Muitos animais desenvolveram ta¡ticas de camuflagem para autodefesa, mas algumas borboletas e mariposas foram ainda mais longe: desenvolveram asas transparentes, tornando-as quase invisa­veis aos predadores.

Uma equipe liderada por cientistas do Laborata³rio Biola³gico Marinho (MBL) estudou o desenvolvimento de uma dessas espanãcies, a borboleta de asa de vidro, Greta oto, para descobrir os segredos dessa tecnologia invisível natural. Seu trabalho foi publicado no Journal of Experimental Biology .

Embora as estruturas transparentes em animais estejam bem estabelecidas, elas aparecem com muito mais frequência em organismos aqua¡ticos . "a‰ uma questãobiológica interessante porque simplesmente não existem muitos organismos transparentes na terra", observa o autor principal Aaron Pomerantz, um Ph.D. candidato em Biologia Integrativa na Universidade da Califa³rnia, Berkeley. "Então, perguntamos: qual éa base real de desenvolvimento de como eles criam suas asas transparentes?"

As asas de borboleta são conhecidas por seus padraµes coloridos, criados por escamas quitinosas minaºsculas e sobrepostas que refletem ou absorvem vários comprimentos de onda de luz para produzir cores. Pomerantz diz que embora a coloração da escala tenha sido intensamente estudada, a investigação das origens do desenvolvimento da transparaªncia em borboletas terrestres não havia sido feita antes. "Transparaªncia éo oposto da cor", diz ele.

Pomerantz e seus co-autores, incluindo seu Ph.D. O orientador e Diretor do MBL Nipam Patel, inspirou-se no trabalho dos alunos do curso de Embriologia do MBL, no qual Patel leciona. "Decidi trazer para o curso algumas das espanãcies transparentes de borboletas e mariposas que tinha na minha coleção, as quais nunca realmente olhei em detalhes, e apresenta¡-lo como um desafio para os alunos verem como essas asas eram transparentes". Patel diz. "Um grupo de alunos fez isso imaginando as asas com vários microsca³pios. E eles perceberam que, de qualquer maneira que vocêpudesse imaginar para tornar a asa transparente, alguma borboleta ou mariposa havia descoberto como fazer isso. Foi isso que nos fez olhar em mais detalhes no desenvolvimento da transparaªncia. "

Com base nesse trabalho, os pesquisadores usaram microscopia confocal e eletra´nica de varredura para construir uma escala de tempo de desenvolvimento de como a transparaªncia emerge em Greta oto, do esta¡gio pupal a  idade adulta. Eles descobriram que as asas da borboleta de asa de vidro se desenvolvem de maneira diferente das espanãcies opacas, com uma densidade menor de células em escala precursora nas áreas que mais tarde se desenvolvera£o como transparentes. Em um esta¡gio muito inicial, o crescimento de escamas e morfologias diferiam, com escamas finas e semelhantes a cerdas se desenvolvendo em regiaµes transparentes e morfologias de escala plana e redonda em regiaµes opacas.

"O que Greta oto faz éfazer menos escamas e fazaª-las nessas formas muito diferentes e parecidas com cerdas", explica Patel. "Mas tirar as escalas do caminho éapenas parte do problema de criar transparaªncia. Aaron também fez uma sanãrie de observações sobre nanoestruturas na asa que evitam o brilho da luz solar intensa. Quando a luz atinge essas pequenas matrizes de nanoestruturas, ela não t refletem - vai direto. Isso da¡ uma transparaªncia muito melhor ", diz ele.

"Como humanos, achamos que somos tão brilhantes porque descobrimos como colocar uma camada anti-reflexo no vidro, mas as borboletas basicamente descobriram isso hádezenas de milhões de anos", diz Patel.

Escalas de asas incomuns e nanoestruturas são apenas parte da história. Uma segunda camada de nanopilares de hidrocarboneto ceroso fica no topo dasuperfÍcie da asa, fornecendo propriedades anti-reflexivas adicionais. Os pesquisadores examinaram a refletividade das asas antes e depois de remover a camada de cera com hexano.

"Medimos a quantidade de luz refletida na asa", disse Pomerantz. "Esses experimentos demonstraram que essa camada superior foi muito importante para ajudar a reduzir o brilho." A análise bioquímica mostrou que a camada cerosa écomposta principalmente por n-alcanos de cadeia longa, semelhantes aos encontrados em outras espanãcies de insetos. "Eles são considerados principalmente como algo que ajuda a evitar que um inseto resseque ou desidrate. Mas, neste caso, parece que eles são usados ​​para essas propriedades anti-reflexo também."

As direções de pesquisas futuras podem incluir um aprofundamento em como essas estruturas transparentes evolua­ram. Pomerantz aponta que "se pudermos aprender mais sobre como a natureza cria novos tipos de nanoestruturas, isso pode ser muito informativo para aplicações humanas." O trabalho estãotornando os segredos da transparaªncia natural consideravelmente menos opacos.