Téměř neviditelný motýl s průhlednými křídly – vědci odhalili jeho tajemství

Většina motýlů se honosí křídly s nepřehlédnutelnými barevnými vzory. Některé druhy jako je např. motýl s anglickým jménem glasswing butterfly („motýl  se skleněnými křídly“, latinsky Greta oto) ale mají křídla, která jim naopak umožňují být neviditelný. Jsou totiž průhledná.

Aby vědci zjistili, na jakém principu křídla těchto středoamerických motýlů fungují, podívali se na ně pod velmi výkonný mikroskop. A zjistili, že křídla tohoto hmyzu jsou tvořena antireflexní membránou, která je řídce pokryta tenkými štětinkovitými šupinkami. Vědci své poznatky prezentovali v odborném časopisu Journal of Experimental Biology.

„Průhlednost je dokonalá forma maskování,“ říká James Barnett, behaviorální ekolog na McMaster University v kanadském Hamiltonu. Průhlední živočichové mohou neustále splývat s libovolným prostředím, čímž jsou chráneni před predátory. „Průhlednosti je opravdu složité dosáhnout,“ vysvětluje Barnett. „Musíte modifikovat celé tělo tak, abyste minimalizovali jakýkoli rozptyl či odraz světla.“

Aaron Pomerantz, biolog na University of California v Berkeley, propadl kouzlu motýlů s průhlednými křídly během své výzkumné činnosti v Peru. „Byli neskutečně zajímaví a kouzelní,“ vzpomíná, „takoví malí neviditelní letci prohánějící se deštným pralesem.“

S použitím konfokálního a elektronového mikroskopu Pomerantz spolu s kolegy zjistil, že tmavý lem křídel motýla Greta oto je tvořen nahuštěnými plochými šupinkami. Naproti tomu, průsvitné plochy křídel jsou velmi řídce posety úzkými šupinkami ve tvaru štětin. Oba typy šupin můžete vidět na obrázku níže.

Vědci zároveň zjistili, že v případě tmavých lemů tvořených velkými šupinkami je základová křídlová membrána viditelná pouze ze dvou procent. Naopak v případě průhledných oblastí je membrána viditelná z přibližně osmdesáti procent.

„Mohlo by se zdát, že nejjednodušším řešením by byla samotná membrána bez jakýchkoli šupin,“ popisuje spoluautor studie Nipam Patel, vedoucí Laboratoře mořské biologie z Woods Hole v Massachusetts. „Šupinky jsou ale pro motýly velmi důležité. Odpuzují totiž vodu, čímž brání slepení křídel při dešti. Proto je potřebují mít i v průhledných částech svých křídel.“

Struktura křídlové membrány motýla Greta oto zároveň pomáhá redukovat odlesk tvořící se na průhledné oblasti. „Kdyby povrch membrány byl zcela plochý, náhlá změna optických vlastností na rozhraní vzduchu a křídla by způsobila, že světlo putující vzduchem směrem ke křídlu by se od povrchu membrány odrazilo, čímž by se výrazně snížila průhlednost,“ vysvětluje Patel. Ale sestava malých voskových výstupků pokrývající povrch membrány vytváří více postupnou změnu optických vlastností. To ve výsledku umožňuje, aby přicházející světlo (alespoň většina) prošlo skrz křídlo a neodrazilo se od něj zpět do prostředí, což by bylo pozorovatelné jako odlesk.

Výzkumníci zjistili, že křídla „motýla se skleněnými křídly“ přirozeně odrážejí pouze asi dvě procenta světla. Odstranění voskových šupinek vedlo ke dvou a půl krát větší odrazivosti křídel.

„Výsledky získané v rámci studie nám pomohou nejen objasnit, jak se tito motýli skrývají před predátory, ale mohou sloužit také jako inspirace při vývoji nových antireflexních povrchů pro čočky fotoaparátů, solární panely či jiné přístroje,“ uzavírá Pomerantz.

Originální publikace: https://journals.biologists.com/jeb/article/224/10/jeb237917/268372/Developmental-cellular-and-biochemical-basis-of

Zdroj: Science News, zdroj originálního obrázku: Ervin Gjata, Pixabay.