Dunne, spichtige schubben en een wasachtige membraanlaag zitten achter de transparantie van het insect insect
Glasswing-vlinders (één afgebeeld) hebben meestal transparante vleugels die de insecten helpen zich te verbergen voor roofdieren. Nieuwe microscoopbeelden laten zien hoe de vleugels zo doorzichtig zijn.
De meeste vlinders hebben kleurrijke, opvallende patronen op hun vleugels. Maar sommige soorten, zoals de glasvleugelvlinder, gebruiken meestal transparante vleugels om zich in het volle zicht te verbergen.
Uitzoeken hoe deze Midden-Amerikaanse vlinders incognito gaan, zetten onderzoekers de vleugels van glasswing-vlinders (Greta oto) onder de microscoop. Dunne, spichtige schubben die een doorzichtig vleugelmembraan met antireflecterende eigenschappen bedekken, helpen deze insecten zo onopvallend te maken, rapporteren onderzoekers in het meinummer van de Tijdschrift voor Experimentele Biologie.
Transparantie is de ultieme vorm van camouflage, zegt James Barnett, een gedragsecoloog aan de McMaster University in Hamilton, Canada, die niet bij het werk was betrokken. Transparante dieren kunnen direct opgaan in elke achtergrond (SN: 5/5/19). “Het is echt moeilijk om te doen”, zegt Barnett. “Je moet je hele lichaam aanpassen om verstrooiing of reflectie van licht te minimaliseren.”
Aaron Pomerantz, een bioloog aan de University of California, Berkeley, raakte tijdens zijn onderzoek in Peru gefascineerd door vlinders met transparante vleugels. “Ze waren echt interessant en mysterieus”, herinnert hij zich, “zoals deze kleine, onzichtbare jets die rondvliegen in het regenwoud.”
Met behulp van confocale en elektronenmicroscopen ontdekten Pomerantz en collega’s dat de zwarte randen van Ga naar’s vleugels waren dicht opeengepakt met platte, bladachtige schubben. Maar de transparante gebieden hadden smalle, borstelachtige schubben die verder uit elkaar lagen. Als gevolg hiervan was slechts ongeveer 2 procent van het onderliggende heldere vleugelmembraan zichtbaar in zwarte gebieden, maar ongeveer 80 procent van het membraan was zichtbaar in transparante gebieden.
“Je zou denken dat de eenvoudigste oplossing zou zijn om gewoon geen schubben te hebben”, zegt co-auteur Nipam Patel, een bioloog bij het Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts. Maar vlinders hebben op zijn minst wat schubben nodig in de transparante delen van hun vleugels : De waterafstotende schubben helpen voorkomen dat de vleugels aan elkaar plakken als het regent, zegt hij.
De textuur van Ga naar’s vleugelmembraan helpt ook de schittering te verminderen die van transparante delen van de vleugel komt. Als het membraanoppervlak vlak zou zijn, zou de abrupte verandering in optische eigenschappen tussen de lucht en de vleugel ervoor zorgen dat licht dat door de lucht reist van het vleugeloppervlak kaatst en de transparantie vermindert, legt Patel uit. Maar een reeks kleine wasbultjes bedekt het oppervlak van het membraan, waardoor een meer geleidelijke verschuiving ontstaat tussen de optische eigenschappen van de lucht en de vleugel. Daardoor kan meer licht dat door de lucht reist door de vleugel gaan in plaats van erop te reflecteren, waardoor de schittering wordt verzacht.
De onderzoekers ontdekten dat de transparante delen van vlindervleugels van glasvleugels van nature slechts ongeveer 2 procent van het licht reflecteren. Door de waslaag te verwijderen, reflecteerden de vleugels ongeveer 2,5 keer zoveel licht als normaal.
Deze resultaten kunnen biologen niet alleen helpen beter te begrijpen hoe deze vlinders zich verbergen voor roofdieren, maar ook inspiratie bieden voor nieuwe antireflecterende coatings voor cameralenzen, zonnepanelen en andere apparaten, zegt Pomerantz.
