Откуда на крыльях бабочек рисунок?
Бабочки относятся к отряду чешуекрылых. Но подождите: а чешуя-то где? У рыбы все понятно, чешуйки видно даже без микроскопа. У пресмыкающихся имеются роговые пластинки, тоже не спрячешь. А бабочка? Легкое насекомое, два усика, хоботок, крылья, которые, кажется, собраны из одного воздуха и хорошего настроения.
От чего зависит окраска бабочки?
И все же чешуя у бабочек есть. Только очень мелкая. Крыло насекомого покрывают крошечные плоские пластинки количеством в несколько тысяч. Располагаются они на манер черепицы, рядами, немного внахлест.
Именно чешуйки создают рисунок крыла, его бархатистость и тот самый цвет, за которым мы готовы гоняться по поляне, забыв обо всем. Хотя, если быть точными, иногда мы видим не цвет вещества. Мы видим свет, который бабочка очень ловко заставила работать на себя.
Чешуйки бывают пигментными и оптическими. Пигментные содержат вещества, поглощающие часть света. Если чешуйка поглощает почти все длины волн, кроме, например, красной, до нашего глаза добирается красный свет.
Но у многих бабочек есть еще и структурная, или оптическая, окраска. Ее создают не химические красители, а само устройство крыла. Внутри и на поверхности чешуек находятся ребра, тонкие слои, воздушные промежутки и другие очень маленькие элементы, превращающиеся в настоящий лабиринт для света.
Когда солнечный луч попадает на такую структуру, часть его отражается, часть проходит глубже, часть меняет направление. Волны света складываются друг с другом или, наоборот, гасят одна другую. В результате одни длины волн усиливаются сильнее, другие почти исчезают. Поэтому крыло может казаться ярко-синим, зеленым, золотистым или переливаться при малейшем повороте.
По-научному это называют интерференцией света. Принцип знаком каждому, кто хоть раз разглядывал мыльный пузырь. Его радужные разводы — это свет, который частично проходит сквозь тончайшую пленку воды и мыла и частично отражается.
С крылом бабочки история похожая, хотя его микроструктура устроена сложнее, чем пленка пузыря. Цвет здесь может зависеть от толщины слоев, расстояния между ребрами, формы микроскопических выступов и угла, под которым мы смотрим. Поэтому некоторые бабочки меняют оттенок, когда поворачиваются в полете. Только что был синий отблеск, потом вспыхнул зеленый.
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.
Существуют ли прозрачные бабочки?
Бабочки с прозрачными крыльями на самом деле есть. Стеклянница, или 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. Получается почти идеальная маскировка. Хищник смотрит, видит листья, стебли, светлое небо между ветками. Хотя бабочка, конечно, никуда не делась.
