Fenomen skrzydeł motyla

Czy zastanawiałeś/aś się kiedyś, jak to jest, że cienkie i delikatne skrzydła motyla, z kolorowym „pyłkiem”, który tak łatwo można zetrzeć palcami, są odporne na bombardujące je krople deszczu?

Sunghwan Jung, naukowiec z Cornell, koordynował badania, które polegały na tym, że stosując rzeczywiste prędkości kropli deszczu, testowano ich uderzenia o skrzydła motyli¹. Uderzenia te profesor Jung porównał z siłą kul do kręgli spadających z nieba na ludzi! ² Wyjątkowe struktury na powierzchni motylich skrzydeł są w stanie zabezpieczyć je przed uszkodzeniami.

Skrzydła pokryte są chropowatymi nierównościami – co można zaobserwować jedynie przy użyciu mikroskopu. Kiedy więc kropla deszczu uderza w skrzydło motyla, maleńkie „wyboje” rozpraszają jej siłę, tak że jedna duża kropla rozpada się na dziesiątki maleńkich kropelek.

Ponadto na skrzydłach motyla znajdują się struktury woskowe, dzięki którym skrzydła są wodoodporne, gdyż krople deszczu momentalnie się od nich odbijają. Badacze odkryli, że ta cienka woskowa powierzchnia skraca czas kontaktu skrzydeł z wodą o 70%¹. Gdyby jej nie było, woda utrzymująca się znacznie dłużej na skrzydłach spowodowałaby utratę zbyt dużej ilości ciepła z tak małych owadów. Na szczęście motyle pozostają suche i ciepłe.

Podobne mikrowypukłości i nanowoski naukowcy odkryli również na skrzydłach ważek i ciem, ptasich piórach i liściach roślin.

Jeśli więc te niezwykłe struktury pozwalają tym stworzeniom utrzymać się przy życiu i latać, to jak one powstały? Czy mogło się to stać dzięki przypadkowym zmianom zależnym od czynników naturalnych na przestrzeni milionów lat?

Aby motyl mógł trzepotać skrzydłami, powierzchnie jego skrzydeł muszą być połączone z lekkimi, ale mocnymi materiałami i konstrukcjami, funkcjonalnym „podwoziem”, systemem nawigacji i aerodynamicznymi kształtami, które działają wszystkie razem. Sama natura nie posiada inteligencji, aby móc zaprojektować dokładne rozmieszczenie części potrzebnych do lotu.

Przypisy

1. Kim, S. et al. 2020. How a raindrop gets shattered on biological surfaces. Proceedings of the National Academy of Sciences. 117 (25): 13901-13907.
2. Ramanujan, K. Armor on butterfly wings protects against heavy rain. Cornell Chronicle. Posted on cornell.edu on June 8, 2020, accessed June 15, 2020.

Opracowano na podstawie: B. Thomas, „Why don’t raindrops bomb butterfly wings?”, Acts&Facts, Institute for Creation Research, sierpień 2020, s. 20.