Make your own free website on Tripod.com

COLOR ESTRUCTURAL EN INSECTOS Y AVES

Por: Jáder Enrique Guerrero Bermúdez

Existen evidencias del color estructural en fósiles de insectos que datan de aproximadamente cincuenta millones de años.  Se trata de escarabajos con su exoesqueleto excepcionalmente preservado y que presentan un color azul metálico, probablemente el que exhibieron cuando tenían vida.    En efecto, en el reino animal el color estructural  es un antiguo atributo que ha permitido a las especies las más ingeniosas adaptaciones para su subsistencia.

El color en la naturaleza se genera principalmente a partir de tres mecanismos. Uno de ellos tiene que ver con la presencia de pigmentos, característico en las pinturas, las tintas y los colorantes. Es el “color químico” que se origina en la absorción molecular. Tal es el caso de los carotenos de color amarillo o rojo anaranjado y la melanina, de color negro o pardo negruzco que existe en forma de gránulos en el protoplasma de ciertas células de los vertebrados.

Otro mecanismo de generación del color se relaciona con la interacción de la luz con la estructura externa del animal. Particularmente con nanoestructuras que reflejan, refractan, difractan y esparcen la luz. Una nanoestructura es un arreglo periódico o aleatorio con separaciones aproximadas de algunas décimas ó centésimas de micrón

El tercer mecanismo es la apropiada combinación de los dos anteriores, es decir tiene que ver con la existencia de pigmentos en la parte más externa del animal, que absorben parte del contenido cromático de la luz y la existencia de una nanoestructura.

¿Por qué el color en los animales?  Dentro de las múltiples adaptaciones de las especies en su evolución, el color ha jugado un papel importante. Un animal adopta o cambia el color para camuflarse en su entorno y eventualmente evadir el ataque de un depredador o por el contrario para cazar desprevenidamente una presa. Por otro lado, tomar la apariencia de un animal de mayores proporciones a las que  realmente se tiene, eventualmente podría prevenir y distraer a un potencial depredador. Algunas polillas presentan en sus alas, grabados en forma de “ojos” de animales de mayor tamaño que ellas.  

La apariencia cromática de un animal guarda un estrecho compromiso con la respuesta espectral del ojo de su propia especie, del sistema de visión de sus depredadores y presas. Dicho de otro modo, el color que exhibe una determinada especie de insectos para el ojo humano estándar, probablemente no tenga parecido alguno con los colores que presenta ese insecto para otras especies.

En los insectos y en particular en las mariposas se aprecian ingeniosos mecanismos de producción del color estructural. La hermosa apariencia verde de la papilio palinurus (fig.2), se explica en la mezcla de la luz azul y amarilla que se refleja hacia atrás en millones de celdas cóncavas localizadas en sus alas.  Cuando la luz del sol (en cierto contexto llamada luz blanca) incide sobre el ala de estas mariposas, en los bordes de cada celda se reflejan únicamente los tonos azules y en el centro se refleja sólo la luz amarilla.  La mezcla de estos dos colores reflejados hacia atrás proporciona la apariencia verde esmeralda a las mariposas.
Las alas de las mariposas morpho peleides (fig.3), exhiben un color que depende de la orientación con que se observan, este fenómeno conocido como iridiscencia, se explica por la interferencia de las ondas luminosas que inciden sobre las nanométricas escamas de sus alas. En vuelo un depredador puede confundirse fácilmente con el constante cambio del color reflejado desde el ala de la mariposa. De hecho en tierra la mariposa tiene una apariencia completamente diferente.

Contrario a las mariposas morpho peleides, las mariposas morpho rethenor (fig.4), presentan una escasa iridiscencia, que se origina en las nanoestructuras en forma de árbol que conforman sus alas.  Los constantes destellos de luz, de color azul metálico, pueden deslumbrar momentánea e intermitentemente a depredadores como aves y lagartos. En la figura 4, se muestra la estructura en forma de árbol, desde una escala pequeña hasta una imagen de gran escala proporcionada por un microscopio electrónico.

 

En algunas especies de escarabajos, (fig.5), el color metálico se explica por la interferencia de la luz, provocada por las múltiples reflexiones en películas estratificadas de quitina y aire. Se trata del mismo fenómeno que ocurre en las coloreadas pompas de jabón y en los intrincados patrones de color observados en las películas de agua y aceite sobre el asfalto.

En las aves las nanopartículas y la nanoestructura de sus plumas,  se presentan como un  obstáculo que provoca el esparcimiento de las longitudes de onda más corta. Esto explica el color azul de algunas especies de pájaros. En forma análoga al esparcimiento de Rayleigh que genera el color azul del cielo durante el día. Además sí las nanopartículas aparecen ordenadas sobre las plumas, será posible observar iridiscencia.

La apariencia vistosa del pavo real macho, es el resultado de la difracción de la luz del sol al incidir sobre las bárbulas, conformadas por arreglos periódicos de cilindros de melanina conectados con queratina y huecos de aire.

La estructura que conforma el “ojo” de la pluma del pavo real, difracta la luz de manera similar a un disco óptico, (fig. 6). La presencia de un excelso colorido en los machos y la modestia apariencia de las hembras, probablemente favorezca la reproducción de los machos más saludables. Si desde su respuesta cromática, la hembra aprecia un macho con plumas vistosas, éste podría insinuar un buen estado de salud y disposición para el apareamiento.

Aunque solo hemos mencionado algunos ejemplos, es altamente probable que desde la explosión del Cámbrico la naturaleza constantemente haya buscado los más ingeniosos mecanismos para la preservación de la vida en la tierra. El color y en particular el color estructural es tan solo uno de ellos.

 

Referencias

    • Schultz, T and  Bernard, G. Nature 337, 72-73 (1989)
    • Kelber, A. Nature 402, 251 (1999).
    • Vukusic, P. Sambles, J and Lawrence C. Nature  404, p.p 457.(2000)



© 2005. Quimica en la Web .Todos Los derechos reservados por Orlando Bermúdez Merchán.