Zvířecí říše nabízí nekonečné množství inspirace. Tou nejnovější jsou motýli monarchové stěhovaví (Danaus plexippus), kteří dokáží podniknout neuvěřitelně dlouhou cestu do svého zimoviště. Vědci z Georgijské univerzity sídlící v Athénách v americkém státě Georgia zjistili, že bílé skvrny na křídlech monarchů stěhovavých zlepšují jejich celkovou aerodynamiku. Dosud badatelé pracovali s domněnkou, že monarchům usnadňuje let pouze černá barva.
Monarchové se adaptovali na migraci
Na vrcholky pohoří Sierra Nevady ve středním Mexiku míří každoročně ze severu Spojených států amerických a Kanady statisíce monarchů stěhovavých. Menší část motýlů přezimuje na stromech podél kalifornského pobřeží. Monarchové migrují společně a tak dokonce někdy přechodně zakryjí Slunce. Na své 5 000 kilometrů dlouhé trase stráví přibližně 2 měsíce. Vědci v nejnovějších výzkumech zjistili, že se pro migraci adaptovali nejen fyziologicky (např. nervové funkce a schopnost orientovat se podle Slunce), ale také fyzicky (morfologie a barva křídel).
Investice do křídel
Nejvíce monarchové investovali do svých křídel, jež jsou po aerodynamické stránce takřka dokonalá. Nejedná se jen o jejich enormní velikost (rozpětí křídel mají až 10 cm) nebo tvar, důležitá je i barevnost, která snižuje odpor vzduchu o desítky procent. Tmavá barva na okrajích křídel snáze pohlcuje sluneční energii, čímž se vytváří jakási kapsa teplého vzduchu těsně nad křídly. Protože má teplý vzduch menší odpor, mohou jím motýli snáze proletět. Vědci udávají, že se díky tomu odpor vzduchu sníží až o 20 %.
Záhada bílých skvrn
Kromě černé a oranžové barvy se na křídlech monarchů objevuje bílá. Jejím významem se badatelé v čele s Andy Davisem zabývali v nejnovějším výzkumu. Nejprve se domnívali, že bílá barva zabraňuje přehřátí, ale myšlenku rychle zavrhli. Bílé skvrny totiž nejsou umístěné blízko těla motýlů ani nepřekrývají žíly křídel, aby tak ochlazovaly proudící hemolymfu. Vysvětlení výzkumníci získali až po nahlédnutí do ptačí říše. Někteří ptáci mají na křídlech pro zlepšení aerodynamiky barevný vzor, kdy se střídá bílá a černá barva. Stejný princip začali vědci uvažovat i u monarchů.
Podmínka úspěšné migrace motýlů
Bílé skvrny na křídlech monarchů stěhovavých pomáhají spolu s černým okrajem vytvořit střídavé zóny ohřívání a ochlazování, což vytváří mikrovzdušné proudy nad křídlem. Mikrozóny následně posilují aerodynamický výkon křídel a umožňují motýlům úspěšně dosáhnout jejich zimoviště. Aby svoji domněnku potvrdili, zkoumali vědci více než 400 křídel monarchů stěhovavých a další nemigrující druhy. Jedinci, kteří úspěšně dosáhli svého zimoviště, měli na křídlech o 3 % více bílé barvy než neúspěšní jedinci a výrazně více bílé barvy než nemigrující druhy.
Bio-inspirace pro letectví:
V posledních letech se v oblasti vědy začíná stále více uplatňovat tzv. bio-inspirace. Jedná se o výzkum a analýzu v přírodě se vyskytujících vzorů, tvarů a procesů. Ty se posléze uplatní při vývoji a vylepšení technologií a produktů. Oblastí, která se může inspirovat křídly monarchů stěhovavých, je letectví. Barevné uspořádání křídel těchto motýlů by mohlo pomoci zvýšit výkonnost letadel a dalších strojů létajících na dlouhé vzdálenosti.
