Restauración ecológica de polillas en el bosque de ámbar birmano del Cretácico. Crédito:Yang Dinghua
¿Pueden los investigadores determinar el color de un insecto de 200 millones de años? Científicos de China, Alemania y el Reino Unido tienen nueva evidencia que revela el verdadero color de los insectos fósiles. La investigación fue publicada recientemente en Avances de la ciencia .
Los colores estructurales han evolucionado en una gran variedad de animales y plantas y son el resultado de la dispersión selectiva de la longitud de onda de la luz incidente. Estos colores suelen ser más vibrantes y visualmente llamativos que los que se producen a través de la pigmentación y, a menudo, son multifuncionales. desempeñando papeles importantes en la señalización sexual intraespecífica, aposematismo y cripsis.
Los lepidópteros exhiben en sus escamas algunos de los colores estructurales más diversos producidos por insectos. Esta diversidad sin duda contribuyó al éxito evolutivo de la orden. A pesar del interés sostenido en la estructura, desarrollo, y fotónicas y otras propiedades biomiméticas de las escamas de lepidópteros en estudios neontológicos, así como investigaciones recientes sobre colores estructurales en escarabajos fósiles y plumas, la profunda historia evolutiva de las escamas y los colores estructurales en los lepidópteros es poco conocida.
Recientemente, Investigadores del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing (NIGP) de la Academia de Ciencias de China y sus colegas de Alemania y el Reino Unido informaron sobre arquitecturas a escala de Jurassic Lepidoptera del Reino Unido, Alemania, Kazajstán y China, junto con Tarachoptera (un grupo de tallos de Amphiesmenoptera) del ámbar birmano del Cretácico medio.
Usaron microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía confocal de barrido láser (CLSM) para revelar la morfología general y la ultraestructura de las escamas.
Tarachoptera del ámbar birmano del Cretácico medio. Crédito:ZHANG Qingqing et al.
Usando los parámetros ultraestructurales identificados en especímenes jurásicos, demostraron el uso de modelos ópticos para describir las propiedades ópticas teóricas de la disposición de escala bicapa de tipo 1, proporcionando así la evidencia más temprana de colores estructurales en el registro fósil de insectos.
Los lepidópteros jurásicos exhiben una vestidura de escamas bicapa tipo 1:una capa superior de gran tamaño, escamas de cubierta fusionadas y una capa inferior de pequeñas, escamas de tierra fusionadas. Esta disposición de escala, más ornamentación de espina de pescado conservada en la superficie de la escala de la cubierta, es casi idéntico a los de algunos Micropterigidae existentes. Críticamente, las ultraestructuras de escala fósil poseen periodicidades que miden entre 140 y 2000 nm y, por tanto, son capaces de dispersar la luz visible.
El modelado óptico confirma que los mecanismos de dispersión relacionados con la difracción dominan las propiedades fotónicas de las escalas de la cubierta fósil. que habría mostrado tonos metálicos de banda ancha como en numerosos Micropterigidae existentes.
Las escamas de taracópteros fósiles exhiben un conjunto único de características, incluido el tamaño pequeño, forma alargada-espatulada, ornamentación estriada y disposición irregular, proporcionando información novedosa sobre la evolución temprana de las escamas de lepidópteros. Conjunto, Estos nuevos resultados proporcionan la evidencia más temprana de coloración estructural en lepidópteros fósiles y apoyan la hipótesis de que las escamas de las alas fusionadas y la cubierta bicapa de tipo \ alpha 1 son características fundamentales del grupo.
Alas y escamas de Lepidoptera jurásico y Micropterigidae existente. Crédito:ZHANG Qingqing et al.
"Estos hallazgos tienen implicaciones más amplias, "dijo el profesor WANG Bo de NIGP, el líder del grupo de investigación. La aparición generalizada de escamas de alas en los lepidópteros del Jurásico y en los taracópteros sugiere fuertemente que las escamas de las alas (incluidos algunos morfotipos posiblemente desconocidos) estaban muy extendidas en los Amphiesmenoptera del tallo antes de su apogeo en los Lepidoptera.
Dada la presencia de coloración estructural en estos lepidópteros fósiles basales, el advenimiento de los principales clados lepidópteros por el Cretácico plantea la posibilidad de que esta radiación taxonómica pueda haber estado acompañada de una mayor diversidad en la forma de la escala, microestructura y efectos ópticos.
Los estudios futuros caracterizarán la respuesta óptica de nanoestructuras a escala en otros especímenes fósiles y proporcionarán evidencia de la presencia de pigmentos de escala en lepidópteros fósiles con el fin de informar a los modelos de la evolución de los colores estructurales en lepidópteros.
