Les couleurs et les dessins qui ornent les ailes des papillons (famille des lépidoptères qui signifie littéralement "ailes écailleuses") sont constitués par des mosaïques de minuscules écailles. C'est le simple jeu de la lumière visible sur ces écailles qui produit la fantastique diversité de dessins et de couleurs des quelques 100.000 espèces répertoriées de papillons. Chaque écaille, de 100 µm de long sur 50 µm de large, est l'excroissance d'une cellule unique. Les écailles se chevauchent comme les ardoises d'un toit et recouvrent toute la surface membraneuse de l'aile à raison de 200 à 600 écailles par mm².

Par exemple les écailles de ce papillon malgache sont formées d'un empilement de lames de chitine séparées par des lames d'air. C'est cette structure multicouche qui est à l'origine des couleurs chatoyantes des ailes éclairées en lumière blanche.

Le dessin précédent montre la structure fine des écailles de Morpho rhetenor, une espèce de papillon Sud-américaine. A gauche on trouve la représentation dorsale de l'aile qui, chez les mâles de cette espèce, est d'un bleu métallique. Cette couleur est purement structurale et provient de la réflexion de la lumière par les fines lamelles qui recouvrent la surface des stries de l'écaille. Les lamelles sont ici équidistantes de 0,22 µm, soit approximativement la moitié de la longueur d'onde de la lumière bleue. En conséquence, les ondes lumineuses ayant cette longueur d'onde interfèrent positivement après réflexion sur les parties horizontales des lamelles. De manière plus générale tous les blancs, les bleus et les verts des papillons sont produits par un tel mécanisme.

A droite, on trouve la représentation de la face ventrale de l'aile qui est brune. L'absence de stries révèle la couleur naturelle sous-jacente des ailes, dûe à la présence de mélanines contenues dans les écailles. De manière similaire, tous les noirs, les gris, la plupart des beiges, des bruns et des roux sont dus à ces mélanines. Enfin les couleurs rouges, oranges et jaunes proviennent de ptérines et non de mélanines.

Voici une autre photo d'un papillon Urania, qui te montres l'empilement de lames de chitine à l'origine des couleurs irisdescentes de ces papillons:

Page inspirée par les articles de:

Frederik Nijhout, Pour La Science, pp. 12-24, Janvier (1982).

Michel Henry, La Recherche, pp.24-35, Janvier (1981).

Papillon machaon