已知最古老昆蟲——一隻侏羅紀早期的飛蛾，經復原顏色是金黃色
在顯微鏡下，蝴蝶、蛾類的翅膀上整齊排列著成千上萬個細小鱗片 南京地質古生物研究所供圖
在距今約2億年前的侏羅紀時期，恐龍誕生初期，那時的昆蟲是什麼顏色？4月12日，美國《科學》（Science）雜誌子刊《科學進展》（Science Advances）在線發表了一篇研究成果，來自中國科學院南京地質古生物研究所的科學家們和德國、英國的科學家通過對昆蟲化石中結構色的研究，揭示出2億年前昆蟲的「真實顏色」，為黑白的遠古時代賦予色彩。
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研究揭示已知最早昆蟲的真實顏色
4月11日，現代快報記者在南京地質古生物研究所見到了參與這項研究的中國科研團隊——南京地質古生物研究所「現代陸地生態系統起源與早期演化研究團隊」。
據了解，研究團隊利用新的分析技術，對英國、德國、哈薩克斯坦和中國的侏羅紀蛾類標本，以及白堊紀緬甸琥珀中飄翅目昆蟲進行了系統調查，發現了結構色的確切證據。證據表明，侏羅紀早期（約1.95億年前）的蛾類可以產生金黃色的結構色。
記者了解到，這一研究成果不僅揭示出已知最早昆蟲的真實顏色，也揭示了最古老的昆蟲結構色。本次穿越1.95億年的研究記錄，相比此前的相關研究，提前了至少1.3億年。
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飛蛾翅膀竟藏有成千上萬枚鱗片
翻開古生物復原圖，上面的生物大多被描繪得色彩斑斕，其實這些顏色大多是想像加工出的。南京地質古生物研究所研究員王博告訴現代快報記者，自然界中的顏色以兩種方式存在，色素色和結構色。「花朵、衣服上的顏色就是色素色，變成化石後，這些色素成分就丟失了，因此這種色素色很難在化石中保存。而結構色不同，它來自微結構對光波的反射、折射，而這種結構被永久保存在一些化石中。」
王博介紹，結構色是自然界中最常見的顏色，包括鳥類身上的羽毛、甲蟲等其他昆蟲殼的顏色，這次主要觀察的鱗翅目昆蟲，呈現的就是結構色。
鱗翅目包括人們最熟悉的蝴蝶、蛾類，在顯微鏡下，它們的翅膀上整齊排列著成千上萬個細小鱗片，一個鱗片大小僅有幾十微米。「如果將蝴蝶翅膀上的鱗片都刮去，那它的翅膀就是透明的了。在鱗片的基礎上繼續放大，我們可以看到鱗片上納米級的微結構，結構色就是由它們產生的。」
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為尋找納米級的微結構，觀察了500多件標本
現代快報記者了解到，為了尋找這些納米級的微結構，王博等人花了3年時間，觀察了500多件昆蟲標本。「國內的、美國的、歐洲的我們都看了，前期看的大部分標本上都沒有保存下精細結構。」就在一籌莫展時，王博他們驚奇地發現，在英國倫敦自然歷史博物館裡的一塊侏羅紀早期蛾類標本的表面保存了鱗片等微結構。
這塊化石距今約1.95億年，化石上有著已知最早的昆蟲——一隻侏羅紀早期的飛蛾。
王博告訴記者：「這塊標本保存得並不完好，只能依稀看見一個翅膀的輪廓。標本從發現至今已有上百年歷史，先前也被報導、研究過，但其中的鱗片結構卻一直被忽視。」
王博指著照片介紹道，雖然從毫米尺度上來講，這枚化石保存的形態很差，但從納米、微米尺度來講保存非常好。記者發現，放大的翅膀鱗片上有著一條條「溝壑」。
隨後，在德國柏林洪堡大學博物館裡的一件1.8億年前的壓痕化石，以及一枚哈薩克斯坦化石標本上，王博和研究團隊成員也觀察到了這種保存完好的納米級的微結構。
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鳥類、植物、昆蟲……未來更多遠古生物將被賦予色彩
化石上的顏色都看不見了，找到這些微小的結構後，又如何賦予它們色彩？王博說，經過對比發現，這些化石上的微細結構和現生小翅蛾標本的結構幾乎完全相同。基於此，他們建立光學模型，放入光學模擬軟體，模擬用不同的光，從不同角度照射的狀態。「最終我們計算出產生結構色的波長範圍在600納米之間，這對應的就是金黃的顏色。」
王博表示，這次研究對於復原遠古動物和植物的結構色有重大意義。「很多昆蟲、植物、鳥類羽毛的顏色都屬於結構色。在仿生、軍事應用中，結構色也能提供借鑑意義。」
此外，王博他們通過觀察一塊1億多年前緬甸的飄翅目昆蟲琥珀還發現，融合型鱗片是最原始的類型，打破了「先前經典的發育生物學理論認為鏤空型鱗片是最原始狀態」的觀點。本次研究也證實了納米級的光學結構可以保存在中生代的琥珀、壓痕以及印模化石標本中，為復原遠古動物和植物的結構色打開了新的窗口。