-
Natural sciences
- Ecophysiology and ecomorphology
Iriserende structurele kleuren produceren enkele van de meest levendige kleuren in de natuur, vooral bij vogels - zoals de kelen van veel kolibries. Deze kleuren worden geproduceerd door interacties tussen licht en organische structuren, zodat optische effecten van de nanoschaal rangschikking van melanine-bevattende organellen, melanosomen genaamd, binnen de vederbalken van vogels voor kleurvariatie zorgen. Deze melanosomen, die uniek zijn voor vogels, kunnen vier verschillende vormen aannemen: (i) staafjes (staafvormig en vast); (ii) holle staafjes (staafvormig en hol); (iii) plaatjes (plat en vast); en (iv) holle plaatjes (plat en hol). Hoewel hun belang voor de productie van kleurvariatie goed onderzocht is, is het vrijwel onbekend hoe deze ongebruikelijke melanosomen zich vormen tijdens de ontwikkeling van veren. In het project MOlecular and DEvelopmental bases of Iridescent Feathers (MoDeIF project) stel ik een ontwikkelingsgenetische benadering voor om ontwikkelings- en moleculaire paden te identificeren waardoor melanosomen hol en plat worden. Om de holte te onderzoeken zal ik twee hypothesen testen: de phaeomelanine-kern hypothese en de luchtgevulde kern hypothese. Om de platheid te onderzoeken zal ik de hypothese testen dat het structurele pre-melanosoom gen Pmel de ontwikkeling van platte melanosomen mogelijk maakt door een steiger te voorzien voor pigmentafzetting. Vergelijkende transcriptomics en gelijktijdige opheldering van de fysische processen via elektronenmicroscopie zullen ons begrip van de ontwikkelingsmechanismen van deze ongewone melanosomen sterk verbeteren. Tot slot zal ik me richten op de vraag of de vorm en nanostructuur van melanosomen ontwikkelingsgebonden zijn voor andere kleuren zodra een soort iriserende kleuring ontwikkelt. Inzicht in de moleculaire basis van de ontwikkeling van iriserende veren is essentieel om de evolutie ervan te begrijpen. Bovendien kan inzicht in de optische verpakking van melanosomen een inspiratiebron zijn voor innovatieve synthetische kleurproductietechnieken.