Sekiz ayaklı, tüylü ve kobalt mavinin çok serin bir tonu. Bu ne? Tabii bir tarantula!
Tarantula normal olarak renk mavisi ile ilişkilendirilmezken, bu eleştirmenlerin çoğu hayvanların tüylü bedenleri ve uzantıları üzerinde bulunan küçük yapılar tarafından üretilen ayrı bir kobalt rengine sahiptir. Fotonik nanoyapı olarak bilinen buy-bitsy yapıları, mavi ışık yansıtarak, tüyler ürpertici bir araknidin sekiz ayaklı bir Kurabiye Canavarı'na benzeyen bir şeye dönüşmesini sağlar.
Bilim adamları bir süredir tarantula'nın ışık saçan kıllarını biliyorlardı, ancak son bir çalışma Theraphosidae ailesinin mavi görünmesini sağlayan çok sayıda örümcek yapan nanoyapılara daha yakından baktı. Çalışma, mavi-yansıtıcı nanoyapıların, yakın ilişkili türleri ayırt eden parlak renklerden genellikle sorumlu olan cinsel seçimin bir sonucu olarak ortaya çıkma ihtimalinin düşük olduğunu bulmuştur. (Canlı renkli tavuskuşu örümcekleri mükemmel bir örnektir.) [Goliath Birdeater: Colossal Spider'un Görüntüleri]
Diğer taraftan, Tarantulalar büyük ölçüde nokturnaldırlar ve çiftleşme için renklerini kullanmadıkları görülmüştür, araştırmacılar bulundu. Bunun yerine, bilim adamları, tarantula'nın mavi tonunun doğal seçilimin bir sonucu olabileceğini öne sürdüler. Başka bir deyişle, mavi olmak, bazı tarantula türlerinin kendi ortamlarında yaşayabilmelerine yardımcı olur.
Bu hipotezi desteklemek için yeni çalışma, yakından ilişkili olmayan birçok tarantula türünde mavi-yansıtıcı nanoyapıların varlığına işaret etmektedir. Ve bu nanoyapılar tarantula'nın uzun evrimi boyunca birçok kez bağımsız olarak geliştirilen yapıları gösteren bir bulgu olan tarantula'nın çeşitli cinslerinde birbirlerinden oldukça farklı (yani mikroskop altında aynı görünmüyorlar) baş yazar Bill Hsiung, Ohio'daki Akron Üniversitesi'nde biyoloji alanında yüksek lisans öğrencisi.
Neden bu kadar mavi?
Tarantula'nın renklendirmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için, Hsiung ve meslektaşları ilk olarak, eleştirmenlerin dijital görüntülerini filogenetik bir ağaç oluşturmak için incelediler - ilgili türler arasındaki evrimsel ilişkileri gösteren bir grafik. Tarantulaların evrimsel tarihini 53 cinsinden aradılar (Theraphosidae ailesi toplamda 100'den fazla cinsi içerir) ve bu cinslerin en az 40'ının hemen hemen aynı mavi renklere sahip olduğunu bulmuşlardır. Aksine, sadece 12 tarantula cinsinin yeşil renkte boyandığı bulunmuştur.
"Bu blues çok spesifik. Onlar da aynı renktedir. Bence bu dalga boyu potansiyel avcılarla ya da avlarla iletişim kurmak için özel olarak seçildi - bunu bilmiyorsak da," Hsiung WordsSideKick.com'a. O, hipotezini doğrulamak için tarantula davranışının ekolojik çalışmalarının yapılması gerektiğini de sözlerine ekledi.
Ama neden mavi, özellikle? Bir tarantula nanoyapılarını mavi görünmek için kullanabiliyorsa, büyük ihtimalle benzer bir nanoyapıyı, sarı ya da yeşil gibi farklı bir renk gibi görünmek için de kullanabilirler. Yine de yeşil, özellikle bu yaratıcının tercih ettiği renk değildir. Araştırmacılar, mavi-yansıtıcı nanoyapılar, farklı türlerde bağımsız olarak en az sekiz kez evrimleştiler.
Mavi için bu tercih tarantula'nın tipik habitatının bir sonucu olabilir. Hsiung, genellikle, ışık spektrumlarının çoğunlukla yeşil renklerden oluştuğu yağmur ormanları ve diğer yoğun bitki örtülerinin zeminlerinde yaşıyorlar dedi.
Hsiung, “Yeşillerse ve çevrelerindeki yırtıcı ve avlar yeşil görmeye ve yeşil spektruma karşı çok hassas olduklarına göre evrimliydiler, o zaman [tarantulalar] çok parlak görünecekti,” dedi. "Ve bir ortamda çok parlak olmak iyi bir şey değildir. Belki mavi, iyi bir ticaret-off, arka plandan yeterince farklı ama çok parlak değil."
Yapısal farklılıklar
Düzinelerce tarantula görüntüsünü sıraladıktan sonra, Hsiung ve meslektaşları birkaç canlı örnek üzerinde ellerini almaya karar verdiler. Araştırmacılar, Singapur, Hindistan, Şili ve Brezilya dahil olmak üzere farklı coğrafi bölgelere özgü sekiz mavi tarantula elde ettiler. Yüksek güçlü mikroskoplar kullanarak canlıların ışık saçan fotonik nanoyapılarını veya "yapı renklerini" incelediler. Buldukları şey onları şaşırttı. [Fotoğraf: Dünyanın Creepiest Örümcekler]
Hsiung, "Sadece bir tür nanoyapı değil, aynı mavi renkleri üreten en az iki veya üç farklı nanoyapı türünü keşfettik." Dedi. "Önceden sadece bir tür nanoyapı, tarantulalarda mavi renk üretiyormuş gibi kaydedilmişti, ama başka türlerin olduğunu gördük."
Mavi tonlu tarantulalarınki gibi yapı renkleri doğada nadir değildir. Birçok kuş ve böcek türü de renklerini birçok insanın (insan gibi) tüylerini ve rengini renklendiren pigmentlerden ziyade nanoyapılardan alır.Bununla birlikte, tarantula'nın yapı rengi kuşların ve böceklerinkinden önemli ölçüde farklıdır - yanardöner değildir. Yani, örümceğin mavi rengi, farklı açılardan baktığınızda değişmez.
Akron Üniversitesi'nde biyoloji profesörü olan Todd Blackledge, “Bu blues, onlara bu düşük yankılanma sahiptir, bu yüzden farklı açılardan onlara bakarken görünüşlerinde çok tutarlıdırlar. Bu, yapısal renkler için oldukça sıra dışıdır.” Yeni araştırmanın ortak yazarları, WordsSideKick.com'a söylediler.
Blackledge, bu ışık saçılım yapılarını gerçek dünyada kullanmak isteyenler için yapı renklerinin yanardönerliğidir. Fotonik nanoyapılar, elektronik ekranlar ve hatta giysiler gibi şeyleri renklendirmek için kullanılabilir, ancak yanardöner özellikler bir şekilde evcilleştirilebilirse. (Renkleri sürekli olarak değiştiren bir tablet ekranı onu kesmez.)
Yapısal renklerin evcilleştirilmesi de Hsiung'un yapmakla çok ilgili olduğu bir şey. Hizung, bu nanoyapı ile üretilen renklerin, pigmentlerin yarattığı renklere göre çeşitli avantajlar sunduğunu söyledi.
"Yapı renkleri genellikle daha parlaktır ve nanoyapıları hala bozulmamış olduğu sürece zamanla kaybolmazlar. Bunlar, insanların telefonlarda renkli ekranlar yapmak için kullanabileceği avantajlar veya kozmetiklerinizde kullanabileceğiniz pigmentler veya Giysilerinizde yanardönerlik bu uygulamalarda büyük bir kısıtlamadır çünkü görüş açımızı değiştirdiğimizde genellikle renginin değişmesini istemeyiz. ”dedi.
Tarantula'nın mavi tonları, Hsiung'a göre, bu renklerin yalnızca daha parlak ve pigment bazlı renklerden daha az solma olasılığının olmayacağını belirten yeni, yanardöner olmayan yapı renklerine ilham verebilirdi, ayrıca çevre için daha iyi olurdu.
Hsiung, “Boyaları üretebilmek için atıkları azaltabiliriz ve pigment yapmak için kullanılan boyaların aksine, daha fazla çevre dostu malzemeler kullanabiliriz” dedi.
Farklı yapı renkleri üretmek için, araştırmacıların sadece bir nanoyapı ile bir sonraki arasındaki boşlukları değiştirmeleri gerekir (bu da yapıların saçılımını ve ışığı absorbe etme şeklini değiştirir). Hsiung, farklı pigmentler üretmenin, yaratmak istediğiniz her renk için tamamen yeni bir malzeme yapılması gereken tamamen farklı bir süreç olduğunu söyledi. Ve bazen, kumaşları ve diğer malzemeleri renklendiren pigmentleri yapmak için kullanılan malzemeler de zehirlidir.
Ama yakında bir çift nanoyapılı renkli bluejeans almayı beklemeyin. Hsiung, geleceğin yapı renklerinin, tüketiciler için ekonomik olarak uygulanabilir olması için hala çok keskin olduğunu söyledi. Ancak, tarantula çalışması, araştırmacılara bu küçük ışık yansıtan oluşumların gücünü kullanmanın bir adım daha yaklaştığını söyledi.
Tarantula çalışması Science Advances dergisinde 27 Kasım'da yayınlandı.
Elizabeth Palermo @ takipçisi oltechEpalermo. Canlı Bilimi Takip Et @wordssidekick, Facebook & Google+. Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.