https://frosthead.com

Hvordan påfugl edderkopper lager regnbuer på baksiden

Påfugl edderkopper er kanskje verdens søteste arachnids - og de eneste som er bekreftet Youtube-stjerner. Skjøtselene kommer fra Vest-Australia, og er kjent for sine forseggjorte parringsdanser der de vinker bena over hodet, rister på ryggen og hopper rundt. Men en del av det som er så iøynefallende med disse små skapningene, som bare er fem millimeter lange, er brystkassene deres, som er dekket med iriserende regnbuer.

Disse vakre regnbuefargene er det eneste skjermbildet i naturen som bruker alle regnbuens farger, rapporterer Brandon Specktor på LiveScience, og forskere har nå funnet ut hvordan den lille edderkoppen produserer det glitrende opptoget.

To spesielle arter av påfugl edderkopp, Maratus robinsoni (også kjent som regnbue påfugl edderkopp) og Maratus chrysomelas, har spesielt bemerkelsesverdige skjermer, ifølge en pressemelding. For å finne ut hvordan edderkoppene produserer sin utrolige skimmer, kom et team av biologer, fysikere og ingeniører sammen for å studere skalaene i edderkoppens thorax som gir den imponerende fargen. Ved hjelp av teknikker som elektron- og lysmikroskopi, imaging scatterometry og optisk modellering laget teamet mikro-3D-modeller av skalaene for å teste hvordan de fungerte.

Det de fant, er at regnbuens farge er produsert av en spesialisert skala formet som en luftblad eller flyvinge. I følge Nature Research Highlights fungerer parallelle rygger på toppen av skalaen som et lite diffraksjonsgitter som er i stand til å dele synlig lys i komponentfargene. En svak krumning av skalaen lar lys passere over flere rygger, og skiller lyset i regnbuens farger enda mer effektivt enn hvis vekten var flat. Forskningen vises i tidsskriftet Nature Communications .

Selv om det er interessant å finne ut hvordan edderkoppene skaper sine glitrende mesterverk, gir den også forskere og ingeniører ideer til nye måter å lage så lyse iriserende farger på. "Som ingeniør, det jeg fant fascinerende med disse edderkoppstrukturfargene, er hvordan disse langutviklede, komplekse strukturer fremdeles kan overgå menneskets ingeniørfag, " sier Radwanul Hasan Siddique, postdoc ved Caltech og en medforfatter i pressemeldingen. " Jeg lurer på hvordan edderkoppene monterer disse fancy strukturelle mønstrene i utgangspunktet. ”

Dette er ikke første gang hovedforfatter Bor-Kai Hsiung har undersøkt smartfargede insekter. I 2015 undersøkte han som en gradstudent ved University of Akron de overraskende mange artene av blå tarantler i verden. Som Ed Yong på The Atlantic rapporterte den gang, oppdaget Hsiung og hans medforfattere at de blå fargene i tarantulene også var strukturelle - skapt av manipulering av lys i stedet for å bli produsert av et pigment eller fargelegging, omtrent som påfugl edderkoppen regnbuer.

Men den blåfargen på tarantulene er ikke iriserende eller skinnende. I stedet er det et dempet blått som kan tillate at arachnidene smelter sammen i skygger på skogbunnen. Også dette er en nyttig egenskap, fortalte Hsiung til Yong i 2015. Ved å lære hvordan tarantulene produserer matte farger, kunne forskere kanskje lære å lage langvarige lyse farger som ikke forårsaker hodepine.

”Vi vil vanligvis ikke at farger skal endres over forskjellige synsvinkler; det er godt øye godteri, men du vil ikke bo i et rom med lysende maling, ”sa han. "Hvis vi kan etterligne tarantler og produsere strukturelle farger som er lyse og ikke-falmende, kan det være nyttig for fargeskjermer på elektronikk, e-lesere, TV-er eller datamaskiner."

Måten påfugl edderkoppene bruker strukturelle farger for å produsere en regnbue har også mange potensielle industrielle bruksområder. I følge pressemeldingen kan det bidra til å lage små optiske spektrometre for romoppdrag eller kunne bidra til å produsere bærbare kjemiske deteksjonssystemer.

Men det kan også faktisk havne på stueveggene dine. I følge Katie Byrd ved Akron Beacon Journal ble Hsiungs studier på tarantulas og påfuglespinnene delvis sponset av malingsfirmaet Sherwin-Williams, men det er lite sannsynlig at fargene vil treffe hyllene som "Tarantula Blue" eller "Rainbow Spider Thorax."

Hvordan påfugl edderkopper lager regnbuer på baksiden