Butterflies can thank nanocrystal structures for their lovely colors.

Kelebekler parlak renkli pullarıyla nasıl desen oluşturur sorusu bilim insanlarının kafasını kurcalıyor

Kelebekler muhteşem renklerini nano kristal yapılara borçlular.                                      Pixabay

Kelebek gibi parlamak

Kral kelebeklerde tehlike rengi turuncudan, Mavi Morfo’nun muhteşem mavilerine kadar geniş bir renk yelpazesi ile ortaya çıkıyor kelebekler.

Kanatlarındaki pullar sayesinde bu böcekler muhteşem renk tonları sergileyebiliyorlar. Pulları kristallerden meydana geliyor, kitin denen bir şeker molekülünden oluşuyor (aynı malzeme böcek dış iskeleti ve mantarları da oluşturuyor). Kelebeklerin pullarında ki ufak kristallere jiroidler deniyor. Biyologların ilgi alanlarına giren bu kristaller, aynı zamanda bilim insanlarının da ilgi alanlarına giriyor. Kelebeklerin jiroidleri insanlar tarafından bugüne kadar yapılan her şeyden daha ufak ve hassaslar.

Science Advances (Bilimsel Gelişmeler)’deki yeni bir bölüm kelebek kanatlarındaki bu kristallerin, timsahtakilerden şu andaki harika son şekline kadar geçirdiği metamorfozun nasıl oluştuğunu araştırıyor.

Araştırmacılar bu problem üzerinde çalışan laboratuvarların varlığına rağmen henüz bir kozaya kamera koyamamışlar. Bir şey var ki kameralar yeterince küçük ya da duyarlı değiller ve bu nedenle de pulların oluşumunu anında gözlemleyemiyorlar,  ayrıca kozaların ıslak dış kabukları hassas elektronik cihazlar için hiç te iyi değil.

‘Kelebeklerin pupa devresi normalde 2 hafta sürüyor’ diyor çalışmayı yöneten yazar Bodo Wilts bir e-mailinde. ‘Pullar ilk beliren şekillerinden tamamlanmış şekillerine kadar 2-3 günde büyüyorlar, bu evre kelebeğin cinsine ve büyüme koşullarına göre değişiyor.’

Pullar ve jiroidlerin oluşumlarını anında izlemeye çalışmak yerine, Wilts ve arkadaşları ufak Hairstreak kelebeği olan Meksikalı Thecla opisena’nın olgunlaşmış pullarına çok güçlü bir mikroskopla bakmışlar, kanatların yapısını çok yakından detaylı bir şekilde incelemeleri bu şekilde mümkün olmuş.

Thecla opisena                                        Bodo Wilts

‘Kelebeği hafif mikroskopta ilk gördüğümde heyecanlandım,’ diyor Wilts. ‘Çoğu kelebekte olduğu gibi yeşil pullardan normal bir şekil göreceğimi sanıyordum, fakat her kanat pulunun şekilli nano kristallerinin şaşırtıcı bir biçimde birbiriyle bağlantılı olmadığını gördüm.’

Bu kelebekte, tek bir pul boyunca, jiroidler küçükten büyüğe şeritler halinde düzenlenmişti, bu da pula ikonik parıltısını ve rengini, bilim insanlarına da nasıl oluştuğuna dair ipuçlarını vermekteydi. Önceden oluşmuş bir şekil yerine kozada zamanla dinamik olarak büyüyen şekilli yapılar bulundu.

Boş bir kağıt üzerinde, kelebek pullarındaki kristallerin zamanla nasıl geliştiği görülüyor.             Bodo Wilts

Çalışma 140,000’in üzerinde kelebek türünden sadece bir tanesi içindi. Ama araştırmacılar farklı kelebekleri birbirinden ayıran kanat şekillerinin nasıl oluştuğu konusunda artık daha fazla bilgi sahibiler.

‘Burada gördüğümüz büyüyen mekanizma, benzer pul şekillerine sahip diğer kelebekler için de geçerli, diye düşünüyoruz,’ diyor Wilts. ‘Hatta inanıyorum ki, çoğu kanat pulu, olarak genelleme yapılabilir. Kelebekler arasında nano yapı çeşitliliği çok büyük olsa bile, pulları aynı temel büyüme mekanizmasını paylaşıyor.’

Wilts şu anda çoklu türler üzerine bir çalışmada yer alıyor. Nano yapılar araştırmacılara, benzer biçimde karmaşık şekilleri olan, hücrelerdeki mitokondriler gibi, diğer organizmalar ve yapılar hakkında da bilgi verebilirler.

‘Sunulan araştırma, hücre seviyesindeki mekanizmalar hakkında sadece indirekt ipuçları verebilir, ama gelecek çalışmalara ilham kaynağı olacaktır,’ diyor Wilts. ‘Moleküler seviyede, bu karmaşık kat kat şekiller ve arkasında yatan prensipleri öğrenip açığa çıkarmak çok önemlidir.’

Kelebek pulu, rengarenk.         Bodo Wilts

Çeviren: Çiğdem Selcan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir