Jarke boje leptirovih krila ne nastaju uvek na isti način kao boja lista, voća ili obojene tkanine. Kod mnogih vrsta deo upečatljivog izgleda potiče od izuzetno sitne strukture površine krila. Svetlost koja pada na takvu strukturu može da se odbija, prelama i međusobno pojačava na način koji stvara snažne nijanse, iako materijal ne sadrži veliku količinu klasičnog pigmenta.
Ovaj način stvaranja boje naziva se strukturna boja. Njena posebnost je u tome što konačan izgled zavisi od fizičke organizacije materijala, a ne samo od hemijskih molekula koji apsorbuju pojedine talasne dužine svetlosti. Zato se kod nekih leptira nijansa može menjati kada se promeni ugao iz kojeg posmatramo krilo.
Boja ne mora da dolazi samo od pigmenta
Pigmenti ipak nisu potpuno odsutni kod svih leptira. Naprotiv, mnoge vrste kombinuju pigmentne i strukturne efekte. Upravo ta kombinacija omogućava širok raspon boja i obrazaca, od gotovo crne do veoma svetlucave plave ili zelene.
Kod leptirovih krila zato treba razlikovati dve stvari: materijal koji je obojen i strukturu koja menja svetlost. U nekim slučajevima dominantan je jedan mehanizam, a u drugima se pigment i strukturna boja dopunjuju.
Takva kombinacija omogućava da površina izgleda drugačije pod različitim uslovima osvetljenja. Boja koju vidimo nastaje tek kada svetlost, građa krila i položaj posmatrača stupe u međusobnu vezu.
Šta se nalazi na površini krila
Leptirovo krilo prekriveno je hiljadama sitnih krljušti. One su toliko male da ih golim okom uglavnom ne možemo posmatrati pojedinačno, ali njihov raspored snažno utiče na način na koji svetlost izgleda kada se odbije od površine. Svaka krljušt ima složenu unutrašnju građu, a kod nekih vrsta upravo ona stvara karakterističan optički efekat.
Kod pojedinih leptira krljušti sadrže veoma pravilne slojeve ili druge nanostrukturne elemente. Razmak između tih struktura može biti sličan talasnoj dužini vidljive svetlosti. Kada svetlost naiđe na takvu površinu, pojedini reflektovani talasi mogu da se pojačaju, dok se drugi međusobno poništavaju. Posmatrač zato vidi određeni deo spektra mnogo izraženije od ostalih.
Zašto plava može izgledati posebno snažno
Strukturna plava boja naročito je poznata kod nekih tropskih leptira. Kod njih mikroskopska građa krljušti može da favorizuje odbijanje plavog dela vidljivog spektra. Rezultat je veoma intenzivna boja koja može izgledati gotovo metalno, iako sama krljušt ne mora da sadrži plavi pigment.
Kod takvog efekta važan je odnos između veličine, oblika i razmaka nanostruktura. Mala promena u geometriji može promeniti način na koji se svetlost odbija. Zato prirodna selekcija može kroz veoma dugo vreme favorizovati određene strukture, ukoliko one doprinose prepoznavanju partnera, kamuflaži ili drugoj funkciji.
Ugao posmatranja takođe može promeniti utisak o boji. Kada se položaj leptira ili posmatrača promeni, menja se put svetlosti kroz strukturu krljušti. Zbog toga neke površine izgledaju svetlije, tamnije ili drugačije nijansirano u zavisnosti od položaja.
Kako se strukturna boja razlikuje od pigmentne
Pigment stvara boju prvenstveno tako što apsorbuje određene talasne dužine svetlosti, dok strukturna boja menja način na koji se svetlost reflektuje i međusobno kombinuje. U jednom slučaju presudna je hemijska priroda materijala, a u drugom njegova fizička organizacija. Na krilu se ta dva mehanizma mogu pojaviti zajedno.
Zbog toga dve površine mogu imati sličnu boju, a potpuno različit optički izgled. Pigmentna boja često ostaje relativno slična kada promenimo ugao gledanja, dok strukturni efekat može dati izraženiji sjaj ili promenu nijanse. Ipak, stvarno ponašanje zavisi od konkretne strukture i načina na koji je svetlost rasuta.
Čemu takve boje mogu da služe
Boja leptira može imati različite funkcije. U zavisnosti od vrste, jarke površine mogu učestvovati u privlačenju partnera, prepoznavanju pripadnika iste vrste ili upozoravanju predatora. Kod drugih vrsta, određeni obrasci pomažu da se leptir uklopi u okolinu ili da iznenadnim prikazivanjem boje zbuni napadača.
Nije moguće svaku jarku boju pripisati jednoj funkciji. Efekat nastaje kroz kombinaciju anatomije krila, ponašanja i ekoloških uslova u kojima određena vrsta živi. Strukturna boja je zato istovremeno optička posledica mikroskopske građe i deo šireg biološkog sistema.
Suština je u tome da leptirovo krilo ne mora da bude puno pigmenta da bi izgledalo intenzivno obojeno. Sitne krljušti sa pravilno organizovanim strukturama mogu usmeravati i menjati ponašanje svetlosti tako da se određene talasne dužine posebno istaknu. Tako nastaje boja koju vidimo, iako njen izvor leži više u građi površine nego u njenom hemijskom sastavu.
