Cómo las mariposas hacen alas transparentes: los científicos ven lo invisible

Muchos animales han desarrollado tácticas de camuflaje para la autodefensa, pero algunas mariposas y polillas lo han llevado aún más lejos: han desarrollado alas transparentes, haciéndolas casi invisibles para los depredadores.

Un equipo dirigido por científicos del Laboratorio de Biología Marina (MBL) estudió el desarrollo de una de esas especies, la mariposa de alas de cristal, Greta oto, para ver a través de los secretos de esta tecnología de sigilo natural. Su trabajo fue publicado en el Journal of Experimental Biology.

Aunque las estructuras transparentes en los animales están bien establecidas, aparecen con mucha más frecuencia en los organismos acuáticos. “Es una pregunta biológica interesante porque simplemente no hay tantos organismos transparentes en la tierra”, señala el autor principal, Aaron Pomerantz, Ph.D. candidato en Biología Integrativa en la Universidad de California, Berkeley. “Entonces hicimos la pregunta, ¿cuál es la base de desarrollo real de cómo crean sus alas transparentes?”

Las alas de las mariposas son conocidas por sus patrones coloridos, creados por escamas diminutas, superpuestas y quitinosas que reflejan o absorben varias longitudes de onda de luz para producir colores. Pomerantz dice que aunque la coloración de las escamas se ha estudiado intensamente, no se había investigado antes los orígenes del desarrollo de la transparencia en las mariposas terrestres. “La transparencia es lo opuesto al color”, dice.

Pomerantz y sus coautores, incluido su Ph.D. El asesor y director de MBL, Nipam Patel, se inspiraron en el trabajo de los estudiantes del curso de Embriología de MBL, en el que Patel enseña. “Decidí traer al curso algunas de las especies transparentes de mariposas y polillas que tenía en mi colección, que nunca miré en detalle, y presentarlas como un desafío para que los estudiantes vean cómo estas alas eran transparentes”. Dice Patel. “Un grupo de estudiantes lo tomó al tomar imágenes de las alas con varios microscopios. Y se dieron cuenta de que prácticamente de cualquier forma que se pudiera pensar para hacer el ala transparente, alguna mariposa o polilla había descubierto cómo hacerlo. Eso es lo que nos hizo mirar con más detalle en el desarrollo de la transparencia “.

Sobre la base de ese trabajo, los investigadores utilizaron microscopía electrónica confocal y de barrido para construir una escala de tiempo de desarrollo de cómo surge la transparencia en Greta oto, desde la etapa de pupa hasta la edad adulta. Descubrieron que las alas de la mariposa ala de cristal se desarrollan de manera diferente a las especies opacas, con una menor densidad de células precursoras de escamas en las áreas que luego se desarrollarán transparentes. En una etapa muy temprana, el crecimiento y las morfologías de las escamas diferían, con escamas delgadas, en forma de cerdas, que se desarrollaban en regiones transparentes y morfologías de escamas planas y redondas dentro de las regiones opacas.

“Lo que hace Greta oto es hacer menos escamas y hacerlas en estas formas muy diferentes, parecidas a cerdas”, explica Patel. “Pero quitar las escamas es sólo una parte del problema de crear transparencia. Aaron también hizo una serie de observaciones sobre nanoestructuras en el ala que previenen el deslumbramiento de la luz solar brillante. Cuando la luz incide en estos pequeños conjuntos de nanoestructuras, no lo hace”. t reflexionar, va directamente. Así que eso da una transparencia mucho mejor “, dice.

“Como seres humanos, creemos que somos tan brillantes porque descubrimos cómo poner un revestimiento antirreflejos en el vidrio, pero las mariposas básicamente lo descubrieron hace decenas de millones de años”, dice Patel.