Dömötör, Armand, Örs2020. október 26., hétfő
Tudomány

Miről is árulkodnak a boglárkalepkék szárnyainak nanoszerkezete?

2019.02.23.MTA
National Geographic Magyarország

Biró László Péter és kutatótársai új fejlesztésű, roncsolásmentes módszerrel vizsgálták a múzeumi példányokat.

Boglárkalepke
Forrás: Profimedia, Ardea

A lepkék szemet gyönyörködtető színei alapvetően két forrásból származhatnak: festékektől és nanoarchitektúráktól. A festékek olyan anyagok, amelyek molekulái hullámhosszfüggő elnyelésre képesek a látható fény tartományában. A fotonikus nanoarchitektúrák ugyanakkor olyan, rendszerint háromdimenziós nanokompozitok, amelyekben méreteik és összetevőik optikai tulajdonságai miatt (törésmutató-különbség) a fehér fény bizonyos színű összetevői nem képesek terjedni, ezért visszaverődnek. Természetesen, összetett hatások is előfordulhatnak, ekkor a nanoarchitektúra és a festékanyagok együttesen hozzák létre a látott színt, vagy mintázatot.
Jó példát adnak erre a jelenségre a Magyarországon is gyakori boglárkalepkék, hiszen a hímekre jellemző kék színt nem festékanyagok, hanem hasonló felépítésű, de fajra jellemző nanoarchitektúrák hozzák létre. Érdemes itt megjegyezni, hogy az a háromdimenziós „nanocsipke”, amely a boglárkahímek kék színének a forrása, a lepkék szárnyát borító számtalan apró pikkelyben – ahogy a köznyelv említi, a „hímporban” – alakul ki, mégpedig úgy, hogy minden egyes, az emberi hajszál vastagságával alig összemérhető szélességű pikkely „önállóan” állítja elő a saját színét.

Ez egy, még nem teljesen feltárt, úgynevezett önszerveződési folyamat során történik a hernyó bábállapotában, amikor a pikkelysejt által előállított fehérjék „maguktól” felépítik ezt a nanocsipkét. Mégis, az egyes pikkelyek színe gyakorlatilag megegyezik! Sőt, nemcsak egy adott lepkeegyed pikkelyeinek színe egyezik meg, hanem az egyes populációkban előforduló színek is nagyon szűk tartományba esnek, a változás alig ± 5 százalék az egyes példányok között. Ennek oka, hogy a kék szín fontos szerepet játszik a párválasztásban.
Színekről és színárnyalatokról jól el lehet vitatkozni, ha nem pontos műszeres mérések alapján hasonlítják össze azokat. A lepkékkel foglalkozó kutatóknak és a lepkegyűjtőknek ritkán adódik alkalmuk arra, hogy pontos és megismételhető mérések alapján száz évet és akár tízezer kilométert is átívelő módon hasonlítsák össze kedvenceik színeit. A Magyar Természettudományi Múzeum Lepkegyűjteményére alapozva az MTA EK MFA Nanoszerkezetek Osztály kutatói az elsők voltak, akik megvizsgálták az Ikarusz boglárkák (Polyommatus icarus) kék színének állandóságát több mint 100 évnyi időtartam alatt, Nyugat-Európától Kelet-Ázsiáig terjedő földrajzi távolságon. Az eredményekről beszámoló cikket a Nature Scientific Reports folyóiratban jelentették meg (Biogeographical patterns in the structural blue of male Polyommatus icarus butterflies).
Megállapították, hogy a Magyarországon befogott Ikarusz boglárka hímek kékje száz év alatt sem változott meg, illetve a múzeumi körülmények között tárolt példányok kék színe sok évtizeddel a befogásuk után is megegyezik a frissen befogott példányok kékjével. Ennek alapján megvizsgálható volt, hogy a változatos klimatikus körülmények – a Brit szigetektől Kínáig és Skandináviától Szicíliáig – befolyásolják-e a kék szerkezeti színt. A Magyar Természettudományi Múzeum gyűjteményéből kiválasztott több mint 300 lepkét egyenként mérték meg a kutatók, erre egy általuk kifejlesztett módszert alkalmaztak.

A legújabb vizsgálatok megmutatták, hogy az Ikarusz boglárkák estében a hímek szerkezeti színe a következőket mutatták meg:
– nagy stabilitást mutat egy adott kontinensen belül, az élőhely klimatikus viszonyaitól függetlenül
– adott élőhelyen a szín hosszú időn keresztül (100 év) stabil és a megfelelően tárolt példányok színe is nagy fokú stabilitást mutat
– a kontinensek közötti eltérések a jégkorszakok alatt kialakult lokális populációk jelenlétére utalnak
Az alkalmazott módszerek kiválóan alkalmasak lehetnek más múzeumi példányok pontos, kvantitatív elemzésre anélkül, hogy szükség lenne a vizsgált példányok roncsolására, vagy újabb példányok begyűjtésére.

Hozzászólások

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Ausztrál kutatók meghatározták, egy gyermek ideális napját, hogy csontjai egészségesen fejlődjenek - számol be a tudományos hírről az MTI.

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Málnási-Csizmadia András és kutatócsoportja az ELTE Természettudományi Karán a világon elsőként olyan gyógyszerjelöltet fejlesztett ki, amely közvetlenül a vázizmokban lévő miozinra hat.

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Mérnökök vizsgálták a bogár különleges tulajdonságait és igyekeztek eltanulni a természet megoldásait.

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

A földi életet története során több úgynevezett tömegkihalás is sújtotta, melynek során a fajok egy jelentős része eltűnt.

Új módszer az ivarváltásra képes kétéltűek genetikai ivarmeghatározására

Új módszer az ivarváltásra képes kétéltűek genetikai ivarmeghatározására

Az Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) Növényvédelmi Intézet Lendület Evolúciós Ökológiai Kutatócsoportjának munkatársai egy olyan molekuláris diagnosztikai módszert dolgoztak ki, amely lehetővé teszi az erdei békák genetikai ivarának a meghatározását.

National Geographic 2020. októberi 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 címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket