Taksony, Ilma, Filoména2020. november 29., vasárnap
Tudomány

Magyar kutatók kiderítették, hogyan reagálnak a lepkék a stresszre

2017.07.14.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

A boglárkalepkék szárnyának kék színe alig változik, ha a lepkéket stresszhatás éri fejlődésük alatt, míg „hétköznapi” színeik erősen fakulnak.

Nőstény Ikarusz boglárkák (Polyommatus icarus). Balra: vadonban gyűjtött példány; jobbra: hűtött bábból kikelt. Fent: a szárnyak felszíne, lent pedig a szárnyak fonákja.
Forrás: Magyar Természettudományi Múzeum

Biró László Péter és az MTA Energiatudományi Kutatóközpont Nanoszerkezetek Laboratóriumának kutatói már másfél évtizede foglalkoznak lepkékkel. Ez a különös témaválasztás nyomban érthetővé válik, ha tudjuk, hogy a lepkeszárny apró pikkelyei csak részben kapják színüket hagyományos, kémiai pigmentektől. A kék és zöld színt különleges nanoszerkezetek (úgynevezett fotonikus nanoarchitektúrák) adják, melyek a fény egyes hullámhosszait elnyelik, míg másokat visszavernek – így jönnek létre a színek. A hatás (ellentétben a kémiai pigmentekkel) függ a fény beesési szögétől, ennek köszönhető a jellegzetes irizálás.

Ezekkel a szerkezeti vagy más néven „fizikai” színekkel foglalkozik Biró László Péter és csapata, a lepkeszárny pedig annál is alkalmasabb az ilyesfajta vizsgálatokra, hogy síkban terül el, és így szinte kínálja magát a mérésekhez.

A kutatók egy gyakori lepkefaj, az Ikarusz boglárka (Polyommatus icarus, korábbi nevén közönséges boglárka) szárnyát vizsgálták, melyen egyaránt megjelennek a hagyományos, „kémiai” színek és nanoszerkezetek révén kialakuló „fizikai” színek. Kísérletükben arra keresték a választ, vajon hogyan reagálnak a különféle színek a lepkék fejlődése során bekövetkező stresszhatásokra.

Felnevelték hát a lepkék hernyóit, hagyták, hogy bebábozódjanak, majd pedig hűtőszekrénybe tették a bábokat, amivel egy jellemző környezeti stresszhatást szimuláltak. A fejlődő lepkék annak rendje és módja szerint megszenvedték a beavatkozást, a bábállapotban töltött idő megnőtt, és sokan elpusztultak a folyamat során. A bábok csaknem egyharmada azonban a leghosszabb, két hónapos hűtést is túlélte, és a kikelt lepkéknél izgalmas változásokat észleltek a kutatók.

A hűtés hatására módosult – elhalványult, egyszerűsödött – a lepkék szárnyának fonákjára jellemző mintázat. A módosulás mértéke jelentős volt, és arányosan növekedett a hűtési idővel. Ezzel szemben a hímek szárnyfelszínére jellemző szerkezeti eredetű kék szín jóval kisebb mértékben változott, ami sokatmondó eredmény, hiszen ez a szín komoly szerepet kap a lepkék szexuális kommunikációjában.

A fényvisszaverési maximum spektrális helyzetében bekövetkezett változás mértéke és iránya sem mutatott lineáris függést a hűtési időtől. Ez utóbbi jelenség olyan rejtett genetikai változatosságra utal, amelynek hatásai csak stressz esetén jelentkeznek. Jelen esetben a bábok hosszantartó hűtése volt a hidegstressz forrása. Mindez jól egybevág a kutatók egy korábbi eredményével, amikor megmutatták, hogy egy adott populáción belül a hímek kékjére jellemző fényvisszaverés maximuma nem normális (Gauss), hanem inkább egyenletes eloszlású egy szűk, ±10 nm-es intervallumban.

Nem várt eredménye a hűtési kísérleteknek, hogy valamennyi hűtött nőstény szárnyfelszínén a hímekéhez hasonló kék pikkelyek jelentek meg. A hernyók olyan petékből keltek ki, amelyeket kék pikkelyekkel nem rendelkező nőstények raktak le. A Magyar Természettudományi Múzeum munkatársa, Bálint Zsolt a múzeum lepkegyűjteménye alapján megállapította, hogy a természetes populációkban a barna szárnyfelszínen kékes behintéssel rendelkező nőstény egyedek gyakorisága 10 százalék alatt van.

A kék pikkelyek megjelenése a nőstények szárnyfelszínén arra utal, hogy talán olyan ősi túlélési mechanizmusok kapcsolódtak be a hűtés hatására, amelyek az utóbbi kétmillió év jégkorszakai idején működhettek, amikor ez a lepkefaj több alkalommal is öt túlélési területre szorult vissza a Földközi-tenger partvidékén.

A kutatók mostani eredményét a Nature lapcsalád Scientific Reports folyóirata közölte.

Hozzászólások

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Bár a neandervölgyiek igen közeli rokonaink voltak, rengeteg kisebb-nagyobb szempontból különböztek tőlünk.

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

A Ryugu nevű kisbolygóról 2019-ben gyűjtött mintával igyekszik hazafelé a japán Hajabusza-2 űrszonda, az érkezés december 6-án várható.

Európa belevág az űr megtisztításába

Európa belevág az űr megtisztításába

A Föld környezetét ellepő törmelék egyre komolyabb problémát okoz, az Európai Űrügynökség (ESA) szerint itt az ideje lépni.

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A stroke-ot és ritka vesebetegségeket vizsgáló kutatónők nyerték az idei L'Oréal-Unesco díjat - tette közzé az MTI.

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

Egy új amerikai kutatás szerint a kakaó flavonoidjai egészséges felnőtteknél fokozzák az agy oxigénellátását, ezzel javítják a kognitív teljesítményt olvasható az MTI híre között.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket