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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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南京古生物所揭秘一億年前昆蟲真實色彩的秘密

2020-07-16 南京地質(zhì)古生物研究所

【字體：大中小】

語音播報

　　近日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員蔡晨陽、研究員泮燕紅帶領的研究團隊，通過對白堊紀緬甸琥珀中大量的具金屬色彩的昆蟲進行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)純凈而強烈的顏色可直接在多種昆蟲身體表面保存下來。通過琥珀超薄切片、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡等技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，一種青蜂科昆蟲胸部表面的藍綠色是由多層重復出現(xiàn)的納米級構(gòu)造組成，代表一種典型且常見的結(jié)構(gòu)色類型，即多層反射膜（multilayer reflector），通過進一步的光學理論模型分析得到其反射波長與觀察到的昆蟲顏色波長接近，證實白堊紀琥珀昆蟲身體表面顯示的顏色可能是原始顏色。這一發(fā)現(xiàn)證明了超微納米級的光學元件可在長期地質(zhì)歷史中穩(wěn)定保存，否定了前人關于昆蟲金屬色不能在中生代化石中保存的觀點，并對認識早期昆蟲結(jié)構(gòu)色生態(tài)功能的演化具有重要意義。7月1日，相關研究成果在線發(fā)表在《皇家學會會刊B輯》（Proceedings of the Royal Society B）上。

　　科研人員從白堊紀中期標本中（距今約1億年）篩選出35枚保存精美的帶金屬光澤的昆蟲化石，包括3個目（膜翅目、鞘翅目和雙翅目），至少7個科；大部分標本屬于膜翅目青蜂科，少部分屬于鞘翅目隱翅蟲科、蠟斑甲科和隱翅蟲科，以及雙翅目的水虻科。大部分中昆蟲種類的全身或部分身體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出強烈的具金屬光澤的綠色、藍色、藍綠色、黃綠色或藍紫色。通過與古生、現(xiàn)生物種的對比研究，發(fā)現(xiàn)這些化石昆蟲對應的現(xiàn)生屬種同樣有類似的帶有金屬光澤的顏色。這一發(fā)現(xiàn)證明了中生代昆蟲的亮眼結(jié)構(gòu)色是可以保存下來的，并且通過對其中一枚化石青蜂標本的超微分析，證實了多層反射膜是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的直接原因，這也代表著自然界中最為普遍的一類形式的結(jié)構(gòu)色。

　　緬甸琥珀中的看似能永久保存的彩色金屬結(jié)構(gòu)色并不是保持不變的。若琥珀昆蟲在前期準備（如切割、打磨和拋光等）過程中，琥珀昆蟲的任一小部分結(jié)構(gòu)受到損壞，使其與空氣或水分接觸，則其顏色便會在短期內(nèi)變成單一的銀色，但金屬光澤仍可以保存，并且這種變化是不可逆轉(zhuǎn)的。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為揭示緬甸琥珀乃至其他琥珀中的銀色昆蟲的形成原因，以及對早期昆蟲特征的認定和描述具有重要的參考價值。

　　琥珀昆蟲的結(jié)構(gòu)色具有重要的生態(tài)意義，較為常見的綠色很可能是在茂密森林環(huán)境中的一種隱蔽色，能幫助昆蟲隱匿自身從而躲避捕食者。另外，結(jié)構(gòu)色參與昆蟲熱調(diào)節(jié)的可能性也不能完全被排除。因此不同色彩的結(jié)構(gòu)色出現(xiàn)在不同種類的昆蟲中，在一定程度上暗示白堊紀中期森林中已存在復雜的生態(tài)關系。

　　研究工作受到中科院、國家自然科學基金委和中科院青年創(chuàng)新促進會的資助。

　　論文鏈接

　　自然界中五彩繽紛、光怪陸離。自然界中的顏色主要有三個來源，即生物發(fā)光、色素色和結(jié)構(gòu)色。色素色也稱為化學色，結(jié)構(gòu)色也叫物理色。結(jié)構(gòu)色是自然界中色彩最為純凈且最強烈的顏色，通常由生物納米光學結(jié)構(gòu)與自然光的作用產(chǎn)生?；械慕Y(jié)構(gòu)色可以為生物之間的視覺交流和顏色的功能演化等方面提供重要證據(jù)。然而，可能是由于結(jié)構(gòu)色很容易在長期的化石埋藏作用中丟失，地質(zhì)歷史中原始的結(jié)構(gòu)色的證據(jù)較為罕見。
　　近日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員蔡晨陽、研究員泮燕紅帶領的研究團隊，通過對白堊紀緬甸琥珀中大量的具金屬色彩的昆蟲進行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)純凈而強烈的顏色可直接在多種昆蟲身體表面保存下來。通過琥珀超薄切片、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡等技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，一種青蜂科昆蟲胸部表面的藍綠色是由多層重復出現(xiàn)的納米級構(gòu)造組成，代表一種典型且常見的結(jié)構(gòu)色類型，即多層反射膜（multilayer reflector），通過進一步的光學理論模型分析得到其反射波長與觀察到的昆蟲顏色波長接近，證實白堊紀琥珀昆蟲身體表面顯示的顏色可能是原始顏色。這一發(fā)現(xiàn)證明了超微納米級的光學元件可在長期地質(zhì)歷史中穩(wěn)定保存，否定了前人關于昆蟲金屬色不能在中生代化石中保存的觀點，并對認識早期昆蟲結(jié)構(gòu)色生態(tài)功能的演化具有重要意義。7月1日，相關研究成果在線發(fā)表在《皇家學會會刊B輯》（Proceedings of the Royal Society B）上。
　　科研人員從白堊紀中期標本中（距今約1億年）篩選出35枚保存精美的帶金屬光澤的昆蟲化石，包括3個目（膜翅目、鞘翅目和雙翅目），至少7個科；大部分標本屬于膜翅目青蜂科，少部分屬于鞘翅目隱翅蟲科、蠟斑甲科和隱翅蟲科，以及雙翅目的水虻科。大部分中昆蟲種類的全身或部分身體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出強烈的具金屬光澤的綠色、藍色、藍綠色、黃綠色或藍紫色。通過與古生、現(xiàn)生物種的對比研究，發(fā)現(xiàn)這些化石昆蟲對應的現(xiàn)生屬種同樣有類似的帶有金屬光澤的顏色。這一發(fā)現(xiàn)證明了中生代昆蟲的亮眼結(jié)構(gòu)色是可以保存下來的，并且通過對其中一枚化石青蜂標本的超微分析，證實了多層反射膜是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的直接原因，這也代表著自然界中最為普遍的一類形式的結(jié)構(gòu)色。
　　緬甸琥珀中的看似能永久保存的彩色金屬結(jié)構(gòu)色并不是保持不變的。若琥珀昆蟲在前期準備（如切割、打磨和拋光等）過程中，琥珀昆蟲的任一小部分結(jié)構(gòu)受到損壞，使其與空氣或水分接觸，則其顏色便會在短期內(nèi)變成單一的銀色，但金屬光澤仍可以保存，并且這種變化是不可逆轉(zhuǎn)的。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為揭示緬甸琥珀乃至其他琥珀中的銀色昆蟲的形成原因，以及對早期昆蟲特征的認定和描述具有重要的參考價值。
　　琥珀昆蟲的結(jié)構(gòu)色具有重要的生態(tài)意義，較為常見的綠色很可能是在茂密森林環(huán)境中的一種隱蔽色，能幫助昆蟲隱匿自身從而躲避捕食者。另外，結(jié)構(gòu)色參與昆蟲熱調(diào)節(jié)的可能性也不能完全被排除。因此不同色彩的結(jié)構(gòu)色出現(xiàn)在不同種類的昆蟲中，在一定程度上暗示白堊紀中期森林中已存在復雜的生態(tài)關系。
　　研究工作受到中科院、國家自然科學基金委和中科院青年創(chuàng)新促進會的資助。
　　論文鏈接
　　

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