A klímaváltozás miatt veszíthetnek ragyogó kék színükből a lepkék

A trópusi erdők egyik leglátványosabb jelensége, amikor egy Morpho-lepke kitárja szárnyait, és szinte fémesen ragyogó kék szín villan fel a növényzet között. A különleges látvány mögött azonban nem egyszerűen kék festékanyag áll: a szárnyakon található mikroszkopikus struktúrák manipulálják a rájuk érkező fényt.

Egy új kutatás szerint éppen ez a rendkívül finom szerkezet lehet érzékeny a klímaváltozással járó magasabb hőmérsékletre. A tudósok azt találták, hogy a nagy melegben fejlődő Morpho-lepkék szárnya felnőttkorukra kevésbé ragyogóvá válhat. A változás pedig nem feltétlenül csak esztétikai jelentőségű: befolyásolhatja azt is, hogyan érzékelik őket fajtársaik és ragadozóik.

A kék szín valójában optikai trükk

A Morpho-lepkék ragyogó kék színe nagyrészt nem pigmentekből származik. Szárnyaikat apró, egymást részben átfedő pikkelyek borítják, amelyeken nanométeres méretű struktúrák találhatók.

Ezek meghatározott hullámhosszúságú fényt vernek vissza, és ebből jön létre az intenzív kék szín. Emiatt a szárny árnyalata és fényereje attól függően is változhat, hogy milyen szögből nézzük a lepkét.

A jelenséget strukturális színeződésnek nevezik. Hasonló fizikai folyamatok más állatok, például egyes madarak és bogarak feltűnő színeinek kialakulásában is szerepet játszanak.

Három különböző hőmérsékleten fejlődtek

A kutatók a Morpho helenor faj két regionális formáját vizsgálták: az egyik Panamából, a másik az ecuadori Amazonas térségéből származott.

A frissen kialakult bábokat három eltérő hőmérsékleti környezetbe helyezték.

A kontrollcsoport nappal és éjszaka is körülbelül 28 Celsius-fokon fejlődött. A hűvösebb környezetben nappal ugyanilyen hőmérséklet uralkodott, éjszakánként azonban 14 fokig hűlt a levegő. A legmelegebb kezelésben nappal 35, éjszaka pedig körülbelül 28 Celsius-fokot biztosítottak.

Utóbbi egy erőteljes jövőbeli felmelegedési helyzetet szimulált.

A melegben tompább lett a kék ragyogás

Miután a lepkék kikeltek, a kutatók több szögből megmérték a szárnyakról visszaverődő fényt.

A hűvösebb környezetben fejlődő példányok szárnyai nagyrészt hasonlóak maradtak a kontrollcsoportéhoz. A legmelegebb környezetben fejlődő lepkéknél azonban mindkét vizsgált regionális forma esetében csökkent a kék szín maximális fényereje.

Számítógépes modellek alapján a különbséget bizonyos helyzetekben nemcsak az emberi szem érzékelhetné. A modellezés szerint más Morpho-lepkék és egyes madarak látása számára is észrevehető lehet a változás.

Ez azért lehet fontos, mert a színek az állatvilágban gyakran kommunikációs eszközként működnek.

Már nanométeres változás is elég lehet

A kutatók mikroszkóppal és elektronmikroszkóppal is megvizsgálták a lepkeszárnyakat, hogy kiderítsék, mi állhat a változás mögött.

A magasabb hőmérsékleten fejlődő példányoknál megváltozott a szárnypikkelyek finom szerkezete. A felső pikkelyréteg keskenyebb lett, miközben a rajta található mikroszkopikus bordák közötti távolság is csökkent.

Mivel a kék színt ezeknek a struktúráknak a fényvisszaverő tulajdonságai hozzák létre, már rendkívül apró változások is módosíthatják a szárny végső megjelenését.

A kutatás így arra is rámutat, hogy a klímaváltozás hatásai olyan biológiai struktúrákban is megjelenhetnek, amelyek szabad szemmel nem láthatók.