Kelebek kanatları oldukça soğuktur. Bunun sebebi güneş ışığı altında onları koruyan özel yapılara sahip olmalarıdır.
Araştırmacılar, kelebek kanatlarının termal görüntülerini çektiler. Çekilen resimler kanadın her bir kısmından salınan sıcaklığı gösterdi. Salınan sıcaklıklar sayesinde kanadın canlı ve aktif olan kısımları ortaya çıkmış oldu. Aktif olan bu kısımlarda kelebeğe kan pompalayan damarlar belirmiş oldu. Kan damarları, kanadın canlı olan kısmını ölü kısmına göre daha çok soğutuyor. Araştırmacılar bulgularını 28 Haziran’da Nature Communications’ta yayımladı.
Kelebeğin sıcaklığını takip etmek çok önemli. Vücut sıcaklığındaki en ufak bir değişiklik kelebeğin uçma becerisini etkileyebilir. Kelebeğin vücudunun orta bölümü (toraks kısmı) sıcak olmalı ki havalanmak için kanatları çırpabilmeli. Lakin kelebeklerin kanatları incedir. O yüzden orta vücut bölümüne göre kanatları daha hızlı ısınır ve kolayca aşırı ısınabilir.
“İnsanlar kelebek kanatlarının cansız olduğunu düşünebilirler. Onları tırnaklarımıza, bir kuş tüyüne ya da insan saçına benzetebilirler. Aslında kelebek kanatları canlı dokulara sahiplerdir. Bu dokular hayatta kalmaları ve uçmaları için elzemdir. Aşırı sıcaklık onları olabildiğince rahatsız eder.”
New York Kolombiya Üniversitesi’nden Fizikçi Nanfang Yu
Kanadın içinde ne vardır?
Kelebek kanatları içlerini görebileceğiniz kadar incedir ve bu onları kızılötesi kameralarla görmeyi zorlaştırıyor. Görülen sıcaklığın, kelebeğe mi ait olduğunu yoksa arka plandaki başka bir objeden mi yansıtıldığını tespit etmek oldukça zor. Ne var ki Yu ve ekip arkadaşları şanslıydı. Kanadın sıcaklığını ölçebilmek için bir teknik buldular. 50’den fazla kelebeğin kanadını incelediler. Bu onlara özel kanat bölümlerinden ne kadar sıcaklığın emildiğini ölçebilme imkanı sağladı.
Araştırmacıların bulduğuna göre kanatlar, soğuk kalmalarına yardımcı olan ayırt edici özelliklere sahipler. Bunlardan ilki “kitin” adı verilen ve kanatlardaki damarları kaplayan kalın tabakalı bir madde. Hemolenf adı verilen böcek kanı, bu damarlardan akıyor. Kitin damarlara göre daha kalındır ve fazla sıcaklığı salar. Kitin ayrıca kelebeğin sert dış tarafını da kaplar.
Kelebeğin kanadında sıcaklığı azaltan başka bir bölüm daha var. Bu tüp şeklinde küçük bir yapı. Metrenin milyarda biri boyutlarında olan bir tüplere nanotüpler deniliyor. Bir kelebek kanadında birkaç tane bulunabilir. Bu nanotüpler, kanatların “koku pedleri” olarak bilinen yapılarında olur. Koku pedleri üzerlerinde hem kitin hem de nanotüpler barındırır.
Kitin, damarları ve koku pedlerini her kanatta bulunabilen pullara benzer ölü bölümden daha kalın hale getirir. Tüpler, koku pedlerine içi oyuk bir yapı kazandırır. Daha kalın veya içi boş olan malzemeler ince ve sert olan malzemelere göre sıcaklığı daha iyi dağıtır.
Bunlara rağmen kelebekler aşırı ısınmaya devam edebilirler. Bu sebeple sıcaklıkları artmaya başlayınca yoğun ısı kaynağından uzaklaşmak için oradan oraya uçarlar. Nanotüpler ve kitin, kanatları bir yere kadar koruyabilir. Bunu test etmek için araştırmacılar kelebeğin kanadına lazer doğrulttular ve sıcaklık haliyle arttı. Lazerin ısısı kelebeğin damarlarını çok ısıtınca kelebek kanatlarını çırptı. Ya da ısıdan uçarak uzaklaştı.
Ekip ayrıca bazı kelebek kanatlarında kalp gibi atma refleksleri keşfetti. Bu özel yapı kelebeğe koku pedleri aracılığıyla kan pompalıyor ve çok sık arayla kalp gibi atıyor. Ekip, bu bulgulara sahip iki kelebek türü buldu: (Satyrium caryaevorus ve Parrhasius m-album)
Yu, kanadın tam ortasında böylesi bir yapıyı bulmanın şaşırtıcı olduğunu söylüyor. “İyi uçabilmeleri için kanatların hafif olması gerekir. Fazladan bir yapı kanada ağırlık katar ama bunun tek açıklaması kelebeklerin kalp gibi sıcaklığını pompalayarak atmasının gerekli olması” diye ekliyor.