Как крошечные пауки Мадагаскара сохраняют цвет десятилетиями

Исследование раскрывает механизмы, благодаря которым пауки Phoroncidia rubroargentea (размером всего 3 мм) сохраняют свою яркую красно-серебристую окраску даже после многолетнего хранения в этаноле, в то время как у многих других видов цвета выцветают.

Ключевые открытия

Серебристый цвет является структурным и создаётся за счёт стопки тонких (около 100 нм) пластинок из высокоотражающего материала — кристаллов гуанина (как у чешуи рыб). Каждая пластинка отражает свет с разной длиной волны, что в сумме даёт серебристый оттенок. Поскольку цвет обусловлен структурой, а не пигментом, он не выцветает.

Красный цвет — это пигмент, но он устойчив к этанолу, потому что заключён в массив микросфер диаметром около 1 микрона. Точный химический состав пигмента пока неизвестен, но такая упаковка обеспечивает стабильность цвета.

Дополнительная защита обеспечивается прочным наружным кутикулярным слоем. В области красного цвета кутикула также содержит дополнительный пигмент, усиливающий окраску.

Уникальное явление: двойникование

В структуре пластинок, создающих серебристый цвет, обнаружено явление "двойникования" (twinning) кристаллов гуанина. Два кристалла расположены зеркально симметрично друг другу. Хотя подобные структуры известны у некоторых ракообразных и моллюсков, для паукообразных это первый описанный случай. Учёные предполагают, что такое строение может быть необходимо для достижения пластинками нужной толщины и оптических свойств.

Загадка и перспективы

Точная причина такой яркой и стабильной окраски у пауков в природе остаётся неизвестной. Возможно, это предупреждающая или защитная окраска против визуальных хищников, например, хамелеонов.

Понимание этих природных решений может дать ценные идеи для материаловедения, особенно для создания материалов с заданными и устойчивыми оптическими свойствами.

Примечание: Это исследование также вдохновило на создание образовательной программы Spider Super Hero Program для детей, сталкивающихся с серьёзными жизненными вызовами, демонстрируя, как природа может быть источником вдохновения и стойкости.

Источник: Исследование опубликовано в 2018 году в Journal of the Royal Society Interface (обложка номера).