أضواء على الأبحاث

بلّورة عجيبة تكشف سر لمعان قشور خنفساء إفريقية 

  • Published online:

Credit: Y. Kobayashi et al./J. R. Soc. Interface

يتمتع أحد أنواع الخنافس الإفريقية بأجنحة أمامية مُتلألئة ذات لون أخضر، والآن ينسب الباحثون الفضل في ذلك لنوع فريد من البلّورات العاكسة للضوء توجد داخل قشور هذه الخنافس (موضح في الصورة).

البلّورات الفوتونية هي بِنى مجهرية قادرة على عرقلة مرور أطوال موجية محددة من الضوء، والسماح بمرور أطوال موجية أخرى. وصحيح أنه يصعب تصنيع هذه البلورات في المُختبر، لكن كثيرًا من الكائنات تستطيع تكوينها بسهولة في أجسامها. إذ لاحظ العلماء وجود هذه البنى في أجنحة الفراشات، كما أنها تمنح الخنافس من نوع Sternotomis callais ، التي تعيش وسط إفريقيا، بريقًا زمردي اللون.

وباستخدام تقنية المسح الإلكتروني المجهري، استطاع شينيا يوشيوكا، من جامعة طوكيو للعلوم، وفريقه البحثي، التقاط صورٍ لإحدى قشور هذه الخنفساء، على مسافات تبلغ 17 نانومترًا من هذه القشرة. واستخدم الفريق هذه الصور لوضع تصوّر للبنية الداخلية ثلاثية الأبعاد للقشرة، واكتشفوا أنها تتطابق بصورة كبيرة مع سطح رياضي مثالي يطلق عليه «I-WP»، وهو سطح يشبه، على نحو ما، مزيجًا من الكُرات والأنفاق الواسعة.

وبالنظر إلى حجم البلورة الموجودة في القشرة، يُتوقَّع أن بنيتها تَعكس الضوءَ الأخضر، مثلما تفعل أجنحة الخنفساء تمامًا، لكن لا يزال من غير الواضح حتى الآن كيفية تَشكّل هذه البلّورة لدى الخنافس، وهي بنية تختلف بصورة واضحة عن البنية الملتوية الشبيهة بالمتاهة التي نلاحظها في أجنحة الفراشات.

Nature 599, 350 (2021)