通常化石只能保存生物的结构,对其颜色几乎都是靠想象。然而,来自中、德和英三国的科学家们通过对昆虫化石中结构色的研究,却揭示了2亿年前昆虫的“真实颜色”。该研究成果于4月12日在线发表于美国《科学》(Science)杂志子刊《科学进展》(Science Advances)。昆虫是地球上物种数量最多的生物,展现了极其丰富的颜色。
昆虫颜色分为色素色(化学色)和结构色;其中结构色是光照射在虫体表面的微观结构上产生折射、衍射及干扰而形成的。鳞翅目昆虫包括各种蛾类和蝴蝶,是人们最熟悉的昆虫之一。鳞翅目翅膀上鳞片具有极其精巧的三维微观结构,可以产生各种结构色。
近期,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,从欧亚大陆中生代蛾类标本中发现了结构色的确切证据,为昆虫鳞片和颜色的演化提供了全新的观点。南京古生物所博士生张青青和博士后任笑吟在研究员王博和张海春指导下对英国、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。
该研究发现侏罗纪的蛾类鳞片已经演化出鱼骨状的纳米级光学结构,类似的精细结构只见于现生小翅蛾科部分种类。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)的蛾类与现生小翅蛾非常类似,它们的翅膀鳞片已经具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。该研究也证实了纳米级的光学结构可以保存在中生代的琥珀、压痕以及印模化石标本中,为复原远古动物和植物的结构色打开了新的窗口。