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在进化过程中，不少昆虫依旧保持着上亿年前的生理特征 图/视觉中国 |
□那拉 近日，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳、研究员泮燕红带领的研究团队，通过对白垩纪缅甸琥珀中大量的具金属色彩的昆虫进行系统研究，发现纯净而强烈的颜色可直接在多种昆虫身体表面保存下来。 该研究不仅否定了前人关于昆虫的金属色不能在中生代化石中保存的观点，也在一定程度上暗示：白垩纪中期森林中已存在复杂的生态关系。 色彩的来源有三种 自然界中五彩缤纷、光怪陆离。这些不同的颜色主要有三个来源，即生物发光、色素色和结构色。色素色也称为化学色，结构色也叫物理色。结构色是自然界中色彩最为纯净且最强烈的颜色，通常由生物纳米光学结构与自然光的相互作用产生。生物发光的一般机制则是由生物细胞合成的化学物质，在一种特殊酶的作用下，使化学能转化为光能。 以蝴蝶为例，它的颜色就主要来源于色素色和结构色。美丽多彩的蝴蝶大多数本身并不发光，但它们身上排列着成千上万的细小鳞片，有些鳞片含有无数彩色的颗粒状色素，会显现出一些常见的色彩，这就是色素色；但它们身上还有一些鳞片本身是透明的，但因为有一种特殊的物理构造，可以反射光源，因光源的种类、光向而呈现不同光频的光线或变换颜色，呈现一种灿烂的金属光泽，这些就被称做物理色或构造色。 在之前的各种地质历史研究中，存在原始的结构色的证据较为罕见，因此人们通常认为，结构色可能很容易在长期的化石埋藏过程中丢失，无法长期保存。 白垩纪标本中发现结构色 研究人员通过琥珀超薄切片、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术的分析发现，一种来自白垩纪中期（距今约1亿年）标本中的青蜂科昆虫，其胸部表面依然反射出一种蓝绿色。而这种色彩便是一种典型且常见的结构色，它是由多层重复出现的纳米级生物构造带来的。通过对其中一枚化石中青蜂标本的超微分析，研究人员证实了青蜂身上的一种多层反射膜是产生结构色的直接原因，而这种颜色也被证实可能就是它们的原始颜色。 这一发现证明了超微纳米级的光学元件可在长期地质历史中稳定保存，否定了前人关于昆虫的金属色不能在中生代化石中保存的观点，并对认识早期昆虫结构色生态功能的演化具有重要意义。 7月1日，相关研究成果在线发表在《皇家学会会刊B辑》上。 暗示复杂生态关系的存在 研究人员一共从白垩纪中期标本中筛选出35枚保存完整的带金属光泽的昆虫化石，大部分标本均属于膜翅目青蜂科，大部分昆虫种类的全身或部分身体结构均呈现出强烈的具金属光泽的绿色、蓝色、蓝绿色、黄绿色或蓝紫色。通过对比，他们还发现这些化石中的昆虫对应的现生属种，同样有类似的带有金属光泽的颜色。这证明中生代昆虫的亮眼的结构色也是可以在自然物种繁衍中保存下来的。 不过，研究人员也发现，如果这些保存在琥珀中的昆虫由于琥珀被破坏（切割、打磨等），使其与空气或水分有所接触，它们的颜色也会在短期内就变成单一的银色，但是结构色带来的金属光泽依然存在，而且这种变化是不可逆的。这也揭示了一些琥珀中存在银色昆虫的原因，并对早期昆虫特征的认定和描述具有重要的参考价值。 研究人员分析，这些昆虫之所以会存在如此丰富的结构色色彩，一方面可能是由于它们生活在茂密森林环境中，这种隐蔽色能帮助它们躲避捕食者，另一方面，也可能说明当时的气温偏高，结构色参与了昆虫的生理性热调节。而不同色彩出现在不同种类的昆虫身上，又在一定程度上暗示白垩纪中期森林中已存在复杂的生态关系。
