На відміну від загальноприйнятої думки, крила метеликів виготовляються не тільки з неживих оболонок, нове дослідження показало їх дуже важливі функції.

польоти

Оскільки питома теплота крил метеликів невелика, вони здатні дуже швидко перегріватися на сонці або так само швидко охолоджуватися в польоті, але в крилах метеликів існує багато груп живих клітин, які мають відносно вузький діапазон температур для оптимальної роботи умови. Як метелику вдається залишатися в межах цього діапазону? Група дослідників з університетів Колумбії та Гарварду хотіла знайти активні клітинні групи за допомогою своїх реакцій на різні зовнішні умови, результати яких були опубліковані в науковому журналі Nature Communications.

Нанфан Ю, доцент прикладної фізики в Колумбійському університеті і один з авторів дослідження, сказав: "Крила метелика насправді є світловими датчиками, які дозволяють метелику ідеально націлювати туди, де світить сонце, не маючи необхідності використовувати очі тому."

Дослідники обережно видалили лусочки, що покривають крила деяких метеликів різних видів, щоб подивитися на покриті ними структури, а потім намалювали нерви, що проходять у венах крила, та унікальні аксони нейронів. Завдяки цьому вони змогли дослідити, які складні функції приховують крила. Тонка оболонка переплітається з кровоносними судинами, уздовж яких, наприклад, зростають чутливі волоски, а в кровоносних судинах пробігають нервові волокна, які забезпечують зворотний зв’язок щодо тиску на крила і допомагають нервовій системі належним чином контролювати політ.

Крила приховують безліч механічних і теплових датчиків, а жива тканина в крилі забезпечується системою кровообігу, що працює в судинах крила протягом усього життя метелика. Сюди входять протоки трахеї, що подають повітря до органів, і система, яка циркулює «кров», або гемолімфа, метеликів. Також був виявлений дуже своєрідний орган у крилах: дослідники назвали серця крил групами клітин, які ритмічно накачують рідину тіла в крила, з кількома десятками скорочень в хвилину.

Наомі Е. Пірс, професор Гарвардського університету і куратор колекції метеликів в Музеї порівняльної зоології, сказала: «Більшість досліджень, які вивчали крила метеликів, зосереджувались на їх зовнішніх особливостях, кольорах та комунікаційній ролі цих особливостей. . Сучасні дослідження, навпаки, звертають увагу на той факт, що крила - це неживі оболонки, а динамічні, наповнені життям органи. Цілком імовірно, що візерунки на зовнішній стороні крил також відіграють роль у терморегуляції цього складного органу ".

Дослідники розробили спеціальний інфрачервоний метод візуалізації для дуже точного контролю температури крил, за допомогою якого можна було вивчити адаптацію температури до зовнішніх умов. Крім того, за допомогою цього методу можна досліджувати зразки з музейних колекцій метеликів, а не лише живих тварин. Було виявлено деталі, які відповідають за терморегуляцію в конструкції елементів крила, де воно поглинає тепло або де розсіює надлишкове тепло. Лабораторне моделювання різних умов навколишнього середовища показало, що живі активні клітинсодержащіе ділянки крил завжди залишаються прохолоднішими, ніж ті, що складаються з простої «неживої» мембрани. Досліджуючи зразки, що належать до шести різних сімейств метеликів, вони виявили, як метелики сприймають напрямок та інтенсивність сонячного світла своїми крилами, і як вони реагують на це і намагаються уникати перегріву. Для кожного випробуваного виду приблизно 40 ° С було межею, при якій метелик повертався, щоб уникнути прямого опромінення крилами, коли його освітлювали пучком світла від маленької лампи в лабораторії.

Дослідницька група впевнена, що систематичні обстеження температури крил різних видів метеликів можуть зблизити багато біологічних та еволюційних суперечок. Крім того, волоски крила та система активного зворотного зв’язку на крилах будуть використовуватися в інженерних додатках для проектування льотних конструкцій, які є складними у відповідь на навколишнє середовище.

Коментарі

Більше статей

Органічне м’ясо є екологічно чистим?

Немає сумніву, що харчова промисловість також повинна трансформуватися в боротьбі зі зміною клімату.

Що вам говорять зігнуті кістки Маленької Ноги?

Названий на честь легендарної істоти Північної Америки, наш стародавній родич жив на території нинішньої Південної Африки.

Банани, соя та куркума у ​​стародавньому Середземномор'ї

Торговельні зв’язки між Середземномор’ям і Південно-Східною Азією встановлюються майже на 4000 років.

Десять нових видів тварин з 2020 року

Пандемія Covid-19 сколихнула суспільство: чума вплинула на наше здоров'я, економіку, структуру наших громад, і багато людей втратили життя. Однак пізнання живого світу нашої землі не було перервано.

Мертва зірка могла вкрасти матерію з планети

Білий карлик міг висмоктати деякі речі з планети.

Передплата

До друкованого журналу,
Протягом 12 місяців