På grund af tilstedeværelsen af ​​strukturelle farvninger i disse basale fossile lepidopteraner giver adventen af ​​store lepidopteran klader af kridt mulighed for, at denne taksonomiske stråling kan have været ledsaget af øget forskellighed i skalaform, mikrostruktur og optiske effekter.
Fremtidige undersøgelser vil karakterisere det optiske respons af skala nanostrukturer i andre fossile prøver og vil fremlægge bevis for forekomsten af ​​skala pigmenter i fossile lepidopteraner for at informere modeller for udviklingen af ​​strukturelle farver i lepidopterans.

T

Tegn abonnement på

BioNyt Videnskabens Verden (www.bionyt.dk) er Danmarks ældste populærvidenskabelige tidsskrift for naturvidenskab. Det er det eneste blad af sin art i Danmark, som er helliget international forskning inden for livsvidenskaberne.

Bladet bringer aktuelle, spændende forskningsnyheder inden for biologi, medicin og andre naturvidenskabelige områder som f.eks. klimaændringer, nanoteknologi, partikelfysik, astronomi, seksualitet, biologiske våben, ecstasy, evolutionsbiologi, kloning, fedme, søvnforskning, muligheden for liv på mars, influenzaepidemier, livets opståen osv.

Artiklerne roses for at gøre vanskeligt stof forståeligt, uden at den videnskabelige holdbarhed tabes.