Dla wielu owadów kolor nie jest cechą stałą, ale dynamiczną reakcją na otoczenie. Ostatnie badania wykazały, że niektóre gatunki, a mianowicie *Agapostemon subtilior, ulegają widocznej przemianie koloru, gdy zmienia się poziom wilgotności.
Zjawisko to, opisane w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Biology Letters, sugeruje, że odcienie tęczy, które widzimy w naturze, mogą być znacznie bardziej zmienne, niż wcześniej sądzono.
Obserwacja: od niebiesko-zielonego do miedzianego
Badania rozpoczęły się od ciekawej obserwacji w zbiorach muzealnych. Naukowcy zauważyli, że gdy próbki pszczół umieszczono w komorach o wysokiej wilgotności (standardowa procedura stosowana w celu uelastycznienia egzoszkieletów przed instalacją), ich kolor radykalnie się zmienił.
Porównując eksponaty muzealne z ponad 1000 zdjęciami żywych pszczół zrobionymi za pomocą aplikacji obywatelskiej iNaturalist, naukowcy zidentyfikowali wyraźny wzór:
– Niska wilgotność (<10%): Pszczoły wykazują bogatą, głęboką niebiesko-zieloną barwę.
– Wysoka wilgotność (95%): pszczoły zmieniają kolor na jaśniejszy, odcień miedziany z zielonym.
Nauka o iryzowaniu
W przeciwieństwie do wielu zwierząt, które w celu nadania sobie określonego wyglądu korzystają z pigmentów (barw chemicznych), pszczoły te wykorzystują ubarwienie strukturalne. Oznacza to, że ich kolor jest tworzony przez mikroskopijne struktury egzoszkieletu, które manipulują światłem.
Naukowcy sugerują, że przyczyną zmian jest obrzęk fizyczny:
1. Wchłanianie wilgoci: Wysoka wilgotność powoduje, że mikroskopijne warstwy wewnątrz egzoszkieletu pszczoły wchłaniają wodę i pęcznieją.
2. Manipulacja światłem: W miarę rozszerzania się tych warstw zwiększa się fizyczna odległość między nimi.
3. Przesunięcie długości fali: Zwiększenie tej odległości zmienia sposób rozpraszania fal świetlnych. W szczególności powoduje to, że pszczoły odbijają dłuższe, „bardziej czerwone” długości fal, co powoduje przejście z niebiesko-zielonego na miedziany.
„Kolor może być naprawdę dynamiczny i reagować na otoczenie w sposób, jakiego byśmy się nie spodziewali” – mówi Madeleine Ostwald, ekolog funkcjonalny na Uniwersytecie Queen Mary w Londynie.
Dlaczego jest to ważne dla środowiska?
Odkrycie to podkreśla główne wyzwanie zarówno dla entomologów, jak i naukowców obywatelskich. Jeśli wygląd owada zmienia się wraz z pogodą, ten sam gatunek może pojawić się w dwóch różnych „kolorach”, w zależności od tego, kiedy zdjęcie zostało zrobione.
Ma to istotne implikacje dla kilku obszarów:
– Identyfikacja gatunków: Naukowcy muszą wziąć pod uwagę zmienne środowiskowe, aby uniknąć błędnej identyfikacji gatunków na podstawie koloru.
– Kontekst biologiczny: podkreśla to potrzebę badania organizmów w ich naturalnym środowisku; po usunięciu ich ze środowiska ich cechy fizyczne mogą już nie odpowiadać stanowi, w którym żyją.
– Szersze wzorce: Zjawisko to nie może ograniczać się tylko do wysypek cieplnych. Może to być powszechna cecha wśród różnych owadów, których identyfikacja wizualna opiera się raczej na strukturach mikroskopijnych niż na pigmentach.
Wniosek
Zdolność prosaków do zmiany koloru w odpowiedzi na wilgoć pokazuje, że wygląd owada jest raczej aktywnym dialogiem z otoczeniem niż cechą statyczną. Badanie to przypomina, że nawet dobrze zbadane cechy biologiczne mogą ukrywać złożoność, jeśli spojrzeć na nie przez pryzmat zmian środowiskowych.
