Золотой жук

Правда, на самом деле такие жуки в Южной Каролине не водятся: писатель не просто соединил характеристики двух других жуков, но еще и то ли «перекрасил» усача Plinthocoelium suaveolens, превратив легкий золотистый оттенок в золотой цвет, то ли заметно увеличил в размерах хорошо известного жука-листоеда золотая черепаха (Charidotella sexpunctata), длина которого составляет всего полсантиметра (как следствие, герою По пришлось бы ловить его пинцетом).

Слева — жук-усач Plinthocoelium suaveolens, бесспорно, красив, но его легкий золотистый оттенок едва ли можно назвать «чистейшим золотом». Фото © TexasEagle с сайта flickr.com, Техас, США, 16 июня 2013 года. Справа — листоед золотая черепаха. Фото © Mark Yokoyama с сайта flickr.com, 2 октября 2021 года

Это не первый случай, когда писатели описывают несуществующих животных. Например, в романе Эдгара Берроуза «Тарзан, приемыш обезьяны» сын английского лорда воспитывался человекообразными мангани (см. Mangani), занимающими промежуточное положение между шимпанзе и гориллами, а немецкий зоолог Герольф Штайнер в вышедшей под псевдонимом Харальд Штюмпке книге описал целый несуществующий отряд ринограденций, странных млекопитающих с аномально развитыми носами (в честь них даже назвали свиноносую крысу с Сулавеси — см. картинку дня Хищная крыса).

А вот полвека спустя после выхода «Золотого жука», в 1894 году, было описано насекомое, точь-в-точь напоминающее «героя» По: похожий на скарабея (напоминаю, в рассказе странный вид жука предлагалось назвать как раз Scarabeus caput hominis, то есть «скарабей мертвая голова») жук яркого цвета с сильным металлическим блеском, и в самом деле словно отлитый из драгоценного золота. Новый вид описали два известных зоолога того времени — Уолтер Ротшильд (Walter Rothschild) и Карл Йордан (Karl Jordan). Возможно, у них и возникли ассоциации с рассказом По, но жук всё же получил довольно прозаичное название Chrysina aurigans, то есть «золотистый, отливающий золотом». Именно его вы видите на главном фото.

Золотистый жук Chrysina aurigans. Фото © Paul Prior с сайта inaturalist.org, Коста-Рика, 25 февраля 2012 года

Нашли этого жука из подсемейства хлебных жуков и хрущиков, размером чуть побольше ногтя большого пальца, в Коста-Рике, то есть намного южнее Салливанс-Айленда; также он встречается в Панаме и Никарагуа. Жук населяет горные тропические леса и большую часть жизни прячется высоко в кронах деревьев, питаясь хвоей и листьями. На землю спускаются только самки, готовящиеся отложить яйца: личинки несколько месяцев развиваются в лесной подстилке и гниющих деревьях, питаясь отмершей древесиной и корнями растений, а после долгого метаморфоза (одно окукливание занимает больше месяца!) возвращаются в кроны деревьев.

Несмотря на яркую, вызывающую расцветку «золотой жук» ведет скрытный ночной образ жизни и редко попадается на глаза людям, что только повышает его ценность на рынке торговцев экзотическими насекомыми. Тем не менее наибольшую угрозу для этих насекомых представляют не коллекционеры, жаждущие заполучить редкий экземпляр (цена одного золотого жука может доходить до 500 долларов!), а сведение их родных горных лесов, на месте которых разбиваются сельскохозяйственные угодья.

Каким же образом жуки рода Chrysina (среди них есть и золотые, и серебряные, и даже медные!) смогли добиться столь эффектного внешнего вида, если драгоценных металлов в их телах не больше, чем в любом другом жуке мира?

Коллекция жуков рода Chrysina, принадлежащая Национальному институту биоразнообразия Коста-Рики. Фотография из статьи D. E. Azofeifa et al., 2015. A quantitative assessment approach of feasible optical mechanisms contributing to structural color of golden-like Chrysina aurigans scarab beetles

Оказывается, всё дело в уникальной структуре и расположении множества слоев хитина (см. картинку дня Хитин) в надкрыльях жуков. У каждого последующего слоя показатель преломления немного отличается от предыдущего — а всего таких слоев, с глубиной становящихся всё тоньше, около семи десятков. Как итог, свет проходит сквозь каждый слой с разной скоростью, преломляясь и отражаясь на каждой поверхности раздела, что позволяет надкрыльям отражать до 97% видимого света.

Еще одно интересное свойство блестящих надкрыльев жука — «зеркальная неразборчивость»: они способны сохранять круговую поляризацию света, отражающегося от них, вне зависимости от направления поляризации. Исследования надкрыльев жуков Chrysina resplendens показали, что обеспечивается подобное свойство наличием спиральных наноструктур, состоящих из хитиновых волокон, заключенных в белковую матрицу. Кстати, «золотые жуки» в этом деле не уникальны: среди насекомых немало видов, чья металлическая окраска на самом деле обусловлена не пигментом, а структурой хитина (см. картинку дня Золотые куколки).

Два вида рода Chrysina: золотой Chrysina aurigans слева и серебряный Chrysina limbata справа. Оба жука давно стали предметом охоты для коллекционеров насекомых. Фото © Eduardo M. Libby с сайта eurekalert.org

Зачем же этим жукам вообще потребовалась столь яркая расцветка? Существует два предположения. Во-первых, во влажных тропических лесах в кронах деревьев немало мельчайших капель воды, отражающих солнечный свет, так что блестящие жуки могут всего лишь маскироваться, чтобы не попасться хищникам. Вдобавок, движущийся блестящий объект сложнее поймать «в фокус», и он может даже ослепить хищника. Во-вторых, не исключено, что самкам этих жуков эффектные самцы нравятся не меньше, чем человеческим коллекционерам (хотя и сами они неплохо сверкают), так что блестящий панцирь может играть роль и в половом отборе.

Анна Новиковская, Элементы.