La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications , révèle que l'actine, une protéine présente dans les écailles du papillon, orchestre l'arrangement complexe des structures colorées.

En comparant les écailles colorées aux écailles ternes, les scientifiques de Sheffield ont remarqué que les écailles colorées avaient des faisceaux d'actine beaucoup plus denses, créant des crêtes plus réfléchissantes.

À l'aide de microscopes puissants, les chercheurs ont observé le déplacement de l'actine au cours de la croissance des écailles et de la formation des couleurs, démontrant à quel point l'actine est cruciale pour créer les couleurs des papillons et constitue probablement un processus universel chez tous les papillons.

Ces couleurs structurelles peuvent survivre à des environnements difficiles, tels qu'une forte lumière directe du soleil, car il n'y a pas de pigments qui pourraient être blanchis ou endommagés.

En étudiant les mécanismes à l'origine de la coloration des ailes du papillon, les chercheurs espèrent mieux comprendre des domaines plus larges de la formation de la structure cellulaire, y compris des applications potentielles en matière de détection et de diagnostic qui pourraient être importantes pour toute une série de technologies, notamment la médecine.

L'étude crée également des opportunités pour le développement de technologies innovantes inspirées des propres créations de la nature.

Les technologies structurelles basées sur la couleur, imitant les propriétés réfléchissantes des écailles de papillon, sont prometteuses dans des domaines tels que les capteurs et les diagnostics médicaux, offrant des solutions rapides et réactives en dehors des approches traditionnelles basées sur les laboratoires.

Le Dr Andrew Parnell, du département de physique et d'astronomie de l'université de Sheffield et auteur principal de l'étude, a déclaré :« Actine est comme une couturière, disposant et épinglant la disposition de ces structures pour façonner les couleurs vibrantes. fini son travail, il quitte la cellule comme l'on enlève les épingles en couture.

"Les nanostructures à l'échelle du papillon sont un moyen puissant de créer des couleurs vives et durables qui ne s'estompent pas et ne sont pas blanchies par les rayons ultraviolets (UV) du soleil. Les musées du monde en contiennent des preuves directes.

"Nous devons passer à des méthodes inspirées par la nature pour créer des couleurs aussi vives. Cela se ferait à plus grande échelle sous la forme de nouveaux types de peintures et de revêtements durables."

Le Dr Nicola Nadeau, de l'École des biosciences de l'Université de Sheffield et co-auteur de l'article, a déclaré :"Je trouve fascinant que lors de la métamorphose, les papillons soient capables de produire ces structures incroyablement compliquées aux motifs si complexes.

"Comprendre comment ils font cela et comment cela est contrôlé par la machinerie à l'intérieur de la cellule nous a donné de nouvelles informations sur la manière dont les structures biologiques se forment de manière plus générale et sur la manière dont nous pourrions reproduire ces processus."

Le Dr Esther Garcia, de l'installation laser centrale du STFC, a déclaré :"En tant que microscopiste, faire partie de ce projet a été incroyablement excitant, nous avons visualisé des écailles de papillon avec un niveau de détail sans précédent.

"Cette recherche fournit non seulement de nouvelles informations sur les minuscules parties de ces cellules, mais constitue également un outil pour d'autres scientifiques intéressés par l'étude de structures similaires dans d'autres organismes."

Le Dr Victoria Lloyd, associée de recherche à l'École des biosciences de l'Université de Sheffield et première auteure de l'article, a déclaré :« Il était essentiel de montrer que la perturbation de l'actine enlève la couleur. Cela souligne le rôle dynamique et indispensable que joue l'actine dans la production des couleurs vibrantes trouvées. en écailles de papillon."