Η έρευνα Actin δείχνει πώς τα φτερά πεταλούδας παίρνουν τα ζωντανά χρώματα τους

Η έρευνα ακτίνης έχει ρίξει φως στο πώς τα φτερά των πεταλούδων και άλλων εντόμων παράγουν τα υπέροχα χρώματα τους. Αυτά τα ζωντανά χρώματα δεν οφείλονται σε χρωστικές ουσίες, όπως πιστεύεται συνήθως, αλλά μάλλον αποτέλεσμα του τρόπου με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με τις περίπλοκες δομές στα φτερά.

Στην καρδιά αυτού του φαινομένου υπάρχει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ακτίνη. Η ακτίνη είναι μια κυτταροσκελετική πρωτεΐνη που βρίσκεται σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των πεταλούδων και άλλων εντόμων. Στα κύτταρα των πτερυγίων αυτών των εντόμων, τα νημάτια ακτίνης σχηματίζουν ένα δίκτυο επαναλαμβανόμενων, παράλληλων συστοιχιών που λειτουργούν ως πλέγμα περίθλασης.

Όταν το φως χτυπά την επιφάνεια του πτερυγίου, συναντά αυτές τις σχάρες περίθλασης με βάση την ακτίνη. Τα φωτεινά κύματα διαλύονται ή διασκορπίζονται με την κανονική απόσταση των νηματίων ακτίνης. Ανάλογα με την απόσταση μεταξύ των νηματίων, διαφορετικά μήκη κύματος φωτός ενισχύονται ή ακυρώθηκαν επιλεκτικά. Αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα τα ζωντανά χρώματα που αντιλαμβανόμαστε τα φτερά πεταλούδας.

Η ακριβής διάταξη των νηματίων ακτίνης στο πλέγμα περίθλασης καθορίζει τα συγκεκριμένα χρώματα που αντικατοπτρίζονται ή μεταδίδονται από τα φτερά. Οι παραλλαγές στην απόσταση και τον προσανατολισμό των νηματίων δημιουργούν τη ποικιλία των χρωμάτων που παρατηρούνται σε διαφορετικά είδη πεταλούδας.

Ο ρόλος της Actin στον χρωματισμό των πτερυγίων δεν περιορίζεται μόνο στις πεταλούδες. Άλλα έντομα, όπως σκώροι, σκαθάρια και λιβελλούλες, χρησιμοποιούν επίσης σχάρες διάθλασης που βασίζονται σε ακτίνη για να δημιουργήσουν τις εντυπωσιακές τους έγχρωμες οθόνες. Αυτό το φυσικό φαινόμενο υπογραμμίζει την αξιοσημείωτη πολυπλοκότητα και ποικιλομορφία των βιολογικών συστημάτων και την περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των πρωτεϊνών, του φωτός και των διαρθρωτικών ρυθμίσεων στην παραγωγή οπτικής λαμπρότητας στο ζωικό βασίλειο.