126919
A tudomány hírei
Vissza
2011. 01. 27.

A lepkék jelzőszíne segíti az anyagtudományok kutatóit

Magyar kutatók elsőként mutatták be, miért látszik fajonként eltérőnek a boglárkalepkék hímjeinek kék színe. A különböző fajhoz tartozó egyedek szárnyának fényvisszaverési képessége eltérő, egy speciális szoftver segítségével azonban a fajok könnyen azonosíthatók - számolt be a magyar kutatócsoport a Royal Society of Chemistry, Analytical Methods című lap hasábjain. 

A magyar tudományos eredményt címlapon közölte a brit Royal Society of Chemistry, Analytical Methods. Mint az a tanulmányból kiderül: az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének kutatóinak elsőként sikerült bemutatniuk, hogy az azonos élőhelyen előforduló, a boglárkalepkék családjába (Lycaenidae) tartozó, egymással rokon kilenc faj hímjeinek kékjét, úgynevezett fotonikus nanoarchitektúrák adják, vagyis olyan nanoszerkezetek együttesei, amelyek a levegő és a kitin megfelelő egymáshoz rendezettségével képesek a legkülönbözőbb színeket és csillogást produkálni.

- Az egyes fajok egyedei tehát nem festékanyagok miatt látszódnak eltérő színűnek - nemcsak az ember, hanem az igen kifinomult látással bíró boglárkalepkék számára is -, hanem azért mert az egyes fotonikus nanoarchitektúrák fényvisszaverési tulajdonságai fajonként eltérőek - ismertette a felfedezés egyik elemét Biró László Péter, az Akadémia doktora. Az MTA MFA kutatója elmondta, hogy a kérdéskört a vezetésével már körülbelül egy évtizede vizsgálják az MTA-MFA Nanoszerkezetek Osztályának kutatói, szoros együttműködésben Bálint Zsolttal, a Magyar Természettudományi Múzeum muzeológusával, a boglárkalepkék szakértőjével.

A boglárkalepkék családja Európában az egyik legelterjedtebb és legnagyobb számú fajt tartalmazó lepkecsalád. Gyakori a családban a szexuális dimorfizmus, vagyis a hímek és a nőstények színe erősen eltér egymástól. Ezekben az esetekben leginkább a kék különböző árnyalatait figyelhető meg a hímek szárnyának felső felszínén. Ez a jellegzetesség a szexuális jelzőszín szerepét tölti be, míg a szárnyak fonákján, rendszerint bonyolult - a fajra jellemző - pigment alapú pontmintázat figyelhető meg szürkésbarna alapon, amely megegyezik a hímek és a nőstények esetében. A rendszertannal foglalkozók leginkább ezen mintázat alapján azonosítják az egyes fajokat.

A lepkék vizsgálatát egy új eszköz tette lehetővé, amelynek szoftverét Piszter Gábor, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem BSc. hallgatója fejlesztette ki. Az úgynevezett neurális hálózat alapú, vagyis az agy működését és felépítését leképező szoftver segítségével minimális emberi beavatkozással, a múzeumi példányok roncsolása nélkül vizsgálható a lepkeszárny fényvisszaverése. Az új eszköz felhasználásával a kutatók megmérték az azonos élőhelyen előforduló, kilenc boglárka faj hímjeinek kékjét (összességében, több mint 100 példányt), majd az egyes spektrumokat szoftveres feldolgozás után osztályozták. A szoftver 55 lepkéből mindössze két esetben „tévedett" a faj megállapításában, ez 96 százalékos találati pontosságnak felel meg. A két téves azonosítás idősebb, enyhén sérült példányok esetében történt.

Az eredmények - amelyek azt mutatják, hogy az egyes fajokon belül a szexuális jelzőszín lehetőséget ad a faj azonosítására - ígéretesek az anyagtudományok fejlesztői számára is. Az Egyesült Államokban például a bankjegyek hamisítása elleni védelemben tervezik hasonló anyagszerkezetek használatát.

Egyetemistaként egy nemzetközi tudományos folyóirat címlapján
Piszter Gábor húsz éves korában, csaknem két évvel ezelőtt került az MTA MFA-ba, ahol előbb műegyetemistaként laborgyakorlaton vett részt, majd Tudományos Diákköri hallgatóként kapcsolódott be a kutatásokba. Mint azt az mta.hu-nak elmondta, az egyetemi mesterképzésen várhatóan két év múlva szerez diplomát, jövőjét pedig ezt követően is az intézetben képzeli el. 

 

-et-