Zlaté zbarvení u hmyzu a některé příbuzné jevy

Entomologické názvosloví skýtá značné množství výrazů vycházejících z latinského aurum či řeckého chrysos, značících zlato. I hovorové názvy v různých jazycích včetně češtiny něšetří u hmyzu různými obměnami slova zlato. Máme střevlíka zlatého i zlatolesklého, zlatěnky, zlatoočky, bekyni zlatořitnou, lesklici zlatolesklou, a dokonce zlatohlávka zlatého.

Skutečně zlaté zbarvení je však u hmyzu poměrně vzácné a netypické. Častější jsou pouze různé zlaté proužky a skvrny na křídlech a kuklách motýlů, na krovkách brouků a na tělech much. Mnohem častěji se setkáváme s tím, že je „zlatý“ lesk vázán na jiné kovové zbarvení (např. měděné u zlatohlávka hladkého či střevlíka měděného) nebo je součástí barvy zelené, modrozelené, modré či purpurové, fialové, oranžové ap.

Co způsobuje zbarvení hmyzu?

Zbarvení hmyzu je v zásadě dvojího druhu. Jednak může být vyvoláno přítomností chemických látek (pigmentů, biochromů ap.), jednak je výsledkem fyzikálních jevů provázejících styk světelných paprsků s povrchem organizmu (strukturální zbarvení). Oba typy zbarvení se zpravidla kombinují.

Na rozdíl od obratlovců, kteří mají vnitřní kostru (endoskelet), je hmyz vybaven vnějším opěrným systém (exoskeletem). Zajišťuje ochranu vnitřních měkkých tkání, zabraňuje výparu vody a z vnitřní strany se na něj upínají různé svaly. Exoskelet se v principu skládá ze dvou vrstev. Vnitřní je z jediné vrstvy živých buněk pokožky, epidermis. Zevní, trojvrstevná a neživá kutikula je produktem pokožky. Obsahuje chitin (aminopolysacharid), bílkovinu sklerotin a také barviva.

Pigmenty

Organická barviva hmyzí kutikuly lze dělit do několika skupin:

• Tmavé melaniny jsou odpovědné hlavně za hnědé až černé zbarvení. Jsou oxidačními produkty tyrosinu a známe je i u obratlovců.
• Bílé, žluté a červené zbarvení způsobují v některých případech pteridiny (bílý leukopterin a žlutý xantopterin), látky odvozené od purinů. Nacházejí se také v peří ptáků a kůži některých hadů.
• Běloba typu „slonoviny“ a tmavá žluť, ale též barvy hnědé, oranžové a vzácně i zelené jsou u některých čeledí motýlů způsobeny flavony, které známe z rostlin.

Strukturální zbarvení

Mezi strukturální barvy náleží všechny barvy typu kovového lesku a třpytu, zbarvení perleťové, modrá a její odstíny, fialová, purpurová a většinou i zelená. Jsou produktem optických jevů, které vznikají při interakci světla s povrchem hmyzu. Světlo dopadá na povrchové struktury kutikuly, částečně jimi prostupuje a různě se odráží, ohýbá, láme, rozptyluje a rozkládá na své jednotlivé složky. My pak vnímáme jen barevné pásmo určité vlnové délky. Podle A. Klotse vznikají iridescentní barvy v zásadě trojím způsobem:

• Interakcí světla s jemnými, paralelně probíhajícími hřebínky a rýhami na hladkém povrchu. To odpovídá morfologické struktuře povrchu broučích krovek či šupinkám motýlích křídel. (Analogie difrakční mřížky spektroskopu ve smyslu objevů H. E. Hintona.)
• Interakcí světla s jemnými granuly či zakončeními jemných vlásků a tyčinek v prostředí odlišného refrakčního indexu.
• Interakcí světla s velmi jemnými, superimponovanými vrstvami (lamelami) o nestejném refrakčním indexu.

Posledně jmenovaným způsobem se vysvětluje vznik barev kovových (tedy i zlaté) a perleťových. Těmto požadavkům odpovídá např. vnitřní stavba krovek a štítu některých mandelinkovitých brouků z podčeledi štítonošů (Cassidinae). Na průřezu krovkou afrického druhu Aspidimorpha tecta lze vidět několik desítek teninkých „interferenčních“ vrstev. U živých jedinců jsou prostory mezi vrstvami vyplněny prchavými silicemi, které „dolaďují“ optické vlastnosti povrchu krovek. U mrtvých exemplářů se tyto látky vypaří a krásné lesklé zbarvení se ztrácí.

Štítonoši s oblibou sedávají na horní, sluncem ozářené straně listů, kde mají vzhled, tvar i velikost jako zlatě svítící kapky rosy. Je to pravděpodobně kryptické zbarvení. Je-li brouk v nebezpečí, dovede asi během dvou minut změnit barvu do varovné měděné červeně. Zdá se to být nelogické, neboť je to příliš dlouhá doba na to, aby změna barvy zabránila útoku predátora.

Význam strukturálních barev pro ochranu hmyzu

H. E. Hinton dělí strukturální barvy z hlediska obrany hmyzu na dva typy. „Interferenční“ barvy (kovové a perleťové) jsou nápadné a varovné i za odlišných světelných podmínek, nezávisle na tom, svítí-li slunce nebo je-li pod mrakem. Fungují buď jako krycí, nebo jako varovné zbarvení. Druhým typem je zbarvení hmyzu s povrchem vzhledu „difrakční mřížky“. Vyskytuje se u brouků a vos, ale nikoli u motýlů (pro nehomogenní tvary a uspořádání šupinek na křídlech). Je varovným zbarvením a zároveň mate predátora při odhadu tvaru a vzdálenosti. Jako odrazový jev je zjevné jen za přímého slunečního osvětlení. Tak jsou před predátory chráněni kupříkladu střevlíkovití brouci, žijící většinu času ve stínu a skrytě. Nebezpečí se vystavují jen v okamžiku, kdy musí rychle přeběhnout sluncem ozářený prostor bez úkrytu. Za takové situace duhové a zářící difrakční barvy dezorientují predátora. Podobně fungují i stříbrné odlesky brouků vírníků, rychle se pohybujících po vodní hladině. Význam difrakčního zbarvení pochopitelně stoupá s délkou teplého slunečného počasí, proto je častější v tropech než v mírných pásmech na severu a na jihu.