Image d'une seule échelle d'une aile de papillon, montrant la transition de couleur du rouge au vert. Crédit:(c) Bodo Wilts
(Phys.org) - Une équipe internationale de chercheurs a franchi une nouvelle étape vers la compréhension du processus par lequel les écailles des ailes de papillon développent des cristaux qui produisent des cristaux brillants, couleurs vives. Dans leur article publié sur le site en libre accès Avancées scientifiques , le groupe décrit les méthodes qu'ils ont utilisées pour étudier les cristaux d'écailles des ailes du papillon porte-queue - un noir et bleu vif originaire de certaines parties du Colorado et du nord du Mexique - et ce qu'ils ont trouvé.
Les papillons sont captivés par les gens de tous horizons. Leurs couleurs vives et leur style de vie nonchalant consistant à passer de fleur en fleur ont tendance à susciter des sourires et des sentiments chaleureux. Et tandis qu'une compréhension générale de la structure physique des ailes du papillon a été bien documentée, le processus par lequel ils arrivent à leur coloration n'a jamais été découvert - c'est parce qu'il se déroule sur plusieurs jours à l'intérieur de leurs cocons, où les petites caméras ne fonctionneraient pas vraiment. Dans ce nouvel effort, les chercheurs déclarent franchir une nouvelle étape dans le processus de découverte.
Des recherches antérieures ont montré que les ailes de papillon sont recouvertes d'écailles avec des cristaux de chitine appelés gyroïdes sur leurs surfaces - les gyroïdes réfléchissent la lumière d'une certaine manière, créer la perception des couleurs. Mais comment les gyroïdes se développent pour afficher les couleurs n'est pas encore clair. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont examiné de plus près les échelles et les gyroïdes en utilisant plusieurs techniques d'imagerie, et rapportez avoir trouvé quelque chose de nouveau.
Images prises en microscopie électronique à balayage, la microscopie optique à fort grossissement et la nanotomographie aux rayons X ont révélé des gyroïdes avec un gradient de taille défini et qui n'étaient pas interconnectés. Dans la perspective de se déplacer le long d'une échelle d'un bout à l'autre, les gyroïdes à la surface grossissent, ce qui suggère un processus de croissance dynamique. Cette découverte jette un doute sur les théories antérieures suggérant que les gyroïdes ont été générés à partir de ce qui a été décrit comme un "modèle pré-plié".
Photographies de T. opsenia, C. rubi, et les papillons P. sesostris adjacents aux images de micrographie électronique des structures à l'échelle nanométrique qui confèrent à chaque espèce la coloration distinctive de leurs ailes. Crédit:(c) Bodo Wilts
Les chercheurs suggèrent que la structure dont ils ont été témoins chez une espèce se retrouve probablement chez d'autres, et prétendent que leurs résultats ajoutent à la compréhension du développement de la gyroïde, tout en offrant des indices sur la façon dont les structures cellulaires se développent chez d'autres créatures telles que les mitochondries ou les chloroplastes.
Image fortement agrandie d'une seule échelle d'une aile de papillon, montrant l'arrangement à l'échelle nanométrique des structures cristallines appelées gyroïdes qui sont responsables des propriétés optiques uniques de la structure. Crédit:(c) Bodo Wilts
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