Ce știu aripile de fluture dincolo de zbor?

Contrar credinței populare, aripile de fluture nu sunt doar formate din membrane neînsuflețite, un nou studiu a relevat funcțiile lor foarte importante.

Deoarece căldura specifică aripilor de fluture este mică, acestea se pot supraîncălzi foarte repede la soare sau se pot răcori la fel de repede în zbor, dar există multe grupuri de celule vii în aripi de fluture care au un interval de temperatură relativ restrâns pentru condiții optime de funcționare. Cum reușește fluturele să rămână în acest interval? O echipă de cercetători din universitățile Columbia și Harvard a dorit să găsească grupuri de celule active prin răspunsurile lor la diferite condiții externe, ale căror rezultate au fost publicate în revista științifică Nature Communications.

Nanfang Yu, profesor asociat de fizică aplicată la Universitatea Columbia și unul dintre autorii studiului, a spus: „Aripile de fluture sunt de fapt senzori de lumină care permit unui fluture să vizeze perfect locul în care strălucește soarele fără a fi nevoie să-și folosească ochii pentru a face asa de."

Cercetătorii au îndepărtat cu atenție solzii care acoperă aripile unor fluturi de diferite specii pentru a privi structurile pe care le acopereau, apoi au pictat nervii care circulă în venele aripii și axonii unici ai neuronilor. Cu aceasta, au putut să exploreze ce funcții complexe ascund aripile. Membrana subțire este împletită cu vasele de sânge, de-a lungul cărora de ex. părul senzorial crește și fibrele nervoase rulează în vasele de sânge, care oferă feedback cu privire la presiunea de pe aripi și ajută sistemul nervos să controleze corect zborul.

Aripile ascund nenumărați senzori mecanici și termici, iar țesuturile vii din aripi sunt furnizate de sistemul circulator care rulează în vasele aripilor de-a lungul vieții fluturelui. Aceasta include canalele din trahee care furnizează aer organelor și sistemul care circulă „sângele” sau hemolimfa fluturilor. De asemenea, au descoperit un organ foarte aparte în aripi: cercetătorii au numit inimile aripilor grupurile de celule care pompează ritmic fluidul corpului în aripi, cu câteva zeci de contracții pe minut.

Naomi E. Pierce, profesor la Universitatea Harvard și curator al colecției de fluturi de la Muzeul de zoologie comparată, a declarat: „Majoritatea cercetărilor care au examinat aripile de fluture s-au concentrat asupra trăsăturilor lor externe, culorilor și rolului de comunicare al acestor trăsături. Cercetările actuale, pe de altă parte, atrag atenția asupra faptului că aripile nu sunt membrane neînsuflețite, ci organe dinamice, pline de viață. Este probabil ca modelele văzute pe exteriorul aripilor să aibă și ele un rol în termoreglarea acestui organ complex. ”

Cercetătorii au dezvoltat o metodă specială de imagistică cu infraroșu pentru a monitoriza foarte precis temperatura aripilor, cu ajutorul căreia a fost posibil să se studieze adaptarea temperaturii la condițiile externe. În plus, metoda poate fi utilizată pentru a examina exemplarele din colecțiile de fluturi ale muzeului, nu doar pentru animalele vii. Detaliile care sunt responsabile pentru termoreglare în construcția elementelor de aripă au fost dezvăluite, unde absoarbe căldura sau unde disipă căldura în exces. Simulările de laborator ale diferitelor condiții de mediu au arătat că regiunile vii, care conțin celule active ale aripilor, rămân întotdeauna mai reci decât cele care constau dintr-o simplă membrană „fără viață”. Examinând exemplare aparținând a șase familii diferite de fluturi, au descoperit cum fluturii simt direcția și intensitatea luminii solare cu aripile lor și cum reacționează la aceasta și încearcă să evite supraîncălzirea. Pentru fiecare specie testată, cca. 40 ° C a fost limita la care fluturele s-a întors pentru a evita iradierea directă către aripile sale atunci când a fost iluminat cu un fascicul de lumină de la o lampă mică din laborator.

Echipa de cercetare este încrezătoare că anchetele sistematice ale temperaturii aripilor pentru diferite specii de fluturi pot aduce mai multe dispute biologice sau evolutive mai aproape. În plus, firele de aripă și sistemul activ de reacție a nervilor din aripi vor fi utilizate în aplicații de inginerie pentru a proiecta structuri de zbor care sunt sofisticate ca răspuns la mediu.

Comentarii

Mai multe articole

Carnea organică este ecologică?

Nu există nicio îndoială că industria alimentară trebuie să se transforme și în lupta împotriva schimbărilor climatice.

Ce îți spun oasele îndoite ale Micului Picior?

Numit după legendara creatură a Americii de Nord, ruda noastră veche a trăit în ceea ce este acum Africa de Sud.

Banane, soia și turmeric în Marea Mediterană veche

Relațiile comerciale dintre Mediterana și Asia de Sud-Est sunt stabilite de aproape 4.000 de ani.

Zece specii de animale noi din 2020

Pandemia Covid-19 a zguduit societățile: ciuma ne-a afectat sănătatea, economia, țesătura comunităților și mulți oameni și-au pierdut viața. Cu toate acestea, cunoașterea lumii vii a pământului nostru nu a fost întreruptă.

O stea moartă ar putea fura materia de pe o planetă

Piticul alb ar fi putut să-și fi supt câteva lucruri de pe o planetă.

Abonament

La revista tipărită,
Timp de 12 luni