Motýli

Motýli

autor Stanislava Mayerová | kategorie Biologie Střední škola

1 Úkol

1.1 Základní úkoly

1.1.1 Na základě pozorování motýlího křídla popište jeho stavbu, tvar a umístění šupinek.

1.1.2 Ověřte optické jevy na povrchu šupinek.

2 Časová dotace

2.1 Základní časová dotace

1–2 hodiny

3 Pomůcky a materiál

Křídla různých druhů motýlů, mikroskop, potřeby k práci s mikroskopem, baterka

4 Hlavní a dílčí cíle

4.1 Základní cíle

4.1.1 Seznámit se podrobněji se stavbou a funkcí motýlích křídel.

5 Mezipředmětové vztahy a přesahy

Tento materiál svým obsahem přesahuje předmět biologie, propojuje znalosti z oborů chemie (pigmenty), fyziky (optické jevy na struktuře motýlího křídla), etologie (výstražné a ochranné zbarvení křídel) a ekologie (teplotní podmínky výskytu motýlů).

6 Obecný úvod k tématu

Motýli patří k nejnápadnějšímu a poměrně početnému řádu hmyzu naší přírody. Jenom denních motýlů se na našem území udává kolem 160 druhů. Jejich krása, která nás okouzluje, je ukryta v jejich křídlech. Mají dva páry křídel pokrytých šupinkami, které se překrývají (obr. 1, 2) a dodávají křídlům rozličné barvy. Vnější a vnitřní struktura šupinek a dále pigmenty v nich obsažené způsobují jejich barevnou rozmanitost.

Vnější a vnitřní struktura šupinek se liší u jednotlivých skupin motýlů a je dost složitá. Některé skupiny mají šupinky plné, jiné vyplněné vzduchem. Vzduchové dutinky mohou mít pravděpodobně funkci sběračů a výměníků tepla. Šupinky ovlivňují i obtékání vzduchu kolem těla za letu. Strukturální zbarvení je založené na optických jevech (lom, rozptyl, ohyb světla, …) na vnějším a vnitřním povrchu šupinek. Základem šupinek jsou pravidelně uspořádané nanostruktury, mající charakter tzv. fotonického krystalu (důsledkem šíření světla ve fotonickém krystalu jsou působivé barevné efekty).

Pigmenty obsažené v křídlech motýlů jsou rozmanitého původu. Některé pocházejí ze živných rostlin jejich housenek (jako odpadní metabolické produkty přešly do těla dospělého jedince). Nejvíce rozšířeným pigmentem je melanin. Jakou vlastnost melaninu asi motýli využívají? Jak vypadá šupinka motýlího křídla v mikroskopu? Jak jsou šupinky na motýlím křídle připevněny? Pojďme hledat odpovědi na tyto a další otázky.

Obr. 1 Uspořádání šupinek na motýlích křídlech. Foto doc. RNDr. Michal Mergl, CSc., RNDr. Stanislava Mayerová, Mgr. Veronika Kaufnerová

Obr. 2 Detail a variabilita šupin ve světelném mikroskopu (měřítko 150 µm). Foto Mgr. Veronika Kaufnerová

7 Pracovní postup

7.1 Mikroskopická stavba motýlích křídel

Zhotovte mikroskopický preparát části motýlího křídla a šupinek (opatrně setřete prstem část křídla do kapky vody) a pozorujte pod mikroskopem.
Na základě sledování zhotoveného preparátu pod mikroskopem nakreslete obrázek s uspořádáním šupin na motýlích křídlech, zakreslete také jejich tvary. Popište stavbu motýlího křídla.
Pozorujte při větším zvětšení detail šupiny.

Pozn. Šupinky jsou na motýlích křídlech uspořádány pravidelně v řadách. Bazální část každé šupinky je překryta šupinkou z předchozí řady.

7.2 Optické jevy na povrchu motýlích křídel

Proveďte pokus s osvětlením plochy motýlího křídla baterkou z různých směrů.

Pozn. Za zbarvení motýlích křídel nejsou zodpovědná pouze barviva obsažená v šupinkách. Kovové či opalizující efekty na křídlech jsou způsobeny optickými jevy na povrchu šupinek (lom, rozptyl či odraz paprsků).

7.3 Odpovězte na následující otázky.

1) Jaký je význam šupinek? (Teorie o funkci?)

2) Vysvětlete význam zbarvení motýlích křídel. Typy zbarvení.

3) Jaký význam má přítomnost melaninu mezi pigmenty motýlích křídel?

4) K čemu slouží feromonové šupinky?

Pozn. K řešení úkolů použijte studijní materiál, např.:

Altmann, A., Kubíková, M. 1972. Biologický náčrtník. Zoologie. SPN. Praha.

Internetový časopis Oko. Motýlí křídla. Oko: 27. Dostupný z <http://oko.yin.cz/27/motyli-kridla/>.

Macek, J., Juračka, P. J. 2011. Příběhy z elektronového mikroskopu. 4. Krása motýlích křídel. Živa 3: 125.

8 Metodické poznámky

Zajistit dostatek motýlích křídel (sběr lze zadat studentům).

Doporučené výsledné zvětšení při pozorování šupinek je 10 x 20.

9 Použitá literatura a další zdroje