كيف يتم حماية أجنحة الفراشة الرقيقة والرفيعة من الحرارة العالية؟

تغيرات صغيرة في حرارة الجسم ‏تؤثر على قابلية الفراشة على الطيران لأن العضلات الموجودة في الصدر يجب أن تكون دافئة حتى تستطيع ‏الحشرة أن ترفرف أجنحتها بسرعة كافية للإقلاع، لكن بسبب أن الأجنحة رفيعة جدًا لذلك فإنها تحمى بشكل أسرع من الصدر وبالتالي تصبح أكثر سخونة.

يقول نانغ فانغ يو العالم الفيزيائي في جامعة كولومبيا أن ‏الناس تعتقد أن القشرة المغطية لأجنحة الفراشة مشابهة لأظافر الأصابع، أو لريش الطيور أو شعر الإنسان – أي أنهم أنسجة غير حية – لكن في الحقيقة أن هذه الأجنحة مجهزة بانسجة حية ضرورية للطيران والبقاء وإن درجات الحرارة العالية حقًا تجعل الحشرة تشعر بعدم الراحة.

‏طبيعة أجنحة الفراشة النحيفة والنصف شفافة جعلت من الصعوبة للكاميرات الحرارية التحت حمراء أن تميز اذا ما كانت الحرارة المنبعثة هي من الأجنحة أم من المصادر الخلفية لذا فإن يو وزملائه طبقوا تقنية التصوير فوق الطيفي للأشعة تحت الحمراء لقياس حرارة الأجنحة وانبعاثية الحرارة في نطاق وضوح واحد لأكثر من 50 نوعًا.

‏جاء تقرير الباحثين في 28 كانون الثاني في مجلة Nature أن تراكيب أنبوبية الشكل نانوية الحجم وطبقة سميكة من مادة الكايتين (جزء من مكونات هيكل الحشرة الخارجي) يشعون المزيد من الحرارة من أنسجة الجناح الحية. حيث أن ‏أوردة الجناح مغطاة بهذه الطبقة السميكة من الكايتين ووسائد الرائحة لها هذه التراكيب النانوية الحجم بالإضافة إلى كايتين اضافي. يذكر يو ان المواد المجوفة او السميكة هي الأفضل في اشعاع الحرارة من المواد الصلبة الرقيقة.

كما يذكر أيضًا أن ‏هذه التراكيب تحمي الجناح فقط بالوصول إلى النقطة التي تحفز الفراشة لتتحرك بعيدًا عن مصدر الضوء في حال اصبحت دافئة بدرجة كبيرة.

عندما يوجه الباحثون الليزر على نطاق الأجنحة، الحرارة ترتفع لكن الفراشات لا تشعر بذلك وبالتالي لا تهتم بذلك، لكن عندما يسَخِّن الضوء أوردة الفراشات بدرجة كبيرة ‏الحشرة تتحرك بعيدًا برفرفة أجنحتها.

‌‏اكتشف الفريق كذلك أن بعض الفراشات تمتلك تركيب مشابه للقلب النابض في أجنحتهم، كما أنها تقوم بضخ الليمف الدموي خلال وسائد رائحة ذكر فراشة هيرستريك الهيكري (ساتيريوم كاريايفوروس) وفراشة هيرستريك البيضاء (باراسيوس م. البوم) و‏تنبض (تخفق) بضع عشرات من المرات في الدقيقة الواحدة.
يقول يو: ان الجناح يجب أن يكون خفيفًا حتى تستطيع الحشرة الطيران بشكل جيد لذا من العجيب وجود ‏هذه التراكيب في وسطها. ويضيف: أن وجودها له معنى واحد وهو ان قلب الجناح هذا هو مهم جدًا لوظيفة وصحة ‏وسائد الرائحة.

ترجمة: أميمة محمد

تدقيق وتعديل الصورة ونشر: تبارك عبد العظيم

المصدر: هنا