Забарвлення комах, довідник

Забарвлення – колір тіла комахи, обумовлений присутністю в ньому пігментів та/або особливою будовою кутикули з наявністю в ній оптично активних частинок.

Зміст:

Різнокольоровий листоїд

Типи фарбування

Більшість комах має дуже скромне забарвлення, і тому вони малопомітні. Але серед них є ті, хто демонструє неймовірну інтенсивність та різноманіття кольорів, аналогію яким майже неможливо знайти у живій природі – особливо багато таких створінь серед тропічних видів.(фото)

Колір комах пов'язана з особливостями структури їхньої гіподерми або екзоскелета, і поділяється на три типи:

Пігментний (хімічний)
Структурний (оптичний, фізичний)
Комбінований (змішаний). [1]

Пігментне забарвлення

Пігментне (хімічне) забарвлення обумовлена присутністю в покривах спеціальних барвників - пігментів. Вона притаманна більшості комах і характеризується великою різноманітністю можливих кольорів, які забезпечуються наявністю певних пігментів, а найчастіше їх поєднань. Таке забарвлення буває досить яскравим, однак, у будь-якому випадку, воно є матовим, тобто не дає блиску з переливом. [5]

Фарбувальні речовини можуть розташовуватися у поверхневих шарах зовнішньої стінки тіла, а й глибше. Залежно від локалізації пігментів розрізняють кілька типів фарбування:

Пігментне забарвлення

1 – кутикулярна у сонечка; 2 – гіподермальна у бабки; 3 – субгіподермальна у личинки жука-носорога; 4 - супракутикулярна у черв'яка.

Личинки колорадського жука

Забарвлення тіла комах формується завдяки кількомгруп пігментів.

Мають загальне значення та зустрічаються у більшості видів; за структурою ці речовини схожі з меланіном шкіри волосся людини, та його точне будова остаточно не вивчено. Це велика група хімічних сполук, які зазвичай відкладаються у поверхневих шарах кутикули. Основний колірний спектр меланінів починається від світло-бежевої та охряной і закінчується темно-коричневим та чорним забарвленням, у деяких випадках подібне походження мають і червоні кольори. [4]

Пігменти цієї групи, як правило, рівномірно розподілені в речовині кутикули, тому місця потовщення та ущільнення зовнішнього скелета містять більше меланінів і стають темнішими. Так, грудні сегменти нерідко здаються темнішими за черевце, на якому кутикула тонша, а потужні мандібули часто бувають більш насиченими за кольором у порівнянні з рештою частин голови. [5]

Дуже багато комах мають майже виключно меланінове забарвлення, наприклад, таргани, ляльки багатьох метеликів і мух, і т.д. На їх прикладі можна помітити, що перші кілька годин після чергової линяння колір тіла залишається світлим. Для того щоб він потемнів, необхідний контакт пігменту з повітрям. Якщо на якийсь час перекрити комахам доступ кисню, його фарбування залишиться майже білим. [5]

Пуринові пігменти

За будовою ці речовини є дериват сечової кислоти; вони можуть надавати тілу комахи білий, жовтий та помаранчевий колір. Присутність цих пігментів було виявлено в гіподермі та крилах деяких комах. Подібним забарвленням відрізняються білі крила метеликів-білянок, гіподерма тіла ос і т.д. [1]

Каротиноїди

Флавонові пігменти

Дають приблизно такий же спектр кольорів, як і каротиноїди; зустрічаються в тілі клопів Coreidae, жовтих крилахметеликів Melanargia. Аналогічно каротиноїдів, є запозиченими, походять з рослинних продуктів, пофарбованих у жовті та оранжеві кольори. [5]

Мають бузковий, фіолетовий колір, властиві личинкам довгоносика та пильщика. Антоціанові пігменти присутні в тілі комах, які вживають в їжу рослини бордового, фіолетового кольору, наприклад, цвітну капусту, баклажани, пелюстки і тичинки деяких квітів, червоний виноград, плоди ожини та ін [5]

Хлорофілоподібні пігменти

Забезпечують зелене забарвлення тіла. Так як подібний колір найчастіше мають рослиноїдні види (наприклад, коники), неодноразово висловлювалося припущення про те, що такі пігменти походять зі споживаної їжі. Локалізація цих речовин може бути дуже різною. Наприклад, вони знаходяться в кутикулі лялечки махаона, крові деяких гусениць, гіподермі листовидки Phyllium. [5]

Довгий час питання про схожість хлорофілоподібних пігментів із хлорофілом рослин залишалося дискутабельним. Хімічно у них було виявлено багато спільного, проте незрозумілим залишався факт, чому зелене забарвлення також мають не лише рослиноїдні види, а й деякі хижаки, які не одержують хлорофілу. [5] Пізніше було доведено, що в останніх такий колір обумовлений наявністю в тілі не хлорофілу, а білівердину - його "далекого родича", з яким він має загального попередника - молекулу гліцину. [2]

Гемоглобіноподібні пігменти

Мають червоний колір, розчинені крові, за структурою нагадують гемоглобін теплокровних. У зв'язку з його наявністю личинки комарів хірономід мають рожевий колір. [5]

Є флуоресціюючими пігментами, виявлені в крилах, очах та інших тканинах. У ряді випадків біле, жовте, помаранчеве та червоне забарвлення комахстворюється цими речовинами.

Світлозахисні пігменти, локалізовані в клітинах, прилеглих до світлочутливих клітин оматидії складних очей комах. Завдяки наявності оммохромів, очі комах можуть бути червоного, жовтого та коричневого кольорів. Оммохроми містяться і в багатьох інших тканинах комах, наприклад, гіподермі, а у метеликів вони є екскретами і одночасно пігментами крил. [4]

Крім перерахованих, існують і інші пігменти, що більш-менш часто зустрічаються у комах.

Структурне або фізичне забарвлення

1 – вентральна сторона; 2 - дорсальна сторона

Структурне забарвлення

Структурне, або фізичне забарвлення, зумовлене особливою будовою хітинової кутикули, що створює можливість для виникнення певних оптичних ефектів. Колір покривів тіла комахи, обумовлений фізичними явищами, не пов'язаний з присутністю в кутикулі пігментів, хоча вони можуть відігравати додаткову роль, вносячи свої нюанси в загальне сприйняття забарвлення. Внаслідок наявності світловідбиваючих і заломлюючих частинок відбуваються явища розсіювання, інтерференції та відображення, що розкладають біле світло на промені різного спектру. Таким чином, фізичне забарвлення може бути будь-яким. Її характерна особливість у тому, що вона має характерний металевий блиск. [5]

Залежно від переважаючого фізичного явища, оптичне забарвлення можна розділити на два різновиди – інтерференційне та дифракційне.

Інтерференційне забарвлення

Це забарвлення характерне для багатьох комах: вітрильників, голуб'янок, дрібних поденок і золотоок. Однак одним із найпредставніших прикладів є крила тропічних метеликів Urania. Вони мають особливий малюнок:зелено-блакитні плями та смуги на темному тлі, які при польоті та помахах крилами переливаються всіма кольорами веселки.(фото)

Дифракційне забарвлення

Прикладом такого забарвлення може бути тропічні метелики з роду Morpho і ще представники тропічних німфалід. Вивчення за допомогою електронного мікроскопа показало, що кожне реберце складено з безлічі груп паралельних, надзвичайно тонких продірявлених пластинок. Дані, отримані при дослідженні, свідчать про те, що реберця з більш простою структурою створюють неметалеве забарвлення, і тільки за наявності реберців зі складною структурою виходить те сліпуче райдужне забарвлення, якому відомі ці метелики. [4]

Комбіноване або змішане забарвлення

Дуже часто дійсне забарвлення комах пов'язане додаванням пігментного та структурного забарвлення, коли наявні пігменти та оптичні структури кутикули утворюють своєрідний малюнок.

Отруйна гусениця Sibine stimulea

Функції фарбування

"Вибір" кольору для комах не випадковий, особливості фарбування тіла завжди мають певне призначення. Маскуючі кольори, як правило, дозволяють рослиноїдним видам захищатися від хижаків (зелені коники не видно на тлі листя); в той же час, колір, що дозволяє злитися з природним тлом, може бути і у самих хижаків (богомол чатує на жертву, користуючись своєю «невидимістю»). Іноді характерні кольори та малюнок дозволяють комахам дізнатися про особистість свого виду та виділити партнера. [2]

Наявність яскравих покривів також має певний біологічний сенс. У когось він попереджає про отруйність його носія, наявність у нього захисних пахучих залоз, жалу чи інших механізмів захисту, застерігаючи ворогів віднападу. Наприклад, чорно-жовте забарвлення черевця бджіл існує саме для цього; аналогічно, яскравим забарвленням відрізняються багато отруйних гусениць.(фото) Є й цілком беззахисні види, які користуються своїм сусідством з отруйними комахами і «прикидаються» ними, підвищуючи свої шанси на виживання – наприклад, контрастне «бджолине» забарвлення мають не лише самі бджоли, а й кілька видів мух. [2]

Особливості забарвлення деяких комах разом із особливою формою поведінки допомагають їм уникати можливих небезпек. Так, паличник, що спалахує Tropidoderus rhombus має зеленуватий колір, але крила у нього яскраві, хоча в складеному стані вони не видно. При наближенні ворога комаха різко злітає, розправляючи крила, що створює видимість спалаху і збиває з пантелику противника. [3]

Є комахи, яким колір допомагає у терморегуляції. У того ж паличника, залежно від температури повітря, пігменти мігрують або в клітини гіподерми, або за їх межі, що викликає зміну забарвлення. При 25-30 градусах комаха має зелений колір, а зі зниженням температури темніє, що змінює ступінь поглинання тепла. [3] В інших випадках колір та температура співвідносяться інакше. Так, весняні покоління метеликів - ведмедиць, що розвиваються при невеликому прогріванні повітря, жовто-жовтогарячі, а літні покоління, що з'являються при спекотній погоді, мають бурі крила. [2]

Близькі статті

Skin of insects the derivatives of the skin