comunicação ultravioleta nas borboletas - Ultraviolet communication in butterflies

Borboletas , ou membros da Papilionoidea superfamília , usar dois ultravioletas sinais, UV de reflectância ou de absorvância como um sistema de comunicação . A região ultravioleta é a parte do espectro electromagnético compreendido entre 10 nm e 400 nm de comprimento de onda . Sensibilidade para esta região fornece borboletas vários benefícios tais como guias de néctar de néctar , mas também proporciona um canal de comunicação privada indisponíveis para predadores . Com esta linha segura, as borboletas são capazes de facilitar o comportamento de acasalamento e reconhecimento sexo.

Reflexão e absorção

O sistema de comunicação ultravioleta tem dois papéis, um emissor e um receptor. Borboletas enviar sinais de ultravioletas utilizando UV reflectância ou UV absorção . O anterior é conseguido através da utilização de cor estrutural , a reflexão de certas frequências da luz através de uma interferência construtiva . A produção dessa cor estrutural borboletas foi elucidado através do estudo de Eurema lisa por Helen Ghiradella. Neste borboleta particular, uma pequena porção de amarelo da superfície dorsal das asas é direccionalmente reflectant UV. Em outras palavras, a imagem a partir da reflexão UV só pode ser visto em uma gama distinta de ângulos a partir do ponto de origem. Eletromicrografias determinada a estrutura escala que por sua vez elucidado o mecanismo de reflexão de UV. Escalas reflectindo UV são compostas de estrias longitudinais levantadas e perpendicularmente nervuras transversais que ligam as nervuras correndo paralelos, formando uma grelha. As nervuras possuem lamelas que correm por cima e paralela aos sulcos e microribs sobre os seus lados. A sobreposição parcial das estruturas lamelas provoca camada fina interferência resultante na reflexão de luz com um comprimento de onda dentro do espectro ultravioleta. O outro sinal de ultravioleta em borboletas, absorvância, foi determinado a ser governado por pigmentos chamados pterinas . Em asas que contêm este pigmento, as asas são incapazes de refletir a luz ultravioleta, bem como sem o pigmento porque os pterinas absorver a luz ultravioleta. Assim, as borboletas são capazes de reflectir a luz ultravioleta, como resultado da organização e composição das suas escalas da asa, resultando em interferência construtiva fina camada e pode absorver ultravioleta através da acção de pterina pigmentos.

Percepção

Borboletas receber sinais de ultravioletas, utilizando um especial de fotorreceptores pigmento no olho borboleta. A borboleta olho é semelhante ao olho inseto média na medida em que é composta por numerosos ommatidia . Cada borboleta omatídeo contém nove fotorreceptores com cada fotoreceptor geralmente utilizando um único pigmento visual. Um pigmento visual sensível UV é responsável pela capacidade de uma borboleta para detectar a luz UV e responde ao máximo a luz ultravioleta a cerca de 350 nm. Portanto, um pigmento visual que responde à luz ultravioleta é o mecanismo por trás da percepção da luz ultravioleta.

comportamento de acasalamento

Desenhos do borboleta de repolho branco representando a borboleta sob luz UV e da região de luz visível.

Repolho borboletas, Pieris rapae crucivora , usar seu sistema de comunicação ultravioleta privada para iniciar o acasalamento comportamento. Nesta espécie, ultravioleta reflexão é dimorfismo sexual com fêmeas exibindo a capacidade de reflectir a luz ultravioleta de 380 nm a 400 nm e os homens que são menos capazes de reflectir UV. Homens que percebem um reflexo ultravioleta de uma fêmea iniciar um comportamento de corte que envolve se aproximar do sexo feminino e tentando copular . As fêmeas comunicar a sua receptividade aos machos que usam seu sistema de comunicação ultravioleta. O reflexo ultravioleta é pensado para ser concentrada para o lado ventral da asa traseira de uma fêmea. Yoshiaki Obara determinada esta experimentalmente comparando o número de abordagens para diferentes partes das asas das borboletas. Os resultados mostraram que asa traseira ventral da fêmea foi o maior liberador do comportamento sexual masculino. Embora refletância ultravioleta libera o comportamento sexual, o reflexo mais forte da luz UV não é o libertador mais forte para o comportamento. Como resultado, as borboletas de repolho brancos do sexo masculino devem ter uma preferência por um certo nível de reflectância UV das fêmeas. Usando um sistema de comunicação ultravioleta privada, fêmea branca da couve Borboletas sinalizar a sua receptividade e iniciar o comportamento de acasalamento dos machos.

A luz ultravioleta não é apenas um ativador de comportamento sexual masculino: Sua ausência pode também parar um macho se aproxima e sua tentativa de copular. Feminino Repolho borboletas nem sempre são receptivos a homem branco Repolho Borboletas e para comunicar esta mensagem, eles assumem a postura companheiro de recusa. Este comportamento consiste em abrir as asas e endireitar o abdômen. Abertura das asas desta maneira expõe o lado dorsal das asas do sexo feminino, que são conhecidos por serem capazes de reflectir a luz ultravioleta. Com efeito, as fêmeas são removendo o sinal de ultravioleta que inicia comportamento sexual masculina, o que resulta na interrupção abrupta do comportamento sexual masculino. Feminino Repolho borboletas tirar proveito do sistema de comunicação ultravioleta borboleta pessoal para também rejeitar os machos, removendo um sinal de refletância ultravioleta.

reconhecimento sexo

Algumas espécies de borboletas usar luz ultravioleta como um método de sinalização seu sexo. Por exemplo, no espécies nicippe lisa , os machos possuem os requisitos estruturais necessários para reflectir a luz ultravioleta discutido anteriormente, mas as fêmeas não têm a luz ultravioleta reflectindo sulcos. Em ambos os sexos desta espécie, uma resposta de vibração, ou a rápida abertura e fecho das asas, é realizada quando um macho se aproxima de uma outra borboleta; ainda, os machos copulam com as fêmeas que realizam este comportamento, enquanto se retiravam de machos que realizam a resposta vibração. Ao mostrar que masculino e feminino asas são similares na aparência, exceto para reflectância UV e um macho que se aproxima é exposto a reflexão ultravioleta das asas de um do sexo masculino durante uma resposta vibração, bem como excluir diferenças temporais no comportamento vibração como uma causa para o reconhecimento do sexo , Ronald Rutowski concluiu que a luz ultravioleta estava sendo usado como um indicador do sexo masculino. No entanto, em algumas espécies essa distinção não é visto em todos os momentos, e padrões de UV pode variar visualmente em função da posição de reflectir a luz. Isso pode ser visto no enxofre comum , onde os machos exibem padrões masculinos ou femininos de iridescência com posições diferentes, distâncias e ângulos de luz - isso é conhecido como o " gynandromorphic efeito".

O sistema de comunicação ultravioleta empregado por borboletas também é utilizado um indicador do sexo masculino para outros machos rivais na borboleta, Colias eurytheme . Nesta espécie, única machos são capazes de refletir a luz ultravioleta off lado dorsal das suas asas, enquanto as fêmeas não podem. O comportamento sexual masculino é semelhante à maioria borboletas. O macho paira sobre uma mulher sentada e mergulha para um dos lados e vibra do sexo feminino. Então, se a fêmea permanece ainda, o macho vai pousar sobre ela, suas asas, ou sobre a vegetação e tentar a cópula. Cópula tende a durar uma hora e muitas vezes outros machos tentam aproximar o par de acasalamento. No entanto, o macho no meio de acasalamento pisca seu UV refletindo asas traseiras e aproximando os machos são impedidas. Concluiu-se que do sexo masculino eurytheme Colias usa luz ultravioleta como um sinal para repelir outros machos. Assim, masculinos Colias eurtheme borboletas usam seu canal privado no ultravioleta para sinalizar seu sexo, bem como deter outros machos de copular com seu companheiro.

Referências