Az irizáló jeleknek vannak más aspektusai is, amelyeket a vizuális modellezés nem tud megragadni. Először is, mind a fényesség, mind a fényvisszaverődési csúcs hullámhossza változik a szöggel (3. ábra). Ez azt jelentheti, hogy azok a különbségek, amelyek a ragadozók számára nyilvánvalóak, ha álló szárnyakon mérik őket, élő, mozgó egyedeken nem feltétlenül érzékelhetők ilyennek. Másodszor, az irizáló színt előállító réteges vékonyrétegű fényvisszaverőkről ismert, hogy a visszavert fény polarizációját is előidézik. Ezt a pillangók észlelhetik, de a madárragadozók valószínűleg nem. Ezért a gerincreflektorok általunk dokumentált fajonkénti különbségei lehetővé tehetik a fajok megkülönböztetését azáltal, hogy különböző polarizációs jeleket produkálnak, még akkor is, ha a színeket a pillangók a jelek szerint kevésbé könnyen megkülönböztetik, mint a madárragadozók.

3.4 . Evolúciós betekintés a gerincreflektor felépítésének biológiai folyamatába

A Heliconiuson belül úgy tűnik, hogy a pikkelygerincek módosítása a többrétegű reflektorok előállítása érdekében többször is megtörtént. Mindazonáltal úgy tűnik, hogy a ko-mimetikus fajok nem érték el a tökéletes utánzást ezekben a szerkezeti színekben, ami arra utal, hogy a gerinctükrök módosításának evolúciós képességében fejlődési korlátok vannak. A legfényesebb irizálás és a pikkelygerincek módosításának legmagasabb foka a H. sara fajnál figyelhető meg, amely az összes irizáló faj kládjába tartozik, amely valószínűleg több millió évvel ezelőtt fejlesztette ki az irizálást. Ez arra utal, hogy a szerkezeti változások az evolúció során fokozatosan halmozódtak fel, hogy ebben a csoportban élénkebb szerkezeti színt eredményezzenek. Ezzel szemben a H. erato figyelemre méltó, mivel úgy tűnik, hogy nagyon nemrég alakult ki viszonylag világos szerkezeti szín.

Úgy tűnik, hogy három kulcsfontosságú jellemző határozza meg a szerkezeti szín árnyalatának és fényességének változását ezeknél a fajoknál: a gerincek sűrűsége, a gerinceket alkotó lamellák görbülete és a lamellák rétegződése. Úgy tűnik, hogy a gerincsűrűség viszonylag gyorsan fejlődik, és a mimetikus fajok hasonló gerincsűrűséggel rendelkeznek (1. táblázat és 10. ábra). Ezzel szemben a gerincek görbülete lassabban fejlődik ezekben a fajokban, és a két fő klád között határozott különbségek figyelhetők meg: a H. erato kládba tartozó fajok (H. erato, H. eleuchia és H. sara) mind laposabb gerincprofillal rendelkeznek, míg a H. melpomene kládba tartozó fajok (H. melpomene és H. cydno) görbébb gerincprofillal rendelkeznek (9. ábra). Ez a nem irizáló taxonokra is érvényes: A H. erato demophoon kevésbé ívelt gerincprofillal rendelkezik, mint a H. melpomene rosina. Ez megmagyarázhatja, hogy a H. erato cyrbia miért volt képes gyorsan kifejleszteni a fényes irizáló szerkezeti színt, míg a H. melpomene cythera és a H. cydno úgy tűnik, erre nem volt képes.

A más lepkékkel végzett korábbi munkák kimutatták, hogy a gerincek a fejlődés során a hosszanti aktinszálak között alakulnak ki . Kevesebbet tudunk arról, hogy mi okozza a gerincek összecsukódását a gerinclamellák kialakulása érdekében. Ghiradella azt javasolta, hogy ezek a gerincek mechanikai igénybevétel hatására történő meghajlásával jöhetnek létre, és hogy az aktinszálak is felelősek lehetnek e feszültség létrehozásáért. Ez összhangban lenne Dinwiddie és munkatársai eredményeivel, akik kimutatták, hogy az aktin szintén kritikus szerepet játszik a sejt megnyúlásában. A Heliconius lepkék ideális rendszert biztosítanak e folyamatok jobb megértéséhez a pikkelyfejlődés és a molekuláris genetika összehasonlítása révén.

Adatok hozzáférhetősége

A cikket alátámasztó adatkészleteket az elektronikus kiegészítő anyag részeként töltöttük fel.

A szerzők hozzájárulása

Az adatok nagy részét A.J.P. és J.E.B. gyűjtötték össze, N.J.N. és A.J.P. tervezte és koordinálta a vizsgálatot, valamint elkészítette a kéziratot. N.J.N. végezte a vizuális rendszer elemzését. Az összes többi szerző hozzájárult az adatgyűjtés és elemzés egyes aspektusaihoz, és észrevételeket tett a kézirathoz.

Kompetitív érdekek

Kijelentjük, hogy nincsenek konkurens érdekeink.

Finanszírozás

Lábjegyzetek

Az elektronikus kiegészítő anyag online elérhető a https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.c.4058795 címen.

.