Tajna kako krila leptira dobijaju svoje žive boje otkrivena je u novoj studiji. Koristeći najsavremeniju mikroskopiju super rezolucije, istraživači sa Univerziteta u Šefildu i Centralnog laserskog centra uspeli su da istraže razvojne faze ljuski leptira, prateći njihovo formiranje od gusenice do leptira.
Nova studija, objavljena u časopisu Nature Communications, otkriva da aktin — protein u leptirovim ljuskama — upravlja složenim rasporedom šarenih struktura.
Kada su upoređivali šarene ljuspice sa dosadnim, naučnici iz Šefilda su primetili da šarene imaju mnogo gušće aktinske snopove, stvarajući više reflektujućih grebena.
Koristeći moćne mikroskope, istraživači su posmatrali kako se aktin pomera tokom rasta skale i formiranja boje, pokazujući kako je aktin ključan za stvaranje boja leptira i verovatno je univerzalni proces među svim leptirima.
Ove strukturne boje mogu da prežive oštra okruženja, kao što je jaka, direktna sunčeva svetlost, jer nema pigmenata koji bi se izbelili ili oštetili.
Istražujući mehanizme koji stoje iza bojenja krila leptira, istraživači se nadaju da će steći uvid u šira područja formiranja ćelijske strukture, uključujući potencijalne primene u sensingu i dijagnostici koje bi mogle biti važne za čitav niz tehnologija, uključujući medicinu.
Studija takođe stvara mogućnosti za razvoj inovativnih tehnologija inspirisanih sopstvenim kreacijama prirode.
Strukturne tehnologije zasnovane na bojama, koje oponašaju reflektujuća svojstva ljuski leptira, obećavaju u oblastima kao što su senzori i medicinska dijagnostika, nudeći brza i brza rešenja van tradicionalnih laboratorijskih pristupa.
Dr Endrju Parnel, sa Odseka za fiziku i astronomiju Univerziteta u Šefildu, i glavni autor studije, rekao je: „Aktin je poput krojačice, koji postavlja i pričvršćuje raspored ovih struktura da oblikuje žive boje. Jednom kada aktin dobije završio svoj posao napušta ćeliju kao skidanje igle u krojanju.“
„Nanostrukture u skali leptira su moćan način na koji se prave dugotrajne svetle boje koje ne blede i ne izbeljuju ultraljubičastim (UV) zracima sunca. Muzeji sveta sadrže direktne dokaze o tome.“
„Moramo da pređemo na načine inspirisane prirodom da napravimo tako svetle boje. Ovo bi bilo u većoj meri kao nove vrste održivih boja i premaza.“
Dr Nicola Nadeau, sa Škole bioloških nauka Univerziteta u Šefildu, i koautor rada, rekla je: „Smatram da je fascinantno da tokom metamorfoze leptiri mogu da proizvedu ove neverovatno komplikovane strukture koje imaju tako zamršen uzorak.“
„Razumevanje kako to rade i kako to kontroliše mašinerija unutar ćelije dalo nam je novi uvid u to kako se biološke strukture formiraju uopštenije i kako bismo mogli da repliciramo te procese.“
Dr Esther Garcia, iz STFC Central Laser Faciliti, rekla je: „Kao mikroskopista, biti deo ovog projekta je bilo neverovatno uzbudljivo, vizuelizovali smo ljuske leptira sa neviđenim nivoom detalja.“
„Ovo istraživanje ne samo da pruža nove informacije o sićušnim delovima ovih ćelija, već takođe predstavlja alat za druge naučnike zainteresovane za proučavanje sličnih struktura u drugim organizmima.“
Dr Viktorija Lojd, istraživač-saradnik sa Škole bioloških nauka Univerziteta u Šefildu i prvi autor rada, rekla je: „Pokazivanje da ometanje aktina uklanja boju bilo je ključno. To naglašava dinamičnu i nezamenljivu ulogu koju aktin igra u stvaranju živih boja koje su pronađene u vagi leptira“.
