Onderzoekers van Yale-NUS College in Singapore en University College Cork (UCC) in Ierland hebben bewaarde schubben geanalyseerd van vleugelhulzen van twee fossiele snuitkevers uit het laat-pleistoceen (ongeveer 13, 000 jaar geleden) om de oorsprong van lichtverstrooiende nanostructuren in hedendaagse insecten beter te begrijpen.

De onderzoekers, onder leiding van Yale-NUS Assistant Professor of Science (Life Sciences) Vinod Kumar Saranathan en UCC paleobiologen Drs Luke McDonald en Maria McNamara, ontdekte dat de vleugelhulzen van de fossiele snuitkevers geconserveerde fotonische 'diamanten' bevatten, een van de vele soorten kristalachtige nanoscopische structuren die in wisselwerking staan ​​met licht om enkele van de helderste en zuiverste kleuren in de natuur te produceren.

De buitenste bedekkingen van veel insecten bestaan ​​uit herhalende eenheden die zijn gerangschikt in een kristallijne formatie die een interactie aangaan met zichtbaar licht om structurele kleuren te produceren, die meestal een metalen, iriserende uitstraling. Voor veel van deze insecten de iriserende kleuren vervullen verschillende functies, waaronder camouflage, het signaleren van potentiële partners, en waarschuwen voor roofdieren. Daten, de evolutionaire geschiedenis van deze complexe weefselstructuren is niet duidelijk gedefinieerd. Deze studie benadrukt het grote potentieel van het fossielenbestand als een middel om de evolutionaire geschiedenis van structurele kleuren bloot te leggen, niet alleen bij snuitkevers maar ook bij andere insecten, en maakt de weg vrij voor verder onderzoek naar de ontwikkeling van deze lichtverstrooiende nanostructuren en de levendige kleuren die ze veroorzaken.

De onderzoekers gebruikten krachtige elektronenmicroscopen en ultramoderne synchrotron-röntgenverstrooiing en optische modelleringstechnieken om een ​​zeldzame 3D-fotonische kristalnanostructuur in de fossiele snuitkeverschalen te identificeren en te karakteriseren - waarvan de blauwe en groene tinten sterk lijken op die van moderne snuitkevers van hetzelfde geslacht - een diamantachtige opstelling onthullend. Gevallen van 3D-nanostructuren zijn uiterst zeldzaam in het fossielenbestand. Deze studie markeert de tweede keer dat dergelijke nanostructuren zijn gevonden. Het enige andere exemplaar van dergelijke nanostructuren gevonden in het fossielenbestand van een andere snuitkever werd ook ontdekt door Asst Prof Saranathan en Dr. McNamara.

Het feit dat gedurende honderdduizenden generaties zeer vergelijkbare groene kleuren zijn behouden die overeenkomen met het substraat, suggereert dat dezelfde selectieve druk voor camouflage op deze snuitkevers heeft gewerkt. Dit komt overeen met een recente studie van Asst Prof Saranathan en snuitkever-systematist Dr. Ainsley Seago, die suggereert dat de kleuren van de snuitkevers aanvankelijk evolueerden voor camouflage tussen hun groene achtergrond, alvorens te diversifiëren voor andere functies, zoals het signaleren van potentiële partners of het afschrikken van roofdieren.

Assistent Prof Saranathan, die een gelijktijdige aanstelling heeft bij de afdeling Biologische Wetenschappen van de National University of Singapore, zei, "Het is heel interessant om te ontdekken dat insecten eerst complexe 3D-architecturen op nanoschaal lijken te ontwikkelen om aan roofdieren te ontsnappen door op te gaan in hun achtergrond (meestal bruin of groen). Pas later divergeren deze kleuren voor ander gebruik, zoals het signaleren van potentiële partners of als een waarschuwing aan roofdieren dat het insect niet de moeite waard is om te eten."