Секреты радуги
Чешуйки на крыльях бабочек
Чешуйки ровными рядами расположены поперек крыла, а их основания, как черепицей, прикрыты концами предыдущего ряда.
Красоту бабочек определяют форма, цвет и узор её крыльев. По два крыла, образованных двухслойной перепонкой, которая растянута на каркасе из жёстких жилок, крепятся к среднему и заднему сегментам груди насекомого. Крылья покрыты чешуйками, образующими на их поверхности пыльцу, — этого нет ни у каких иных представителей животного мира. Секрет фантастической красоты и поразительного разнообразия бабочек именно в чешуйках, цвет, структура и расположение которых определяют причудливость окраски.
Даже при небольшом увеличении на крыле бабочки хорошо видны чешуйки - видоизменённые волоски.
Сами же чешуйки — это изменённые волоски. Если рассматривать с увеличением покров, например, аполлона (Parnassius apollo), то видно, что по краю его крыла расположены очень узкие чешуйки, почти волоски; по мере приближения к середине крыла они расширяются, хотя их верхний конец ещё остаётся острым, а далее, у основания крыла, чешуйки широкие, в виде сплюснутых полых мешочков на коротких тоненьких стебельках. С помощью этих стебельков чешуйки, как перья у птицы, закреплены на крыле.
По поверхности каждой чешуйки протянулись пять продольных тоненьких выпуклых линий, которые пересекаются с ещё более тонкими линиями, образуя узор, похожий на медовые соты.
По характеру окраски чешуйки делятся на пигментные и оптические. Цвет первых обусловлен содержанием в них пигмента — красителя. Каждая чешуйка содержит лишь один пигмент. Часто это меланины, которые придают чешуйкам чёрный и коричневый цвета. Меланины вырабатываются самой бабочкой, но другие пигменты могут быть получены и из веществ, входивших в меню гусениц.
Жёлтый цвет чешуйкам белянок придают главным образом пигмент ксантоптерин и пуриновые пигменты, образующиеся скорее всего из накопленной в чешуйках мочевой кислоты.
Очень тонкие оптические структуры чешуек взаимодействуют с ультрафиолетовой частью спектра, рождая краски, воспринимаемые глазом насекомых, но не видимые нами.
Так, зелёный пигмент — из съеденного ими с листьями хлорофилла. Жёлтая и красная окраска бабочек (кроме белянок) связана с питанием растениями, содержащими каротин, окрашивающий, например, морковь. Хотя пигментная окраска и бывает очень яркой, она всегда матовая и лишена блеска. Металлическое переливчатое сияние крыльям многих дневных бабочек, особенно тропических, придают чешуйки оптические. В них нет пигмента, а причина блестящей металлической окраски и сияющих цветных переливов в том, что белый свет, преломляясь в полых тонких чешуйках, разлагается на отдельные цвета спектра.
Крупные южноамериканские бабочки морфиды выделяются удивительной яркостью даже среди тропических видов. Верхняя сторона крыльев многих морфид сияющего голубого или сине-фиолетового цвета. Такой цветовой эффект обусловлен оптическими чешуйками, нижняя часть которых пигментирована. Пигмент не пропускает света, превращая чешуйку в крошечное зеркало. Это придаёт поразительную яркость окраске крыльев морфид. Узенькие чешуйки внешнего края крыла у них модифицированы и образуют бахромку.
Зависимость цвета сияния крыла от угла падающего на него света.
Зависимость цвета сияния крыла от угла падающего на него света связана с особым строением оптических чешуек. Они состоят из двух пластинок, между которыми расположились тоненькие столбики-нити. К тому же на верхней пластинке находятся микроскопические рёбра, соединённые перемычками. Поэтому толщина пластинки оказывается неравномерной. Причина появления окраски этих чешуек та же, что и у мыльных пузырей, возникающих на конце соломинки. Разным по толщине участкам и плёнки мыльного пузыря, и пластинки чешуйки соответствуют отражённые лучи различного цвета. Кроме того, наталкиваясь на многочисленные рёбрышки и перепонки, свет огибает их, распадаясь при этом на все цвета радуги. Число чешуек на одном крыле может достичь миллиона - вот почему и сияют они радужными переливами бесчисленных тонов и оттенков.
У бабочек многих видов самец отличается от самки размером и, естественно, строением органов размножения. Однако часто самцы и самки различаются также формой и окраской крыльев, а подчас они столь не похожи друг на друга, что трудно признать их представителями одного вида, как, например, у птицекрыла приама.
Схема крыла бабочки: 1 - корень крыла; 2 — передний (костальный) край; 3 - задний (анальный) край; 4 - вершина; 5 - привершинная (субапикальная) область; 6 - задний (анальный) угол; 7 - прикорневая (базальная) область; 8 — средняя (дискальная) область; 9 - постдискальная (субдискальная) область; 10 - прикраевая (субмаргинальная) область; 11 - краевая (маргинальная) область.
Большое значение в жизни бабочек имеют ещё и пахучие чешуйки — андроконии. Они встречаются в основном у самцов дневных бабочек. Андроконии связаны с особыми железами, выделяющими пахучие вещества, и расположены на ногах, крыльях или брюшке, но чаще всего — на верхней стороне передних крыльев. Здесь они образуют различной формы и размеров пятна (поля), отличающиеся от фона крыла цветом и фактурой: атласной, бархатистой, мучнистой. Запах андрокониев характерен для каждого вида и воспринимается человеком как аромат земляники, ванили (у южноамериканской нимфалиды Ргеропа), резеды, а иногда и как запах плесени. Но для бабочек, вероятно, приятны все эти ароматы: ведь они служат химической приманкой для самок своего вида и способствуют ухаживанию.
Рисунок крыла бабочки
В созданном чешуйками рисунке выделяют следующие элементы: фон — однородная окраска, занимающая всю или большую часть крыла; пятно — небольшой, отличающийся от фона участок; поле — обширный участок, захватывающий несколько ячеек; точка, штрих — очень мелкие пятна. Ряд пятен или удлинённое поле, расположенное поперёк жилок, называется перевязью. Пятно может быть округлым, частично или полностью оконтуренным линией иного цвета, а может иметь в центре тёмную или светлую точку. Пятна, образованные концентрическими кольцами, окружающими точку или пятнышко, называют глазчатым пятном, а глазком - круглое пятнышко, иногда зачернённое.