Billeder i ultrahøj opløsning af sommerfuglevingekrystaller giver fingerpeg om, hvordan strukturer i nanoskala dannes

(Phys.org) – Et internationalt hold af forskere har taget endnu et skridt i retning af at forstå den proces, hvorved sommerfuglevingeskælder udvikler krystaller, der resulterer i lyse, levende farver. I deres papir offentliggjort på open-access-webstedet Videnskabens fremskridt , gruppen beskriver de metoder, de brugte til at studere vingeskalakrystallerne af hårstribesommerfuglen – en sort og lys blå hjemmehørende i dele af Colorado og det nordlige Mexico – og hvad de fandt.

Folk fra alle baggrunde er betaget af sommerfugle - deres lyse farver og mangelfulde livsstil med at fladte fra blomst til blomst har en tendens til at fremkalde smil og varme følelser. Og mens en generel forståelse af den fysiske struktur af sommerfuglens vinger er veldokumenteret, processen, hvorved de ankommer til deres farvning, er aldrig blevet opdaget - dette er fordi det sker i løbet af flere dage inde i deres kokoner, hvor små kameraer ikke rigtig ville fungere. I denne nye indsats, forskerne rapporterer at tage endnu et skridt i opdagelsesprocessen.

Tidligere forskning har vist, at sommerfuglevinger er dækket af skæl med kitinkrystaller kaldet gyroider på deres overflader - gyroiderne reflekterer lys på bestemte måder, skabe opfattelsen af ​​farver. Men hvordan gyroiderne udvikler sig til at vise farver er stadig uklart. I denne nye indsats, forskerne kiggede nærmest nogensinde på skæl og gyroider ved hjælp af adskillige billeddannelsesteknikker, og meld at du finder noget nyt.

Billeder taget ved hjælp af scanningselektronmikroskopi, lysmikroskopi med høj forstørrelse og røntgen-nanotomografi afslørede gyroider med en bestemt størrelsesgradient - og som ikke var indbyrdes forbundne. Fra perspektivet om at bevæge sig langs en skala fra den ene ende til den anden, gyroiderne på overfladen bliver større, hvilket antydede en dynamisk vækstproces. Dette fund sår tvivl om tidligere teorier, der tyder på, at gyroiderne blev genereret ud fra, hvad der er blevet beskrevet som en "forudfoldet skabelon."

Forskerne foreslår, at den struktur, de så i én art, sandsynligvis findes i andre, og hævder, at deres resultater bidrager til forståelsen af ​​gyroidudvikling, samtidig med at de giver fingerpeg om, hvordan cellulære strukturer udvikler sig i andre væsner, såsom mitokondrier eller kloroplaster.

© 2017 Phys.org