Cómo las mariposas de alas de vidrio hacen que sus alas sean transparentes

La mayoría de las mariposas lucen patrones coloridos y llamativos en sus alas. Pero algunas especies, como la mariposa de alas de cristal, usan principalmente alas transparentes para esconderse a plena vista.

Averiguar como estas mariposas centroamericanas van de incógnito, los investigadores pusieron las alas de las mariposas ala de cristal (Greta oto) bajo el microscopio. Las escamas delgadas y escasas que se superponen a una membrana de ala transparente con propiedades antirreflectantes ayudan a que estos insectos sean tan sigilosos, informan los investigadores en la edición de mayo de la revista. Revista de biología experimental.

La transparencia es la forma definitiva de camuflaje, dice James Barnett, ecólogo del comportamiento de la Universidad McMaster en Hamilton, Canadá, que no participó en el trabajo. Los animales transparentes pueden mezclarse instantáneamente con cualquier fondo (SN: 5/6/19). «Es realmente difícil de hacer», dice Barnett. «Tienes que modificar todo tu cuerpo para minimizar cualquier dispersión o reflejo de la luz».

Aaron Pomerantz, biólogo de la Universidad de California, Berkeley, quedó fascinado con las mariposas con alas transparentes mientras investigaba en Perú. “Eran realmente interesantes y misteriosos”, recuerda, “como estos pequeños chorros invisibles que se deslizan por la selva”.

Usando microscopios confocales y electrónicos, Pomerantz y sus colegas encontraron que los bordes negros de IrLas alas estaban densamente repletas de escamas planas parecidas a hojas. Pero las áreas transparentes lucían escamas estrechas, parecidas a cerdas, más espaciadas. Como resultado, solo alrededor del 2 por ciento de la membrana transparente del ala subyacente era visible en las regiones negras, pero alrededor del 80 por ciento de la membrana estaba expuesta en las áreas transparentes.

El límite entre las regiones claras y opacas de un ala de mariposa de alas de cristal (imagen ampliada a la izquierda) revela dos tipos de escamas. La región transparente contiene escamas delgadas y escasas que tienen cerdas simples o bifurcadas (mostradas en falso color en el centro). La región negra contiene escamas similares a hojas superpuestas (mostradas en falso color a la derecha).A. Pomerantz et al/JEB 2021

«Uno pensaría que la solución más simple sería simplemente no tener escamas», dice el coautor Nipam Patel, biólogo del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts. Pero las mariposas necesitan al menos algunas escamas en las partes transparentes de sus alas. : Las escamas repelentes al agua ayudan a evitar que las alas se peguen cuando llueve, dice.

La textura de IrLa membrana del ala también ayuda a reducir el deslumbramiento que se desprende de las regiones transparentes del ala. Si la superficie de la membrana fuera plana, el cambio abrupto en las propiedades ópticas entre el aire y el ala haría que la luz que viaja a través del aire rebote en la superficie del ala y reduzca la transparencia, explica Patel. Pero una serie de pequeñas protuberancias de cera recubre la superficie de la membrana, creando un cambio más gradual entre las cualidades ópticas del aire y el ala. Eso permite que más luz que viaja a través del aire pase a través del ala en lugar de reflejarse en ella, suavizando el resplandor.

Los investigadores encontraron que las regiones transparentes de las alas de las mariposas de cristal reflejan naturalmente solo alrededor del 2 por ciento de la luz. Al quitar la capa cerosa, las alas reflejaban aproximadamente 2,5 veces más luz de lo que normalmente lo hacen.

Estos resultados pueden no solo ayudar a los biólogos a comprender mejor cómo estas mariposas se esconden de los depredadores, sino que también pueden inspirar nuevos revestimientos antirreflectantes para lentes de cámaras, paneles solares y otros dispositivos, dice Pomerantz.

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Las regiones transparentes del ala de una mariposa de alas de vidrio (arriba a la izquierda) están cubiertas con una capa irregular de cera (imagen de microscopio, arriba a la derecha) que evita que el ala se deslumbre. Cuando los investigadores quitaron la capa cerosa, el ala suavizada (abajo a la derecha) reflejó 2.5 veces más luz (abajo a la izquierda).A. Pomerantz et al/JEB 2021

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