A análise de registro fóssil sugere as origens evolutivas das cores estruturais dos insetos
p Reconstrução artística do tipo de gorgulho estudado. Crédito:James McKay
p Pesquisadores do Yale-NUS College em Cingapura e da University College Cork (UCC) na Irlanda analisaram escamas preservadas de casos de asas de dois gorgulhos fósseis da era do Pleistoceno Superior (aprox. 13, 000 anos atrás) para compreender melhor a origem das nanoestruturas de dispersão de luz presentes nos insetos atuais. p Os pesquisadores, liderado por Yale-NUS Professor Assistente de Ciências (Ciências da Vida) Vinod Kumar Saranathan e os paleobiólogos UCC Drs Luke McDonald e Maria McNamara, descobriram que os invólucros das asas dos gorgulhos fósseis continham "diamantes" fotônicos preservados, um dos muitos tipos de estrutura nanoscópica semelhante a cristal que interage com a luz para produzir algumas das cores mais brilhantes e puras da natureza.
p As coberturas externas de muitos insetos compreendem unidades repetidas dispostas em uma formação cristalina que interagem com a luz visível para produzir cores estruturais, que normalmente tem um metal, aparência iridescente. Para muitos desses insetos, as cores iridescentes executam uma variedade de funções, incluindo camuflagem, sinalizando parceiros potenciais, e advertindo predadores. A data, a história evolutiva dessas estruturas de tecido complexas não foi claramente definida. Este estudo destaca o grande potencial do registro fóssil como meio de desenterrar a história evolutiva das cores estruturais, não apenas em gorgulhos, mas também em outros insetos, e abre o caminho para pesquisas futuras sobre o desenvolvimento dessas nanoestruturas de dispersão de luz e as cores vibrantes que dão origem.
p Os pesquisadores usaram microscópios eletrônicos poderosos e técnicas de modelagem óptica e de espalhamento síncrotron de última geração para identificar e caracterizar uma rara nanoestrutura de cristal fotônico 3-D nas escalas de gorgulho fóssil - cujos tons de azul e verde são muito semelhantes a os dos gorgulhos modernos do mesmo gênero - revelando um arranjo semelhante a um diamante. Instâncias de nanoestruturas 3-D são extremamente raras no registro fóssil. Este estudo marca a segunda vez que tais nanoestruturas foram encontradas. A única outra instância de tais nanoestruturas encontrada no registro fóssil de outro gorgulho também foi descoberta pelo Asst Prof Saranathan e Dr. McNamara.
p O fato de cores verdes muito semelhantes ao substrato terem sido mantidas por centenas de milhares de gerações sugere que as mesmas pressões seletivas de camuflagem têm agido sobre esses gorgulhos. Isso é consistente com um estudo recente do Asst Prof Saranathan e do sistematista do gorgulho Dr. Ainsley Seago, que sugere que as cores dos gorgulhos evoluíram inicialmente para camuflagem entre seu fundo frondoso. antes de diversificar para outras funções, como sinalizar parceiros em potencial ou deter predadores.
p Asst Prof Saranathan, que tem um cargo concomitante no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Nacional de Cingapura, disse, "É muito interessante descobrir que os insetos primeiro parecem desenvolver arquiteturas em nanoescala 3-D complexas para escapar de predadores se misturando com seu fundo (geralmente marrom ou verde). Só mais tarde essas cores divergem para outros usos, como sinalizar parceiros em potencial ou como um aviso aos predadores de que não vale a pena comer o inseto. "