
透翅蝶可以達到近乎隱形的效果。 圖片來源:AARON POMERANTZ
本報訊 在巴拿馬雨林中,美國加州大學伯克利分校綜合生物學家Aaron Pomerantz搭了一個(ge) 小帳篷。這是他的臨(lin) 時野外實驗室,裏麵裝備了顯微鏡、化學試劑和其他實驗室設備。
有時,天氣炎熱,Pomerantz要努力避免汗水汙染脆弱的鱗翅目動物標本。他在尋找一種擁有“隱形翅膀”的透明蝴蝶——寬紋黑脈綃蝶(俗稱透翅蝶)。
這種罕見的蝴蝶“就像雨林中的幽靈”。現在,Pomerantz及其博士導師Nipam Patel不僅(jin) 找到了透翅蝶,還解開了一個(ge) 謎團,即透翅蝶的翅膀是如何變透明的。
透明翅膀這一罕見特點有助於(yu) 透翅蝶躲避捕食者。與(yu) 其他擁有透明翅膀的物種(如蜻蜓)相比,透翅蝶更擅長在不被注意的情況下在雨林中飛翔,因為(wei) 它們(men) 的翅膀在陽光下既不發光,也不閃爍。
蝴蝶的翅膀由一層薄薄的膜質天然聚合物——殼多糖組成,其上通常被類似瓷磚的微小鱗片覆蓋。
研究小組發現,透翅蝶翅膀不僅(jin) 鱗片較少,而且其中許多鱗片還轉化為(wei) 剛毛,使光更容易透過翅膀。通過電鏡掃描,Pomerantz還發現,這些剛毛之間被稱為(wei) 納米柱的小丘為(wei) 一層蠟所覆蓋。
Pomerantz說,納米柱似乎有助於(yu) 減少強光。這種強光通常在光線照射到物體(ti) 表麵並以相同的角度反射出去時產(chan) 生,就像光在鏡子上反射一樣。而這些納米柱使翅膀表麵變得“粗糙”,能從(cong) 多個(ge) 角度反射光線,從(cong) 而分解強光反射。相關(guan) 研究近日發表於(yu) 《實驗生物學雜誌》。
此外,蠟質塗層減緩了透過翅膀的光線的速度。這種速度的降低減弱了光線對翅膀上鱗片的影響,進一步減少了反射光。Pomerantz表示,剝離蠟質塗層和納米柱後,翅膀會(hui) 變得閃閃發光。
專(zhuan) 家認為(wei) ,該成果可以幫助研究人員有效地將光線導入太陽能電池板,並為(wei) 相機或眼鏡製造出更便宜的防反光鏡片。但目前,Pomerantz和Patel希望先集中精力研究透翅蝶是如何從(cong) 其翅膀不透明的祖先進化而來的,並利用基因組學來鑒定關(guan) 鍵基因。(徐銳)
相關(guan) 論文信息:https://doi.org/10.1242/jeb.237917
《中國科學報》 (2021-06-24 第1版 要聞)