Bagaimana Kupu-kupu Membuat Sayap Transparan
Sekolahnews.com – Banyak hewan mengembangkan taktik kamuflase untuk pertahanan diri, tetapi beberapa kupu-kupu dan ngengat melakukannya lebih canggih: Mengembangkan sayap transparan, membuat mereka hampir tidak terlihat oleh pemangsa.
Sebuah tim yang dipimpin oleh ilmuwan Marine Biological Laboratory (MBL) mempelajari perkembangan salah satu spesies tersebut, kupu-kupu bersayap kaca, Greta oto, untuk melihat melalui rahasia teknologi siluman alami ini. Karya mereka diterbitkan dalam Journal of Experimental Biology.
Meskipun struktur transparan pada hewan sudah mapan, mereka muncul jauh lebih sering pada organisme akuatik. “Ini pertanyaan biologis yang menarik karena tidak banyak organisme transparan di darat,” kata penulis utama Aaron Pomerantz, Ph.D. kandidat dalam Biologi Integratif di University of California, Berkeley.
“Jadi kami mengajukan pertanyaan, apa dasar perkembangan sebenarnya dari bagaimana mereka membuat sayap transparan mereka?”
Sayap kupu-kupu dikenal karena pola warna-warninya, yang diciptakan oleh sisik-sisik kecil yang tumpang tindih, yang memantulkan atau menyerap berbagai panjang gelombang cahaya untuk menghasilkan warna. Pomerantz mengatakan bahwa meskipun pewarnaan skala telah dipelajari secara intensif, menyelidiki asal-usul perkembangan transparansi pada kupu-kupu darat belum pernah dilakukan sebelumnya.
“Transparansi adalah kebalikan dari warna,” katanya, seperti dikutip dari Marine Biological Laboratory, Sabtu (12/6/2021).
Pomerantz dan rekan penulisnya, termasuk penasihat Ph.D.-nya dan Direktur MBL Nipam Patel, terinspirasi oleh karya siswa dalam kursus Embriologi MBL, di mana Patel mengajar.
“Saya memutuskan untuk membawa beberapa spesies kupu-kupu dan ngengat transparan yang saya miliki dalam koleksi saya, yang tidak pernah saya lihat secara detail, ke kursus dan menyajikannya sebagai tantangan bagi siswa untuk melihat bagaimana sayap ini transparan,” kata Patel.
“Sekelompok siswa mengambilnya dengan mengambil gambar sayap menggunakan berbagai mikroskop. Dan mereka menyadari bahwa hampir semua cara yang dapat Anda pikirkan untuk membuat sayap transparan, beberapa kupu-kupu atau ngengat sudah menemukan cara melakukannya. Itulah yang membuat kami mencarinya secara lebih rinci pada pengembangan transparansi.”
Berdasarkan pekerjaan itu, para peneliti menggunakan mikroskop elektron confocal dan pemindaian untuk membangun skala waktu perkembangan tentang bagaimana transparansi muncul di Greta oto, dari tahap kepompong hingga dewasa. Mereka menemukan bahwa sayap kaca kupu-kupu berkembang secara berbeda dari spesies buram, dengan kepadatan sel skala prekursor yang lebih rendah di area yang nantinya akan berkembang menjadi transparan. Pada tahap yang sangat awal, pertumbuhan sisik dan morfologi berbeda, dengan sisik tipis seperti bulu yang berkembang di daerah transparan dan morfologi skala bulat dan datar di dalam daerah buram.
“Apa yang dilakukan Greta oto adalah membuat sisiknya lebih kecil dan membuatnya dalam bentuk yang sangat berbeda, seperti bulu,” Patel menjelaskan. “Tetapi menghilangkan sisik hanyalah sebagian dari masalah menciptakan transparansi. Aaron juga membuat serangkaian pengamatan tentang struktur nano pada sayap yang mencegah silau di bawah sinar matahari yang cerah. Ketika cahaya mengenai susunan kecil struktur nano ini, itu tidak terpantul—langsung tembus. Jadi itu memberikan transparansi yang jauh lebih baik,” katanya.
“Sebagai manusia, kita mengira kita sangat brilian karena kita menemukan cara untuk menempatkan lapisan anti-silau pada kaca, tetapi kupu-kupu pada dasarnya menemukan itu puluhan juta tahun yang lalu,” kata Patel.
Sisik sayap dan struktur nano yang tidak biasa hanyalah bagian dari cerita. Lapisan kedua dari nanopilar hidrokarbon lilin terletak di atas permukaan sayap, memberikan sifat anti-reflektif lebih lanjut. Para peneliti memeriksa reflektifitas sayap sebelum dan sesudah menghilangkan lapisan lilin dengan heksana.
“Kami mengukur jumlah cahaya yang dipantulkan dari sayap,” kata Pomerantz. “Eksperimen itu menunjukkan bahwa lapisan atas itu sangat penting untuk membantu mengurangi silau itu.” Analisis biokimia menunjukkan bahwa lapisan lilin sebagian besar terdiri dari n-alkana rantai panjang, mirip dengan yang ditemukan pada spesies serangga lainnya. “Mereka terutama dianggap sebagai sesuatu yang membantu mencegah serangga mengering. Tapi dalam kasus ini, sepertinya mereka juga digunakan untuk sifat anti-silau ini.” Arah penelitian di masa depan mungkin termasuk menggali lebih dalam bagaimana struktur transparan ini berevolusi. Pomerantz menunjukkan bahwa “jika kita dapat mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana alam menciptakan jenis struktur nano baru, itu bisa sangat informatif untuk aplikasi pada manusia. (rri.co.id).
