https://bodybydarwin.com
Slider Image

Para ilmuwan sedang bingung bagaimana kupu-kupu menyusun sisik berwarna cerah mereka

2021

Dari oranye tanda bahaya kupu-kupu Monarch, hingga biru agung Blue Morpho, kupu-kupu datang dalam pelangi warna yang benar-benar.

Serangga menampilkan rona luar biasa itu berkat sisik pada sayapnya. Sisik-sisik itu terbuat dari kristal, yang terdiri dari molekul gula yang disebut kitin (benda yang sama yang membentuk eksoskeleton serangga dan jamur). Kristal kecil pada sisik kupu-kupu disebut gyroid. Mereka menarik bagi ahli biologi, tetapi juga untuk para ilmuwan material. Gyroid kupu-kupu adalah lebih kecil dan lebih presisi dari apa pun yang dibuat oleh manusia saat ini.

Sebuah makalah baru di Science Advance mengeksplorasi bagaimana kristal-kristal itu berkembang pada sayap kupu-kupu sementara itu bermetamorfosis dari ulat menjadi bentuk akhir yang indah.

Para peneliti belum bisa memasukkan kamera ke dalam kepompong untuk menyaksikan prosesnya secara langsung — meskipun ada laboratorium yang mengerjakan masalah itu dengan tepat. Untuk satu hal, sehebat kamera sekarang, mereka tidak cukup kecil atau cukup sensitif untuk menonton hal-hal seperti skala terbentuk secara real time, dan interior basah kepompong tidak bagus untuk elektronik sensitif.

"Kupu-kupu kepompong biasanya berlangsung sekitar 2 minggu, " kata pemimpin studi Bodo Wilts dalam sebuah email. “Sisik-sisik itu tumbuh dalam waktu sekitar 2-3 hari dari bentuk yang dapat diidentifikasi pertama hingga skala penuh, tergantung pada spesies kupu-kupu dan kondisi pemeliharaan.”

Alih-alih mencoba melihat skala dan gyroid berkembang secara real time, Wilts dan rekannya melihat skala dewasa dari kupu-kupu Hairstreak kecil Thecla opisena dari Meksiko di bawah mikroskop yang sangat kuat, membiarkan mereka melihat detail struktur sayap lebih dekat.

"Saya sangat senang ketika saya melihat kupu-kupu untuk pertama kalinya di bawah mikroskop cahaya, " kata Wilts. Saya berharap untuk menemukan pola 'skala hijau' yang biasa diamati pada banyak kupu-kupu, tetapi justru menemukan bahwa setiap skala sayap membawa kristal nano terstruktur yang secara mengejutkan tidak saling berhubungan.

Pada kupu-kupu ini, gyroid disusun dalam garis-garis dari kecil ke besar sepanjang skala tunggal, memberikan skala tersebut ikonik dan pigmennya, dan juga memberi peneliti sekilas gambaran bagaimana mereka mungkin terbentuk. Mereka mengatakan bahwa alih-alih tumbuh dalam template yang sudah ditentukan di dalam kepompong, bentuk struktur tampaknya tumbuh secara dinamis dari waktu ke waktu.

Studi ini hanya melihat salah satu dari lebih dari 140.000 spesies kupu-kupu, tetapi ada peluang bagus bahwa ini dapat memberi tahu para peneliti lebih banyak tentang bagaimana orang lain membentuk pola sayap khas mereka.

"Kami mengantisipasi bahwa mekanisme pertumbuhan yang dikembangkan di sini berlaku untuk kupu-kupu lain dengan pola skala yang sama, " kata Wilts. Namun, saya yakin itu bahkan lebih umum untuk skala sayap. Meskipun keragaman struktur nano di antara kupu-kupu sangat besar, semua skala berbagi mekanisme pertumbuhan dasar yang sama

Wilts saat ini sedang mengerjakan penelitian lain yang meneliti banyak spesies. Struktur nano juga bisa memberi tahu para peneliti lebih banyak tentang organisme dan struktur lain, seperti mitokondria dalam sel, yang memiliki pola yang sama rumitnya.

"Penelitian yang disajikan hanya bisa secara tidak langsung mengisyaratkan mekanisme pada tingkat seluler, namun, saya mengantisipasi bahwa pekerjaan di masa depan akan terinspirasi, " kata Wilts. Earning Mempelajari dan mengungkap prinsip di balik pola lipatan kompleks ini pada tingkat molekuler akan menjadi sangat penting. ”

Cara memilih tablet terbaik untuk Anda

Cara memilih tablet terbaik untuk Anda

Bagaimana pesawat terbang?

Bagaimana pesawat terbang?

Ya, mungkin mengisi baterai telepon menggunakan trek kereta

Ya, mungkin mengisi baterai telepon menggunakan trek kereta