Barvy motýlích křídel

Samice drobné píďalky se zvukomalebným názvem žlutokřídlec zlatožlutý.

Motýli jsou zajímaví spoustou věcí - vývojem od vajíčka po dospělce, ekologickými vazbami, chováním... Ale tím nejnápadnějším jsou barvy. Vždyť podle nich máme v češtině skupiny motýlů pojmenované - bělásci, žluťásci, hnědásci, perleťovci, modrásci a koneckonců i ohniváčci mají svůj název od jasných oranžových tónů připomínajících plamen ohně. Pestrokřídleci, pestrobarvci, bělopásci a okáči pak mají jména odvozená od typické kresby. Barvoměnky, starší pojmenování pro batolce, zase vystihuje prchavost modravého lesku na jejich křídlech. Mezi nočními motýly pak najdeme zelenáčky, zelenopláštníky, žlutokřídlece, bělokřídlece, šedokřídlece, černokřídlece, rudopásníky, kropenatce, tmavoskvrnáče a černoproužky, strakáče, běloskvrnáče, tmavoskvrnky, žlutavky, hnědavky, hnědopásky, světlopásky a černopásky.

Není barva jako barva

Nohy žluťáska čilimníkového - chlupaté a také barevné.

Barvy motýlích křídel - a nejen křídel, motýli jsou barevní celí, včetně chlupatých těl, nohou, hlavy i očí - mohou být dvojího původu, chemické, nebo strukturální. Chemické barvy jsou výsledkem obsahu barviv, pigmentů, v šupinkách. Strukturální barvy vznikají vícenásobným odrazem světla ve složitých nanostrukturách na povrchu šupinek. Jsou to právě šupinky, přeměněné, zploštělé chlupy, které motýlím křídlům dávají barvu - samotné křídlo je průsvitné, blanité, vyztužené žilnatinou, podobně jako křídla vážek, vos, komárů nebo brouků, jak lze vidět u několika málo druhů motýlů, které mají části křídel bez šupinek (dlouhozobka chrastavcová, nesytka sršňová), nebo jen řídce pokryté (jasoň dymnivkový). U naprosté většiny motýlů je je však průsvitná blána překryta řadami šupinek, poskládanými přes sebe jako došky na střeše.

Pohledem na hlavu světlopásky ostřicové se lze snadno přesvědčit, že šupiny nekryjí motýlům jen křídla. Vpravo detail šupin téhož nočního motýla.

Pigmenty

Pigmenty, organická barviva, jsou chemické látky, jejichž molekuly absorbují určité vlnové délky světla a odrážejí jiné. Mezi známé pigmenty patří například chlorofyl, zelené rostlinné barvivo umožňující fotosyntézu, v šupinách motýlů najdeme především melanin a celou škálu pigmentů označovaných jako pteriny.

Černo-hnědo-bílá kresba na rubu křídel okáče voňavkového.

Melanin v šupinách vytváří rezavé, hnědé a černé odstíny mnoha druhů motýlů. Specifickou vlastností melaninu je, že je schopen absorbovat a na teplo přeměnit energii škodlivého ultrafialového záření, čímž chrání buňky před poškozením. Ten samý melanin, který barví motýlí křídla, způsobuje hnědnutí lidské pokožky po opálení, tmavou barvu vlasů a oční duhovky. Geneticky podmíněný nedostatek nebo naopak nadbytek melaninu má za následek vznik albinismu (světlých forem), respektive melanismu (tmavých forem), u celé řady živočišných druhů, včetně motýlů.

Na zbarvení křídel běláska zelného se vedle leukopterinu podílí i nažloutlý xanthopterin, černou kresbu tvoří melanin.

Pteriny jsou cyklické organické sloučeniny, jejichž základem je tzv. pteridinový kruh. Podílejí na celé řadě chemických reakcí v živých organismech včetně člověka, především na biologických oxidacích. V motýlích šupinách se uplatňují jako pigmenty, odtud byly poprvé izolovány odtud také jejich název, z řeckého pteron, křídlo. Velké množství pterinů obsahují křídla bělásků, jimž kromě zbarvení dodávají i odpornou chuť, takže zároveň slouží i jako obrana před predátory. Bílou barvu způsobuje leukopterin, sám o sobě bezbarvý, ale rozptylující světlo podobně jako sněhové vločky, které jsou též tvořené bezbarvým ledem, ale navrstvené na sobě vytvářejí oslnivě bílý povrch. Některé pteriny navíc při osvícení ultrafialovým světlem fosforeskují, což může bílé nebo žluté barvě dodávat modravý nebo zelenavý nádech.

Strukturální barvy

Šupinky kryjící motýlí křídla jsou tvořeny chitinem, bezbarvou, velice pevnou organickou látkou, schopnou vytvářet velmi jemné struktury podobné včelím plástvím nebo žebrování listů rostlin. Tyto struktury na povrchu šupinek se svou velikostí blíží vlnovým délkám viditelného světla, několika stovkám nanometrů (jeden metr odpovídá jedné miliardě nanometrů), a při odrazu světla v nich dochází k jevu zvanému iridescence. Jeho fyzikální podstata je dána tím, že světlo má charakter vlnění, a při odrazu od dvou nebo více povrchů dochází k interferenci, která určité vlnové délky zesiluje a jiné zeslabuje.

Samice perleťovce dvouřadého s modravým iridescentním leskem na křídlech.

Kdo nechce přemýšlet o fyzice, může si vyfouknout bublinu z bublifuku - duhové barvy na jejím povrchu jsou příkledem iridescence, voda s obsahem saponátu je sama o sobě víceméně bezbarvá, za barvy, které vidíme, může to, že stěna bubliny je velmi, velmi tenká, a do našeho oka dopadá zároveň světlo odražené od vnějšího i vnitřního rozhraní mezi vzduchem a vodou. Tak nějak vznikají i strukturální barvy na křídlech motýlů, krovkách střevlíků nebo zlatohlávků, na těle některých much a peří mnoha ptáků, od kolibříků přes pávy až po kachny a holuby.

Samec modráska jetelového předvádí v ranním slunci, kolik různých odstínů může mít modrá barva.

Největší zastoupení strukturálních barev mezi našimi motýly najdeme v čeledi modráskovitých. Modř modrásků, oranžové, modravé a fialové tóny ohniváčků, jakož i zelená barva rubu křídel ostruháčka ostružinového vznikají odrazy světla v žebrování šupinek. Tyto barvy se jeví kovově lesklé a mění se v závislosti na úhlu pohledu a na charakteru osvětlení, pod zataženou oblohou jednolitě syté, na přímém slunci rozehrají celou paletu pronikavých tónů. Mimochodem, všimli jste si, že snad každý druh modráska má svůj typický odstín modré?

Batolec duhový, dva pohledy na téhož motýla. Vlevo s typickým modrofialovým leskem, stačí však jen malá změna úhlu pohledu a modrá barva zmizí.

Modré iridescentní plošky najdeme i na křídlech některých baboček - osikové, kopřivové, pavího oka. Specifická iridescence je vlastní oběma našim batolcům, duhovému i červenému, jimž vynesla již zmíněné pojmenování barvoměnky. V určitém úhlu se jejich křídla zdají být fádně tmavá, stačí však malý pohyb a motýl se rozzáří modrým leskem. Podobný jev, i když podstatně méně intenzivní, můžeme pozorovat na křídlech některých perleťovců, například kopřivového, dvouřadého, nebo severního, zejména u samic. Vzácně lze náznaky zelenavého iridescentního lesku spatřit i u okáčů rodů Erebia a Hipparchia.