Părțile vii, cum ar fi venele, au structuri de protecție care le mențin mai reci decât solzii morți

Părțile vii ale aripilor de fluture - inclusiv venele și petele de parfum care eliberează feromoni - au structuri speciale care ajută acele zone să elibereze mai multă căldură decât solzii din jur. Zonele mai luminoase din aceste imagini cu infraroșu corespund unei eliberări mai mari de căldură.

aripilor

Nanfang Yu și Cheng-Chia Tsai

10 februarie 2020 la ora 7:00

Aripile de fluture delicate sunt destul de reci - literalmente, datorită structurilor speciale care le protejează de supraîncălzirea la soare.

Noile imagini termice ale fluturilor arată că părțile vii ale aripii - inclusiv venele care transportă sânge de insecte sau hemolimfă, precum și plasturi de parfum sau tampoane pe care bărbații le folosesc pentru a elibera feromoni - eliberează mai multă căldură decât solzii morți din jur, menținând zonele de locuit mai reci.

Micile modificări ale temperaturii corpului pot afecta capacitatea unui fluture de a zbura, deoarece mușchii din torace trebuie să fie calzi, astfel încât insecta să-și bată aripile suficient de repede pentru decolare. Dar, deoarece aripile sunt atât de subțiri, se încălzesc mai repede decât toracele și se pot supraîncălzi rapid.

Oamenii ar putea crede că aripile de fluture acoperite de scară sunt „ca o unghie, sau o pană de pasăre sau un păr uman - sunt lipsite de viață”, spune Nanfang Yu, fizician aplicat la Universitatea Columbia (SN: 23/05/08) . Dar aripile sunt, de asemenea, echipate cu țesuturi vii esențiale pentru supraviețuire și zbor, iar temperaturile ridicate vor face insecta „să se simtă cu adevărat inconfortabilă”.

Natura subțire, semitransparentă a aripilor de fluture a făcut dificilă distincția căldurii de aripă față de sursele de fundal pentru camerele cu infraroșu termic. Astfel, Yu și colegii săi au folosit o tehnică de imagistică hiperspectrală în infraroșu pentru a măsura temperatura aripii și emisivitatea căldurii la o rezoluție la o singură scară pentru mai mult de 50 de specii de fluturi.

Nanostructurile în formă de tub și un strat mai gros de chitină, o componentă a exoscheletului unei insecte, radiază excesul de căldură din țesutul viu al aripilor, relatează cercetătorii pe 28 ianuarie în Nature Communications. Venele de aripă sunt acoperite cu acel strat mai gros de chitină, iar tampoanele de parfum au acele nanostructuri, plus chitina suplimentară. Materialele mai groase sau goale sunt mai bune la radierea căldurii decât materialele solide subțiri, spune Yu.

Înscrieți-vă pentru cele mai recente noutăți științifice

Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța de e-mail

Aceste structuri protejează o aripă doar până la un punct, determinând un fluture să se îndepărteze de lumina intensă dacă se încălzește prea mult. Când cercetătorii au transmis un laser pe cântarele aripii, temperatura a crescut „dar fluturii nu o simt și nu le pasă”, spune Yu. Dar când lumina a încălzit prea mult venele unui fluture, insecta ar bate din aripi sau s-ar îndepărta.

Echipa a descoperit, de asemenea, că unii fluturi au o structură care arată ca o „inimă” care bate în aripi. Pompează hemolimfa prin plăcuțele parfumate ale fluturilor masculi hickory (Satyrium caryaevorus) și fluturii albi M (Parrhasius m-album) și bate de câteva zeci de ori pe minut.

O aripă trebuie să fie ușoară pentru ca insecta să zboare bine, așa că este surprinzător să găsești o astfel de structură în mijlocul acesteia, spune Yu. Faptul că există „poate însemna doar că această inimă de aripă este foarte importantă pentru funcția și sănătatea parfumului”, spune el.