Miksi Niin Sinistä? Tarantulan Viileä Väri On Edelleen Mysteeri

{h1}

Monien tarantulojen koboltti-sinisen sävy ei kehittynyt keinoksi kerätä kavereita, sanoivat tutkijat, jotka hiljattain tarkastelivat tarkemmin karvaisen hämähäkin hohtavan värin.

Se on kahdeksan jalkainen, pörröinen ja erittäin viileä koboltinsininen sävy. Mikä se on? Tarantola, tietysti!

Vaikka tarantulot eivät normaalisti liity värin siniseen, monissa näistä teräksistä on erillinen kobolttihopea, jota tuottavat pienet rakenteet, jotka sijaitsevat eläinten karvaisissa kappaleissa ja lisäosissa. Tunnetusta fotonisesta nanorakenteesta itsy-bitsy-rakenteet heijastavat sinistä valoa, kääntäen kammottavan pörröisen arachnidin jotain, joka muistuttaa kahdeksan haaraista Evästeen hirviötä.

Tutkijat ovat jo jonkin aikaa tunteneet tarantulan sirontamat hiukset, mutta viimeaikaisessa tutkimuksessa tarkasteltiin tarkemmin niitä nanorakenteita, jotka tekevät niin paljon hämähäkkejä Theraphosidae-perheessä. Tutkimuksessa todettiin, että sinisen heijastavat nanorakenteet eivät todennäköisesti ole kehittyneet seksuaalisen valinnan seurauksena, mikä on usein vastuussa läheisesti toisiinsa läheisesti liittyvistä kirkkaista väreistä. (Värikkäitä riikinkukkoja antavat erinomaisen esimerkin.) [Goliath Birdeater: Colossal Spider -kuvan kuvat]

Tarantulas, toisaalta, on suurelta osin yöllistä, ja he eivät näytä käyttävän väritystään parittelua varten, tutkijat löysivät. Sen sijaan tutkijat olettaa, että tarantulan sinisen sävy voi olla luonnollisen valinnan tulos. Toisin sanoen, kun sininen on auttava, tietyt tarantulajit selviytyvät ympäristössään.

Tämän hypoteesin tukemiseksi uusi tutkimus panee merkille sinisen heijastuksen nanorakenteiden läsnäolon monilla tarantulaslajeilla, jotka eivät ole läheisessä yhteydessä toisiinsa. Ja nämä nanorakenteet ovat melko erillisiä toisistaan ​​(eli ne eivät näytä samalta mikroskoopin alla) erilaisissa tarantulon sukupolvissa, mikä kertoo rakenteista, jotka kehittyvät itsenäisesti monta kertaa tarantulan pitkän evoluution aikana. johtava kirjailija Bill Hsiung, biologian jatko-opiskelija Akronin yliopistossa Ohiossa.

Miksi niin sinistä?

Saat lisätietoja tarantulan värityksestä, ja Hsiung ja hänen kollegansa tarkastelivat ensisilmäyksellä digikuvia eläimistä, jotta he voisivat luoda filogeenisen puun - kaavio, joka osoittaa suhteellisten lajien välisiä suhteita. He kartoittivat tarantulojen evoluutiohistoriaa 53 suvusta (Theraphosidae-perhe sisältää yli 100 sukupolvea) ja havaitsi, että vähintään 40 näistä suvista oli melkein täsmälleen samaa sinistä väriainetta. Sitä vastoin vain 12 lajien tarantulasta löytyi vihreää väriä.

Edestä katsottuna kriittisesti uhanalaisesta gooty sapphire -koriste tarantulesta (P. metallica) ja sen heijastuksesta.

Edestä katsottuna kriittisesti uhanalaisesta gooty sapphire -koriste tarantulesta (P. metallica) ja sen heijastuksesta.

Luottamus: Michael Kern, thegardensofeden.org

"Nämä blues ovat niin tarkkoja, että ne ovat melkein samaa sävyä." Mielestäni tämä aallonpituus valittiin erityisesti kommunikointiin potentiaalisten saalistajien tai saaliiden kanssa - vaikka emme tiedä sitä ", Hsiung kertoi WordsSideKick.comille. Tarantulakäyttäytymistä koskevia ekologisia tutkimuksia on tehtävä, jotta vahvistetaan hypoteesi, hän lisäsi.

Mutta miksi sinä, erityisesti? Jos tarantula voi käyttää sen nanorakenteita siniseen, niin se voi oletettavasti myös käyttää samanlaisia ​​nanorakenteita näyttämään olevan erilainen väri - kuten keltainen tai vihreä, tutkijat sanoivat. Erityisesti vihreä ei kuitenkaan ole tämän arvostelijan värivalinta. Sinisen heijastavat nanorakenteet puolestaan ​​kehittyivät itsenäisesti vähintään kahdeksan kertaa eri lajeissa, tutkijat löysivät.

Tämä etusijalle sininen voi johtua tarantulan tyypillisestä elinympäristöstä. He elävät usein sademetsien ja muiden voimakkaasti kasvillisten alueiden lattialla, missä valonspektrit koostuvat pääosin vihreistä väreistä, Hsiung sanoi.

"Jos ne olisivat vihreitä, ja petoeläimet ja saaliit ympäristöissään kehittyivät vihreiksi ja ovat hyvin herkkiä vihreälle taajuudelle, niin [tarantulas] näyttäisi olevan hyvin kirkas", Hsiung sanoi. "Ja liian kirkas ympäristössä ei ole hyvä asia. Ehkä sininen on hyvä kompromissi - riittävän erilainen kuin taustalla näkyvä, mutta ei liian kirkas."

Rakenteelliset erot

Lajittelun jälkeen kymmeniä tarantulakuvia Hsiung ja hänen kollegansa päättivät saada käsiinsä muutamia eläviä näytteitä. Tutkijat saivat kahdeksan sinistä tarantulaa, jotka ovat alkuperäisiä eri maantieteellisillä paikoilla, kuten Singaporessa, Intiassa, Chilessä ja Brasiliassa. He tutustuivat olojen valonsirontakykyisiin fotonisiin nanorakenteisiin tai "rakenteisiin väreihin" käyttämällä suuritehoisia mikroskooppeja. Ne, jotka he löysivät, yllättivät heitä. [Kuvat: maailman kauhistuttavat hämähäkit]

"Emme löytäneet vain yhtä erilaista nanorakennetta, mutta ainakin kaksi tai kolme erilaista nanorakennetta, jotka tuottavat samoja värejä", Hsiung sanoi. "Aikaisemmin vain yhdenlainen nanorakenne oli kirjattu tuottamaan sinistä väriä tarantuloissa, mutta havaitsimme, että on olemassa muita tyyppejä."

Kriittisesti uhanalainen aikuinen naaras gooty safiiri koriste tarantula (P. metallica), kotoisin Intiasta. Järjestettyjä monikerroksisia nanorakenteita havaittiin, mikä tuotti kirkkaan sinisen heijastuksen mikroskoopilla.

Kriittisesti uhanalainen aikuinen naaras gooty safiiri koriste tarantula (P. metallica), kotoisin Intiasta. Järjestettyjä monikerroksisia nanorakenteita havaittiin, mikä tuotti kirkkaan sinisen heijastuksen mikroskoopilla.

Luottamus: Tom Patterson [ylä]; B.-K. Hsiung, UAkron [alhaisempi]; D. Deheyn. UC San Diego (SIO)

Rakenteelliset värit, kuten sinihiutaleiden tarantulot, eivät ole harvinaisia ​​luonteeltaan. Monet lintulajit ja hyönteiset saavat myös värit nanorakenteista, eivätkä pigmentit, jotka väristävät eläinten (kuten ihmisten) hiuksia ja ihoa.Kuitenkin tarantulan rakenteen väri eroaa lintujen ja vikoihin verrattuna tärkeällä tavalla - se ei ole himmeä. Eli hämähäkki sinisen värin ei näytä muuttuvan, kun katsot sitä eri näkökulmista.

"Näillä bluesillä on heille alhainen ääriviiva, joten he ovat hyvin yhdenmukaisia ​​niiden ulkonäössä, kun tarkastelet niitä eri näkökulmista. Tämä on melko epätavallista rakenteellisista väreistä", Todd Blackledge, Akronin yliopiston biologian professori ja yksi uuden tutkimuksen kirjoittajat kertoivat WordsSideKick.comille.

Rakennevärien värikkäisyys on ongelma niille, jotka haluavat käyttää näitä valoa hajottavia rakenteita reaalimaailmassa, Blackledge sanoi. Photonic nanostruktuureja voitaisiin käyttää värien kuten elektronisten näyttöjen ja jopa vaatteiden värittämiseen, mutta vain, jos iridescent ominaisuudet voidaan jotenkin hillitä. (Tablet-näyttö, joka muuttaa värejä, ei vain leikkaa sitä.)

Ja Hsiung on hyvin kiinnostunut tekemään rakennustöitä. Näillä nanorakenteilla tuotetuilla väreillä on useita etuja pigmenttien luomien värien suhteen, Hsiung sanoi.

"Rakenteelliset värit ovat yleensä kirkkaampia, ja [ne] eivät häipy ajan myötä, kunhan niiden nanorakenteet ovat vielä ehjät. Nämä ovat etuja, joita ihmiset haluavat käyttää värinäyttöjen käyttämiseen puhelimissa tai pigmentteissä, joita voit käyttää kosmetiikkasi tai vaatteissasi. Iridescence on suuri este näissä sovelluksissa, koska emme yleensä halua värin muuttumista, kun muutat katselukulmaa ", Hsiung sanoi.

Tarantulan siniset sävyt saattavat innostaa uusia, ei-iridescent-rakenteisia värejä Hsiungin mukaan, joka totesi, että nämä värit eivät olisi vain kirkkaampia ja vähemmän todennäköisesti haalistuvat kuin pigmenttipohjaiset värit, ja ne olisivat myös parempia ympäristölle.

"Me voimme vähentää jätteitä ja käyttää ympäristöystävällisempiä materiaaleja tuottamaan rakennesävyjä, toisin kuin nykyiset väriaineet [pigmentit]," Hsiung sanoi.

Eri rakennevärien tuottamiseksi tutkijat tarvitsevat vain muuttaa nanorakenteen ja seuraavan välistä etäisyyttä (mikä muuttaa rakenteiden hajottamista ja valon imeytymistä). Eri pigmenttien valmistus on täysin erilainen prosessi, jossa jokaiselle värille haluat luoda täysin uuden materiaalin, Hsiung sanoi. Ja joskus materiaaleja, joita käytetään pigmenttien valmistamiseen, värikudokset ja muut materiaalit ovat myrkyllisiä, hän lisäsi.

Mutta älä odota ostavan paria nanorakenteen värisiä bluejeansia milloin pian. Hsiung sanoi, että tulevaisuuden rakenteelliset värit ovat vielä liian kärjessä, jotta ne olisivat taloudellisesti kannattavia kuluttajille. Mutta tarantula-tutkimus tuo tutkijat askeleen lähemmäksi näiden pienten valoa heijastavien muodostelmien voimavarojen hyödyntämistä, hän sanoi.

Tarantula-tutkimus julkaistiin 27. marraskuuta Science Advances -lehdessä.

Seuraa Elizabeth Palermo @techEpalermo. Seuraa WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com