Le papillon aux ailes de verre a un type de transparence unique

Certains papillons et mites ont atteint le mécanisme ultime d’autodéfense. Des espèces comme le papillon aux ailes de verre, Greta oto, ont développé des ailes transparentes qui les rendent presque invisibles pour les prédateurs.

Une équipe de scientifiques dirigée par le Laboratoire de biologie marine (MBL) a entrepris d’étudier comment les structures transparentes, beaucoup plus courantes chez les animaux marins, se sont développées chez le papillon aux ailes de verre.

« C’est une question biologique intéressante car il n’y a tout simplement pas beaucoup d’organismes transparents sur terre », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Aaron Pomerantz, doctorant à l’UC Berkeley. « Nous avons donc posé la question : quelle est la véritable base de développement sur laquelle ils créent leurs ailes transparentes ? »

Les motifs colorés trouvés sur les ailes des papillons sont créés par de minuscules écailles chitineuses qui réfléchissent ou absorbent diverses longueurs d’onde de lumière.

Pomerantz a expliqué que bien que la coloration des écailles ait été étudiée de manière intensive, l’étude des origines développementales de la transparence chez les papillons terrestres n’avait jamais été menée auparavant. « La transparence est en quelque sorte le contraire de la couleur. »

La recherche actuelle a été inspirée par le travail des étudiants du cours d’embryologie du MBL, enseigné par le co-auteur de l’étude, directeur du MBL, Nipam Patel.

« J’ai décidé d’apporter au cours certaines des espèces de papillons et de mites transparents que j’avais dans ma collection, que je n’ai jamais vraiment examinées en détail, et de les présenter comme un défi pour les étudiants de voir à quel point ces ailes étaient transparentes. » dit Patel.

« Un groupe d’étudiants s’est lancé dans cette démarche en imageant les ailes avec divers microscopes. Et ils ont réalisé que presque toutes les façons possibles de rendre l’aile transparente, un papillon ou un papillon de nuit avaient trouvé comment le faire. C’est ce qui nous a amené à réfléchir plus en détail à l’évolution de la transparence.»

L’équipe a utilisé une technique avancée de microscopie électronique pour construire une échelle de temps de développement de la façon dont la transparence est apparue chez le papillon à ailes de verre, du stade nymphal à l’âge adulte.

L’étude a révélé que les ailes du papillon à ailes de verre ne se développent pas de la même manière que celles des autres espèces opaques.

« Ce que fait Greta oto, c’est fabriquer moins d’écailles et les fabriquer dans des formes très différentes, ressemblant à des poils », a expliqué Patel. « Mais éliminer la balance n’est qu’une partie du problème de création de transparence. »

«Aaron a également fait une série d’observations sur les nanostructures sur l’aile qui empêchent l’éblouissement en plein soleil. Lorsque la lumière frappe ces petits réseaux de nanostructures, elle ne se reflète pas – elle les traverse directement. Cela donne donc une bien meilleure transparence.

« En tant qu’humains, nous pensons que nous sommes si brillants parce que nous avons découvert comment appliquer un revêtement antireflet sur le verre, mais les papillons l’ont compris il y a des dizaines de millions d’années. »

Au-delà des écailles inhabituelles de l’aile, les experts ont identifié une deuxième couche de nanopiliers d’hydrocarbures cireux sur la surface de l’aile qui améliore les propriétés antireflet. Les chercheurs ont retiré cette couche cireuse pour comparer la réflectivité des ailes avec et sans elle.

« Nous avons mesuré la quantité de lumière réfléchie par l’aile », a déclaré Pomerantz. « Ces expériences ont démontré que cette couche supérieure était très importante pour contribuer à réduire cet éblouissement. »

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer comment ces remarquables structures transparentes ont évolué. Pomerantz a noté qu’en apprendre davantage sur la façon dont la nature crée de nouveaux types de nanostructures pourrait être très instructif pour les applications humaines.

L’étude est publiée dans le Journal de biologie expérimentale.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur