https://bodybydarwin.com
Slider Image

Forskere lurer på hvordan sommerfugler monterer sine fargerike skalaer

2020

Fra faretegnsoransjen til Monarch-sommerfugler, til den kongelige blåtonen til Blue Morpho, kommer sommerfuglene i en sann regnbue med farger.

Insektene viser de utrolige fargene takket være skalaer på vingene. Disse skalaene er sammensatt av krystaller, som består av et sukkermolekyl som kalles kitin (de samme tingene som utgjør insektekoskeletter og sopp). De små krystallene på sommerfuglenes skalaer kalles gyroider. De er av interesse for biologer, men også for materialforskere. Sommerfugler 'gyroider er for mer bittesmå og presise enn noe som er laget av mennesker i dag.

En ny artikkel i Science Advances utforsker hvordan disse krystallene utvikler seg på en sommerfuglvinge mens den metamorfoseres fra en larve til sin vakre endelige form.

Forskere kan ennå ikke plassere et kamera i en kokong for å se på prosessen i sanntid - selv om det er laboratorier som jobber med akkurat det problemet. For en ting, så bra som kameraer er nå, er de ikke små nok eller følsomme nok til å se på ting som skalaer som dannes i sanntid, og det våte interiøret i kokonger er ikke bra for sensitiv elektronikk.

"Sommerfuglpup varer normalt omtrent to uker, " sier hovedforfatterforfatter Bodo Wilts i en e-post. "Vekten vokser i løpet av 2-3 dager fra en første identifiserbar form til full skala, avhengig av sommerfuglart og oppdrettforholdene."

I stedet for å prøve å se på skalaer og gyroider utvikle seg i sanntid, så Wilts og kolleger på de modne skalaene til den lille Hairstreak-sommerfuglen Thecla opisena fra Mexico under et veldig sterkt mikroskop, og lot dem se detaljer om vingens struktur enda nærmere.

Jeg var begeistret da jeg så sommerfuglen for første gang under lysmikroskopet, sier Wilts. Jeg regnet med å finne det 'vanlige' mønsteret med grønne skalaer observert i mange sommerfugler, men fant heller ut at hver vingeskala hadde strukturerte nanokrystaller som overraskende ikke var sammenkoblet .

I denne sommerfuglen ble gyroidene ordnet i linjer fra liten til stor langs en enkelt skala, noe som ga skalaen sin ikoniske glans og pigment, og ga også forskere et innblikk i hvordan de kunne ha dannet seg. De sier at i stedet for å vokse i en forhåndsinnstilt mal innen kokongen, ser strukturen ut til å vokse dynamisk over tid.

Denne studien så bare på en av de over 140 000 sommerfuglartene, men det er en god sjanse for at dette kan fortelle forskerne mer om hvordan andre danner sine karakteristiske vingemønstre.

Vi regner med at den voksende mekanismen som er utviklet her gjelder for andre sommerfugler med lignende skalamønster, sier Wilts. Hva er imidlertid overbevist om at det er enda mer generaliserbart for de fleste vingeskalaer. Selv om mangfoldet av nanostruktur blant sommerfugler er stort, har alle skalaer de samme grunnleggende voksende mekanismene.

Wilts jobber for tiden med en annen studie som ser på flere arter. Nanostrukturene kan også fortelle forskere mer om andre organismer og strukturer, som mitokondrier i celler, som har lignende komplekse mønstre.

Den presenterte forskningen kan bare indirekte tipse om mekanismer på cellenivå, men jeg regner med at fremtidig arbeid vil bli inspirert, Wilts. Å lære og avdekke prinsippene bak disse komplekse foldemønstrene på molekylært nivå vil være veldig viktig. ”

Hva du skal gjøre med kjæledyret ditt hvis du trenger å evakuere

Hva du skal gjøre med kjæledyret ditt hvis du trenger å evakuere

Bonobo-damer får velge kompisene og gutten å gutten er de kresen

Bonobo-damer får velge kompisene og gutten å gutten er de kresen

Hundre år senere er vi fremdeles ikke sikre på hvorfor den spanske influensa drepte så mange mennesker

Hundre år senere er vi fremdeles ikke sikre på hvorfor den spanske influensa drepte så mange mennesker