Откуда на крыльях бабочек рисунок?
Бабочки. Относятся к отряду чешуекрылых. Подождите, а чешуя-то где? У рыб — понятно. У пресмыкающихся есть подобие чешуи в виде роговых пластинок. Но бабочки?! Оказывается, и у них тоже есть чешуя. Точнее, крошечные чешуйки, которыми покрыты крылья насекомого. И именно они отвечают за цвет.
Чешуйки расположены упорядочено. Внахлест. Так выкладывают черепицу на крышах домов. Чешуйки бывают пигментные и оптические. В первых, как понятно из названия, содержится пигмент. Оптические чешуйки похожи на пластинки с крошечными дырочками. Но это не совсем дырки, а перевернутые конусовидные ловушки для света. Действуют они так. Солнечный свет, попадая в конусовидные ловушки, частично поглощается ими, а частично отражается. Мы помним ведь, что цвет — это электромагнитные волны разной длины. Ловушки — одного размера, поэтому отражается лишь свет определенной волны. Скажем, синий или желтый. Так удивительным образом крыло бабочки окрашивается в разные цвета. Хотя на поверку это всего лишь отраженный свет.
По-научному это называется интерференцией света. Нечто похожее мы можем наблюдать в мыльных пузырях. Радужные разводы — это свет, который частично проходит сквозь тончайшую пленку воды и мыла и частично отражается.
Пигмент в нижней части чешуек также имеется, и он создает эффект «подложки», усиливая яркость окраски. А поскольку каждое крыло бабочки покрыто сотнями тысяч чешуек, эффект интерференции многократно усиливается.
Существует очень простой способ доказать, что цвет в крыльях бабочек образован не только пигментом, но и структурой чешуек. Побрызгайте крыло бабочки спиртовым раствором — и вуаля! Крыло станет однотонным, потому что спирт заполнит конусовидные отверстия и они перестанут служить ловушками для света. Но как только спирт высохнет, конусовидные ловушки освободятся от жидкости и волшебство вернется. Свет частично будет задерживаться в оптических чешуйках, а отраженный свет образует все эти яркие и сочные цвета.
Любопытный факт: существуют бабочки с прозрачными крыльями. Стеклянница, или по научному greta oto использует свойства своих крылышек для маскировки от хищников. Поверхность крыла стеклянницы состоит из микроскопических выступов, которые имеют одинаковый показатель преломления света. И, вследствие этого, — не рассеивая свет — крылья бабочки становятся прозрачными.
