Секрет золотого блеска жуков-скарабеев раскрыт физиками

Физики из Университета Эксетера выяснили, почему жуки-скарабеи из Центральной Америки выглядят так, будто сделаны из чистого золота.

Эти украшенные жуки, обладающие блестящим металлическим золотым цветом, высоко ценятся коллекционерами. Физики, специализирующиеся на изучении цвета и света, провели эксперименты, показавшие, что золотые жуки имеют уникальную «оптическую подпись». Структура их панциря особым образом манипулирует отражением света, создавая вид чистого золота.

Результаты опубликованы в Journal of the Royal Society Interface.

Исследование под руководством профессора Пита Вукусика показало, что золотой вид обусловлен высокой отражательной способностью экзоскелета, который также управляет поляризацией отражённого света — ориентацией колебаний световой волны.

Учёные составили карту оптической подписи цвета жука Chrysina resplendens и обнаружили, что он необычно «оптически-амбидекстр»: он отражает одновременно как лево-, так и право-поляризованный свет по кругу.

Профессор Вукусик отметил: «Блестящий золотой цвет и характерное поляризованное отражение жука Chrysina resplendens полностью отличают его от сотен тысяч других ярко окрашенных животных и растений. Его экзоскелет имеет яркий золотой вид, который одновременно отражает свет с круговой поляризацией обоих направлений».

Экзоскелет золотого жука содержит сложные наноструктуры. Расстояние между повторяющимися слоями этих структур варьируется в определённом диапазоне по толщине экзоскелета. Это ключевое свойство, вызывающее одновременное отражение целого спектра видимых цветов, что объясняет как яркое отражение, так и золотой оттенок.

Наноструктуры производят свет с круговой поляризацией, где ориентация колебаний света вращается по мере его распространения. Два возможных направления вращения называют левым и правым.

Одна из возможных причин такой высокой отражательной способности — крипсис (способность животного сливаться с окружающей средой). По словам эксперта по зрению животных и камуфляжу доктора Мартина Стивенса, золотой цвет может работать как камуфляж при определённом освещении, сбивать с толку хищника при движении или использоваться при спаривании.