Jusztin, Jusztina, Auréliusz2024. június 16., vasárnap
Tudomány

Hernyókortól kezdve követték a lepkék szárnypikkelyeinek kialakulását

National Geographic Magyarország

A lepkék színpompás szárnypikkelyei nemcsak az általuk kölcsönzött szépség miatt különlegesek, hanem amiatt is, ahogyan kialakulnak nekik köszönhetően a lepkék színei.

Heliconius sara, egy helikonlepke kék mintázattal.
Forrás: inaturalist

A lepkék kétféle úton juthatnak színpompás szárnyakhoz: vagy pigmenteket állítanak elő, amelyek egy-egy árnyalatot képesek létrehozni, vagy szerkezeti színeket, amelyek kissé fémesen, néha színjátszó módon jelennek meg a testükön.

A pigmenttel létrehozott színek közé tartoznak a fekete, szürke, drapp, barna, a piros, a narancs és a sárga. Kizárólag szerkezeti színek lehetnek a kékek, zöldek, lilák. A lepkék (és persze más állatok is) könnyedén kombinálják a kétféle színezeti módszert.

A boglárkalepkék ragyogó kékségét is szerkezeti színnek köszönhetjük.
Forrás: Önök küldték / Márton Júlia Dalma

Szerkezeti színeket úgy hozhat létre egy élőlény, hogy mikroszkopikus, pontosabban nanoléptékű kristályszerkezetté építi a kívánt részét. Ez a szerkezet azután a fénnyel kapcsolatba lépve szelektálja a fehér fény egyes összetevőit, és csak bizonyos részeket veri vissza, így hozza létre az olyan rendkívül élénk és tiszta színeket, mint a jól ismert boglárkalepkék kékje.

A szerkezeti színek gyakran irányfüggően változnak, vagyis másként festenek bizonyos irányból nézve, mint akár csak egy kicsit is máshonnan. Erre leginkább a színjátszólepkéink jelentenek jó példát, de más fajokon is megfigyelhető, kevésbé feltűnően.

Kis színjátszólepke, könnyen belátható, hogy a szerkezeti szín irányfüggően látszik. A lepke bal szárnya liláskék, jobb szárnya viszont barna – nem azonos szögben éri az onnan visszavert fény a fényképezőgép objektívjét. Emiatt a szárnypikkelyek barna alapszíne látható, amit viszont már pigmentek hoztak létre. A barna szín általában a lepkék hőháztartásában játszik szerepet, a ragyogó kékek, lilák viszont a párválasztást szolgálják.
Forrás: Önök küldték / Bendzsa Tamás

A Sheffieldi Egyetem kutatói azt vizsgálták meg, miként alakulnak ki e színekért felelős szárnypikkely szerkezetek a Heliconius sara nevű helikonlepke szárnyának kék színű területein. Egyrészt a már jól ismert elektronmikroszkópos módszerrel mérték fel a szerkezetek alakját, elrendeződését, másrészt a TauSTED nevű ultramodern eszközzel, amely nanométeres felbontásban képes képet adni, ezért már nem is mikroszkópnak, hanem nanoszkópnak nevezik.

A szerkezeti színek létrejöttéhez az aktin nevű fehérje szükséges. Ennek köszönhető az a speciális rácsszerkezet, ami kék színt visszaverve „festi” a lepke szárnyát.
Forrás: Nature Communications

A vizsgálatok feltárták, hogy egy aktin nevű szerkezeti fehérje a főszereplője annak a folyamatnak, amely hernyókortól fogva a kifejlett lepkéig elvezeti a leendő szárnypikkelyeket. A kék és nem kék pikkelykék összehasonlításából kiderült, hogy a kékek sokkal sűrűbben álló aktinból álló csokrocskákkal rendelkeztek.

Ezek hozták létre a fény bizonyos hullámhosszát visszaverni képes szerkezeteket. A kutatók meg tudták figyelni a lepkék egyes fejlődési szakaszaiban, hogy miként módosul az aktin által felépített szerkezet.

Az aktin szerepét azzal is tudták bizonyítani, hogy amikor megakadályozták a működését, akkor a lepkén nem váltak kékké a szárnypikkelyek. Ezt követően azután néhány másik, szintén szerkezeti színeket produkáló lepke szárnypikkelyeit is megvizsgálták, és ezeken ugyanúgy az aktint találták főszereplőnek.

A mikroszkópos vizsgálat alapján készült 3D modell a szárnypikkely rácsáról. FORRÁS: Nature Communications

A szerkezeti színek egyrészt a sokszor csak mérgező anyagok segítségével előállítható pigmentek környezetbarát alternatívái lehetnek, másrészt a módszerek, a szerkezet növekedésének most megismert módja másféle biológiai szerkezeti kérdésekre is segíthet megtalálni a válaszokat.

Számtalan állat alkalmazza valamilyen formában a szerkezeti színeket, így egy igencsak elterjedt módszerről van szó.

Nem megy bele a NASA a Hubble-űrtávcső javításába

Nem megy bele a NASA a Hubble-űrtávcső javításába

A Hubble giroszkópjai rendszeresen leállnak, és a SpaceX korábban felajánlotta, hogy szervizküldetést indít az űrteleszkóphoz.

Nem az élelemkeresés miatt nő az agy

Nem az élelemkeresés miatt nő az agy

Nagy agyú főemlősök és kisebb agyú állatok élelemkeresési sikerét hasonlították össze egy új vizsgálat során.

Fának nézte a búvár, kiderült, hogy egy ősi agyarra bukkant

Fának nézte a búvár, kiderült, hogy egy ősi agyarra bukkant

A nagyjából 1,2 méter hosszú agyar kifejezetten jó állapotú.

Ennek a növénynek több mint ötvenszer nagyobb a genomja az emberénél

Ennek a növénynek több mint ötvenszer nagyobb a genomja az emberénél

Egy jelentéktelennek tűnő kis növénykének 160 milliárd bázispárból áll össze a genomja, és ezzel az új világrekord is az övé.

A jégkori megafauna eltűnését vizsgálták új módszer segítségével

A jégkori megafauna eltűnését vizsgálták új módszer segítségével

A múzeumokban világszerte rengeteg olyan maradványt, töredéket őriznek, amelyek hovatartozását nem lehet megállapítani, de a koruk ismert.

National Geographic 2024. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 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 címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlapNational Geographic 2024. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket