Bild av en enda skala från en fjärilsvinge, visar färgövergången från rött till grönt. Kredit:(c) Bodo Wilts
(Phys.org)—Ett internationellt team av forskare har tagit ytterligare ett steg mot att förstå processen genom vilken fjärilsvingfjäll utvecklar kristaller som resulterar i ljusa, Livfulla färger. I deras papper publicerad på webbplatsen med öppen tillgång Vetenskapens framsteg , gruppen beskriver metoderna de använde för att studera vingskalskristallerna hos hårstråfjärilen – en svart och ljusblå infödd i delar av Colorado och norra Mexiko – och vad de hittade.
Människor med alla bakgrunder fängslas av fjärilar - deras ljusa färger och bristfälliga livsstil när de flanker från blomma till blomma tenderar att framkalla leenden och varma känslor. Och medan en allmän förståelse av den fysiska strukturen hos fjärilens vingar har dokumenterats väl, processen genom vilken de kommer fram till sin färgning har aldrig upptäckts - det beror på att det händer under flera dagar inuti deras kokonger, där små kameror inte riktigt skulle fungera. I denna nya insats, forskarna rapporterar att de tagit ytterligare ett steg i upptäcktsprocessen.
Tidigare forskning har visat att fjärilsvingarna är täckta av fjäll med kitinkristaller som kallas gyroider på sina ytor - gyroiderna reflekterar ljus på vissa sätt, skapa en uppfattning om färger. Men hur gyroiderna utvecklas för att visa färger är fortfarande oklart. I denna nya insats, forskarna tog den närmaste titt på vågen och gyroiderna med hjälp av flera bildtekniker, och rapportera att du hittar något nytt.
Bilder tagna med svepelektronmikroskopi, högförstoringsljusmikroskopi och röntgen-nanotomografi avslöjade gyroider med en bestämd storleksgradient - och som inte var sammankopplade. Ur perspektivet att röra sig längs en skala från ena änden till den andra, gyroiderna på ytan växer sig större, vilket antydde en dynamisk tillväxtprocess. Detta fynd kastar tvivel på tidigare teorier som tyder på att gyroiderna genererades från vad som har beskrivits som en "förvikt mall".
Fotografier av T. opsenia, C. rubi, och P. sesostris fjärilar intill elektronmikrofotografier av strukturer i nanoskala som ger varje art deras distinkta vingfärgning. Kredit:(c) Bodo Wilts
Forskarna föreslår att strukturen de bevittnade hos en art sannolikt finns hos andra, och hävdar att deras resultat bidrar till förståelsen av gyroidutveckling, samtidigt som de ger ledtrådar om hur cellulära strukturer utvecklas i andra varelser som mitokondrier eller kloroplaster.
Mycket förstorad bild av en enda skala från en fjärilsvinge, visar nanoskalaarrangemanget av kristallstrukturer som kallas gyroider som är ansvariga för strukturens unika optiska egenskaper. Kredit:(c) Bodo Wilts
© 2017 Phys.org
