Kāpēc Tik Zils? Tarantulas Foršā Krāsa Joprojām Ir Noslēpums

{h1}

Daudzu tarantulu kobalts-zilā nokrāsa neveidojās kā veids, kā biedēt biedrus, saka pētnieki, kuri nesen tuvāk apskatīja pūkaina zirnekļa bezgaumīgo krāsu.

Tas ir astoņkājains, pūkains un ļoti foršā kobalta zilā nokrāsa. Kas tas ir? Tarantula, protams!

Lai gan tarantulus parasti nesaista ar zilu krāsu, daudziem no šiem grauzējiem ir izteikta kobalta nokrāsa, ko rada sīkas struktūras, kas atrodas uz dzīvnieku matains ķermeņa un piedēkļiem. Pazīstamas kā fotoniskas nanostruktūras, niezošās struktūras atspoguļo zilo gaismu, pārvēršot rāpojošo rāpojošo zirnekļveidīgo par kaut ko līdzīgu astoņkāju sīkdatņu briesmonim.

Zinātnieki kādu laiku ir zinājuši par tarantulas gaismu izkliedējošajiem matiņiem, taču nesen veikts pētījums tuvāk apskatīja nanostruktūras, kuru dēļ Theraphosidae ģimenē tik daudziem zirnekļiem ir zils. Pētījumā tika atklāts, ka zilo krāsu atstarojošās nanostruktūras, visticamāk, nav attīstījušās seksuālās atlases rezultātā, kas bieži ir atbildīga par spilgtām krāsām, kas atšķir cieši saistītas sugas. (Lielisks piemērs ir spilgti krāsaini pāva zirnekļi.) [Goliāts Birdeater: kolosāla zirnekļa attēli]

Turpretī tarantulas lielākoties ir nakts, un šķiet, ka tās neizmanto savu krāsu pārošanās nolūkos, atklājuši pētnieki. Tā vietā zinātnieki izvirzīja hipotēzi, ka tarantulu zilā nokrāsa var būt dabiskās atlases rezultāts. Citiem vārdiem sakot, zila krāsa palīdz noteiktām tarantulu sugām izdzīvot viņu vidē.

Lai pamatotu šo hipotēzi, jaunais pētījums norāda uz zili atstarojošām nanostruktūrām daudzās tarantulu sugās, kas nav cieši saistītas. Un šīs nanostruktūras ir diezgan atšķirīgas viena no otras (ti, tās mikroskopā neizskatās vienādi) dažādās tarantulas ģintīs. Tas ir secinājums, kas liek domāt, ka struktūras, kas tarantulas ilgstošās evolūcijas gaitā daudzkārt izveidojās patstāvīgi, teikts pētījumā. galvenais autors Bils Hsiungs, bioloģijas doktorants Akronas Universitātē Ohaio.

Kāpēc tik zils?

Lai uzzinātu vairāk par tarantulas krāsojumu, Hsiungs un viņa kolēģi vispirms apskatīja kritiķu digitālos attēlus, lai izveidotu filoģenētisko koku - diagrammu, kas parāda evolūcijas attiecības starp radniecīgajām sugām. Viņi izklāsta tarantulu evolūcijas vēsturi no 53 ģintīm (Theraphosidae ģimene satur vairāk nekā 100 ģints) un atklāja, ka vismaz 40 no šīm ģintīm bija gandrīz tieši tāda pati zilā krāsa. Turpretī tikai 12 tarantulu ģintīm tika konstatēta zaļa krāsa.

Kritiski apdraudētā govju safīra dekoratīvās tarantulas (P. metallica) priekšējā skata kadrs un tā atspoguļojums.

Kritiski apdraudētā govju safīra dekoratīvās tarantulas (P. metallica) priekšējā skata kadrs un tā atspoguļojums.

Kredīts: Maikls Kerns, thegardensofeden.org

"Šie blūzi ir tik specifiski. Viņiem ir gandrīz vienāds nokrāsa. Es domāju, ka šis viļņa garums tika izvēlēts speciāli saziņai ar potenciālajiem plēsējiem vai laupījumiem - lai gan mēs to nezinām," Hsiung stāstīja WordsSideKick.com. Viņš piebildīs, ka būs jāveic ekoloģiski pētījumi par tarantulas izturēšanos.

Bet kāpēc tieši zils? Ja tarantula var izmantot savas nanostruktūras zilā krāsā, tad, domājams, tā varētu izmantot arī līdzīgas nanostruktūras, lai tās būtu citā krāsā - piemēram, dzeltenā vai zaļā krāsā, sacīja zinātnieki. Īpaši zaļa krāsa tomēr nav šī izvēlētā krāsa. No otras puses, zili atstarojošās nanostruktūras vismaz astoņas reizes attīstījās dažādās sugās, atklāja pētnieki.

Šī priekšroka zilajai krāsai varētu būt raksturīga tarantulu tipiskajai dzīvotnei. Viņi bieži dzīvo uz lietus mežu grīdas un citām stipri veģetētām vietām, kur gaismas spektri galvenokārt sastāv no zaļām krāsām, sacīja Hsiung.

"Ja tie būtu zaļi, un plēsoņas un laupījumi viņu vidē attīstījās, lai redzētu zaļu un ir ļoti jutīgi pret zaļo spektru, tad [tarantulām] būtu ļoti spilgti," sacīja Hsiungs. "Un pārāk gaiša apkārtējā vide nav laba lieta. Varbūt zils ir labs kompromiss - pietiekami atšķirīgs no redzamā fona, bet ne pārāk spilgts."

Strukturālās atšķirības

Pēc desmitiem tarantulas attēlu šķirošanas Hsiungs un viņa kolēģi nolēma paņemt roku uz dažiem dzīviem paraugiem. Pētnieki ieguva astoņas zilas tarantulas, kuru izcelsme ir atšķirīgās ģeogrāfiskajās vietās, ieskaitot Singapūru, Indiju, Čīli un Brazīliju. Viņi pārbaudīja radību gaismas izkliedējošās fotoniskās nanostruktūras jeb "struktūras krāsas", izmantojot lieljaudas mikroskopus. Tas, ko viņi atrada, pārsteidza. [Fotoattēli: pasaules krāšņākie zirnekļi]

"Mēs atklājām ne tikai viena veida nanostruktūru, bet arī vismaz divu vai trīs dažādu veidu nanostruktūras, kas rada vienādas zilas krāsas," sacīja Hsiungs. "Iepriekš tika reģistrēts, ka tikai viena veida nanostruktūra rada zilo krāsu tarantulās, bet mēs atklājām, ka ir arī citi veidi."

Kritiski apdraudēta pieauguša sieviešu dzimuma Indijas dzimtas gooty safīra dekoratīvā tarantula (P. metallica). Tika novērotas organizētas daudzslāņu nanostruktūras, kas radīja spilgti zilu atstarojumu, kas redzams mikroskopā.

Kritiski apdraudēta pieauguša sieviešu dzimuma Indijas dzimtas gooty safīra dekoratīvā tarantula (P. metallica). Tika novērotas organizētas daudzslāņu nanostruktūras, kas radīja spilgti zilu atstarojumu, kas redzams mikroskopā.

Kredīts: Toms Pattersons [augšējais]; B.-K. Hsiung, UAkron [zemāks]; D. Deheyn. UC Sandjego (SIO)

Struktūras krāsām, piemēram, zilās nokrāsas tarantulām, dabā nav retums. Daudzas putnu un kukaiņu sugas arī iegūst krāsas no nanostruktūrām, nevis pigmentiem, kas krāso daudzu dzīvnieku (piemēram, cilvēku) matus un ādu. Tomēr tarantulas struktūras krāsa svarīgā veidā atšķiras no putnu un kukaiņu krāsas - tā nav zaigojoša. Tas ir, zirnekļa zilā krāsa, šķiet, nemainās, kad paskatās uz to no dažādiem leņķiem.

"Šiem blūziem ir tik zema mirdzuma pakāpe, tāpēc tie izskatās ļoti konsekventi, skatoties uz tiem no dažādiem rakursiem. Tas ir diezgan neparasti strukturālajām krāsām," uzsver Todd Blackledge, Akronas universitātes bioloģijas profesors un viens no jaunā pētījuma līdzautori stāstīja WordsSideKick.com.

Struktūras krāsu zaigošana ir problēma tiem, kuri vēlas šīs gaismas izkliedējošās struktūras izmantot reālajā pasaulē, sacīja Blackleids. Fotoniskās nanostruktūras varētu izmantot tādu lietu kā elektronisko ekrānu un pat apģērba krāsošanai, bet tikai tad, ja zaigojošās īpašības var kaut kā pieradināt. (Planšetdatora ekrāns, kas pastāvīgi maina krāsas, to vienkārši nesagriezīs.)

Un strukturālo krāsu pieķeršana ir kaut kas tāds, ko Hsiungs ir ļoti ieinteresēts darīt. Šīs no nanostruktūras ražotās krāsas piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar krāsām, kuras rada pigmenti, sacīja Hsiungs.

"Struktūras krāsas parasti ir gaišākas, un [tās] laika gaitā neizbalē, kamēr to nanostruktūras joprojām ir neskartas. Tās ir priekšrocības, kuras cilvēki vēlas izmantot, lai izveidotu krāsu displejus telefoniem vai pigmentus, kurus varat izmantot kosmētikā vai Zīdīšana ir liels ierobežojums šajās lietojumprogrammās, jo mēs parasti nevēlamies, lai, mainot skata leņķi, mainītos krāsa, "sacīja Hsiungs.

Tarantulas zilās nokrāsas varētu iedvesmot jaunas, ne-zaigojošas struktūras krāsas, sacīja Hsiungs, kurš atzīmēja, ka šīs krāsas būs ne tikai spilgtākas un mazāk izbalēs nekā krāsas, kuru pamatā ir pigmenti, bet arī labākas videi.

"Mēs varam samazināt atkritumu daudzumu un izmantot dabai draudzīgākus materiālus, lai ražotu struktūras krāsas, atšķirībā no pašreizējām krāsvielām [kuras tiek izmantotas pigmentu izgatavošanai]," sacīja Hsiungs.

Lai iegūtu dažādas struktūras krāsas, pētniekiem vienkārši jāmaina atstatums starp vienu nanostruktūru un nākamo (tas maina struktūru izkliedes un gaismas absorbcijas veidu). Dažādu pigmentu izgatavošana ir pilnīgi atšķirīgs process, kurā katrai krāsai, kuru vēlaties izveidot, ir jāizgatavo pilnīgi jauns materiāls, sacīja Hsiungs. Dažreiz materiāli, kas izmantoti, lai izgatavotu pigmentus, kas krāso audumus un citus materiālus, ir toksiski, viņš piebilda.

Bet negaidiet, ka tuvākajā laikā varēsit iegādāties pāris nanostruktūras krāsas zilo krāsu. Hsiungs sacīja, ka nākotnes struktūras krāsas joprojām ir pārāk progresīvas, lai patērētājiem būtu ekonomiski dzīvotspējīgas. Bet tarantulas pētījums pietuvina pētniekus soli tuvāk šo niecīgo gaismu atstarojošo formējumu spēka izmantošanai, viņš sacīja.

Tarantulas pētījums tika publicēts 27. novembrī žurnālā Science Advances.

Sekojiet Elizabetei Palermo @techEpalermo. Sekojiet WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook. Oriģināls raksts par WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Skudras, Kas Ēd Mazuļus, Izmanto Spiegošanu, Ķīmisko Kauju, Lai Iegūtu Bezmaksas Īres Maksu
Skudras, Kas Ēd Mazuļus, Izmanto Spiegošanu, Ķīmisko Kauju, Lai Iegūtu Bezmaksas Īres Maksu

Kā Nasa Satelīta Dati Varētu Palīdzēt Aizsargāt Šimpanzes
Kā Nasa Satelīta Dati Varētu Palīdzēt Aizsargāt Šimpanzes

Zinātne Ziņas


Vai Serbijas Brālēni Ir Cilvēku Magnēti?
Vai Serbijas Brālēni Ir Cilvēku Magnēti?

Labākās Izglītojošās Rotaļlietas Vidusskolēniem
Labākās Izglītojošās Rotaļlietas Vidusskolēniem

Padariet To Par 7: Vai Nepieciešams Vairāk Augļu Un Dārzeņu Porciju?
Padariet To Par 7: Vai Nepieciešams Vairāk Augļu Un Dārzeņu Porciju?

Kā Darbojas Atomi
Kā Darbojas Atomi

Atklāts Pasaulē Pirmais Bez Acu Mednieku Medības Zirneklis
Atklāts Pasaulē Pirmais Bez Acu Mednieku Medības Zirneklis


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com