Исследователи из Массачусетского технологического института разработали метод наблюдения за развитием чешуек на крыльях бабочек во время метаморфоза. Они обнаружили, что ребристая структура чешуек формируется в результате процесса, называемого выпучиванием. Ученые использовали передовые методы визуализации для наблюдения за микроскопическими особенностями развивающегося крыла, пока бабочка трансформировалась в куколке, сообщает Cell Reports Physical Science.
Команда непрерывно фиксировала изображения отдельных чешуек по мере их роста из мембраны крыла. Эти изображения впервые показали, как изначально гладкая поверхность чешуйки начинает морщиться, образуя микроскопические параллельные волны. Волнообразные структуры со временем превращаются в тонко узорчатые ребра, которые определяют функции взрослой чешуйки.
Исследователи обнаружили, что переход чешуйки к гофрированной поверхности, вероятно, является результатом "выпучивания" - общего механизма, описывающего, как гладкая поверхность морщится при росте в ограниченном пространстве. Команда работает над визуализацией большего количества стадий роста крыла бабочки в надежде раскрыть подсказки о том, как они могли бы разработать передовые функциональные материалы в будущем.
Ученые применили свой метод для наблюдения за Vanessa cardui, бабочкой, обычно известной как Репейница, которую команда выбрала из-за архитектуры ее чешуек, характерной для большинства видов чешуекрылых. Они наблюдали, что чешуйки Репейницы росли вдоль мембраны крыла точными, перекрывающимися рядами, как черепица на крыше.