Vì sao ánh nắng không thể đốt cháy cánh bướm?

Tuy rất mỏng nhưng cánh bướm có nhiều tĩnh mạch và các mảng mùi hương giúp giải phóng chất làm mát, chúng cảm nhận nhiệt tốt hơn và tránh xa nguồn nhiệt.

Nan Yu, nhà vật lý ứng dụng tại Đại học Columbia cho biết, trước đây người ta thường nghĩ rằng cánh bướm phủ đầy mô giống như lông chim, móng tay và lông người. Nhưng cánh bướm lại có nhiều mô sống quan trọng cho sự sống sót và bay. Nhiệt độ cao sẽ khiến côn trùng thực sự cảm thấy khó chịu.

Bản chất mỏng và bán trong suốt của cánh bướm khiến cho các camera hồng ngoại nhiệt khó phân biệt nhiệt của cánh so với các nguồn nhiệt khác. Vì vậy, Yu và các cộng sự đã sử dụng kỹ thuật hình ảnh siêu âm hồng ngoại để đo nhiệt độ cánh và độ phát xạ nhiệt ở độ phân giải đơn cho hơn 50 loài bướm.

Hình ảnh nhiệt mới nhất cho thấy các bộ phận sống của cánh bao gồm các tĩnh mạch vận chuyển máu và các miếng vá hoặc miếng đệm mà con đực sử dụng để giải phóng pheromone sẽ giải phóng nhiệt nhiều hơn so với lớp vảy chết xung quanh, giữ cho khu vực cánh mát hơn.

Cánh bướm có các tĩnh mạch và các mảng mùi hương giải phóng pheromone cấu trúc đặc biệt giúp những khu vực này giải phóng nhiều nhiệt hơn so với bộ phận xung quanh. (Ảnh: SN).

Những thay đổi nhỏ về nhiệt độ cơ thể có thể ảnh hưởng đến khả năng bay của bướm vì các cơ bắp ở ngực phải ấm để bướm có thể vỗ cánh đủ nhanh để bay. Nhưng vì đôi cánh quá mỏng, chúng nóng lên nhanh hơn ngực và có thể bị ánh nắng Mặt Trời thiêu đốt.

"Các cấu trúc nano hình ống và một lớp chitin dày hơn tỏa nhiệt dư thừa từ mô cánh sống. Các tĩnh mạch cánh được phủ lớp chitin dày, các miếng đệm mùi hương có các cấu trúc nano giúp tỏa nhiệt tốt hơn so với vật liệu mỏng và rắn", Yu nói.

Tuy nhiên, những cấu trúc này chỉ đủ bảo vệ cánh tới một thời điểm nhất định, giúp một con bướm có thể tránh xa ánh sáng mạnh nếu trời quá nóng. Khi các nhà nghiên cứu chiếu tia laser vào vảy của cánh, nhiệt độ tăng lên nhưng bướm không thể cảm nhận được. Nhưng khi ánh sáng làm ấm tĩnh mạch của bướm, nó sẽ vỗ cánh bay hoặc di chuyển đi chỗ khác để tránh xa nguồn nhiệt mạnh.

Một lớp chitin dày trên các tĩnh mạch cánh bướm và các mảng mùi hương, cộng với cấu trúc nano trong các miếng vá giúp các mô phát xạ cao hơn khu vực xung quanh. (Ảnh: SN).

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra một số loài bướm có cấu trúc giống như một trái tim đập trong đôi cánh của chúng. Nó bơm máu đều đến khắp các miếng đệm mùi hương và đập vài chục lần mỗi phút. Trái tim cánh này rất quan trọng đối với chức năng và thời gian tồn tại của miếng đệm mùi hương của bướm.