Превращение гусеницы в бабочку обычно протекает бесшумно, внутри твердой непрозрачной оболочки, которая защищает куколку, пока та формирует свои великолепные крылья. В 2015 году на летнем курсе в Вудс-Холле (штат Массачусетс, США) несколько аспирантов придумали относительно простой способ более детально изучить эту метаморфозу.

Аарон Померанц из Университета Беркли теперь использует его для исследования цветообразования в крыльях бабочки. Получая по одному изображению каждые 20 минут, он объединил около 1000 из них, чтобы показать в таймлапсе восемь дней окукливания бабочки — и эта трансформация просто завораживает!

В чем же заключалась идея? Джулиан Кимура из Гарвардского университета и Райан Нулл из Калифорнийского университета в Беркли сделали микроразрез с одного бока гусеницы и извлекли капельку клеток, образующих впоследствии переднее крыло бабочки. После этой безвредной операции они оставили гусеницу окукливаться. Удаленные клетки создали окно, позволившее наблюдать за формированием красочного крыла в режиме реального времени.

По словам Померанца, другие исследователи пробовали снимать оболочку во время окукливания, но этот метод немного проще. «Обычно куколки покрыты тонкой кутикулой. Мы просто удаляем несколько клеток, чтобы получить окно».

Бабочки, которые развиваются в результате этих экспериментов, продолжают жить в теплицах Беркли. Как объясняет Померанц, смысл исследований в документировании формирования структурного цвета. Некоторые цвета в крыльях птиц и бабочек, например, черные или желтые, могут создаваться пигментами. С другой стороны, синий представляет собой то, что называется структурным цветом: он образуется взаимодействием света с крошечными наноструктурами в крыле.

Просмотр формирования цветного крыла в режиме реального времени показывает, как изменение толщины крыла создает яркий синий структурный цвет. «Счастливая случайность в лаборатории открыла новый путь для изучения этого процесса. Впервые мы смогли увидеть, как рождается структурный цвет».