https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els científics es mostren per desconcertar com munten les papallones les seves escales de colors vius

2021

Des de la taronja de perill de les papallones Monarch, fins al blau regal del Blue Morpho, les papallones provenen d’un veritable arc de Sant Martí de colors.

Els insectes mostren aquestes tonalitats increïbles gràcies a les escates de les ales. Aquestes escales estan constituïdes per cristalls, que es componen d'una molècula de sucre anomenada quitina (la mateixa cosa que compon exosquelets i bolets d'insectes). Els petits cristalls de les escates de papallones s’anomenen giroides. Són d’interès per als biòlegs, però també per a científics en materials. Les giroteres de les papallones són més minúscules i precises que qualsevol cosa que fabriquen els humans actuals.

Un nou treball de Science Advances explora com aquests cristalls es desenvolupen en una ala de papallona mentre es metamorfosa des d'una eruga fins a la seva forma final final.

Els investigadors encara no poden posar una càmera dins d'un capoll per mirar el procés en temps real, tot i que hi ha laboratoris que treballen exactament aquest problema. En primer lloc, per molt grans que siguin les càmeres, no són prou petites ni sensibles per veure coses com les escales que es formen en temps real, i l’interior humit dels capolls no és fantàstic per als electrònics sensibles.

"La pupinació de les papallones té una durada aproximada de dues setmanes", afirma l'autor de l'estudi Bodo Wilts en un correu electrònic. "Les escales creixen en uns 2-3 dies des d'una primera forma identificable fins a l'escala completa, depenent de les espècies de papallona i de les condicions de cria".

En lloc d’intentar veure com es desenvolupen les escales i els giroides en temps real, Wilts i els seus col·laboradors van mirar les escales madures de la petita papallona Thecla opisena de Mèxic sota un microscopi molt fort, deixant-los veure detalls de l’estructura de l’ala.

Em va emocionar quan vaig veure la papallona per primera vegada sota el microscopi lleuger, diu Wilts. Esperava trobar el patró "habitual" d’escales verdes observat en moltes papallones, però més aviat vaig trobar que cada escala d’ala portava nano cristalls estructurats que sorprenentment no estaven interconnectats.

En aquesta papallona, ​​els giròtids estaven ordenats en línies de petits a grans al llarg d’una sola escala, donant a l’escala la seva lluentor i el seu pigment icònic, i també donant a conèixer als investigadors com es podrien haver format. Diuen que en lloc de créixer en una plantilla preestablerta dins del capoll, la forma de les estructures sembla créixer dinàmicament amb el pas del temps.

Aquest estudi només es va fixar en una de les més de 140.000 espècies de papallona, ​​però hi ha una bona possibilitat que això pugui dir més als investigadors sobre com els altres formen els seus patrons d’ales distintius.

Vem preveure que el mecanisme de creixement desenvolupat aquí és aplicable a altres papallones amb un patró a escala similar, segons Wilts. Tot i així, estic convençut que és encara més generalitzable per a la majoria de les escales d’ales. Tot i que la diversitat de nanoestructura entre les papallones és enorme, totes les escales comparteixen els mateixos mecanismes bàsics de creixement.

Actualment, Wilts treballa en un altre estudi sobre múltiples espècies. Les nanoestructures també podrien explicar als investigadors més sobre altres organismes i estructures, com els mitocondris en cèl·lules, que presenten patrons semblants.

La investigació presentada només pot indicar indirectament mecanismes a nivell cel·lular, però, preveu que el futur treball estigui inspirat ", afirma Wilts. Ser molt important conèixer i desplegar els principis d'aquests patrons de plegament complexos a nivell molecular. "

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació