Pollia condensata, originară din Africa, folosește structuri de dimensiune nano-scală pentru a produce cea mai intensă culoare studiată vreodată în țesutul biologic. Imagine prin PNAS
Fructele minuscule și dure de rocă din Pollia condensata, o plantă sălbatică care crește în pădurile din Etiopia, Mozambic, Tanzania și alte țări africane, nu pot fi consumate crude, gătite sau transformate într-o băutură. Cu toate acestea, în Uganda de Vest și în alte părți, fructele metalice mici ale plantei au fost folosite de mult timp în scopuri decorative, din cauza unei proprietăți neobișnuite: rămân o culoare albastră vibrantă ani de zile sau chiar zeci de ani după ce au fost culese. Un exemplar de la Kew Botanical Gardens din Londra, care a fost adunat în Ghana în 1974, își păstrează încă nuanța iidescentă.
Intrigată, o echipă de cercetători de la Kew, Universitatea din Cambridge și Muzeul de Istorie Naturală Smithsonian au decis să analizeze modul în care această plantă produce o culoare atât de amețitoare și persistentă. Cu toate acestea, atunci când au încercat să extragă un pigment pentru a studia, au fost surprinși să descopere că fructul nu are niciunul.
Când au examinat P. condensata la nivel celular, au realizat că fructul își produce culoarea caracteristică prin colorația structurală, un fenomen radical diferit, care este bine documentat în regnul animal, dar practic necunoscut la plante. Ei au stabilit că țesutul fructului este mai intens colorat decât orice țesut biologic studiat anterior - reflectând 30% din lumină, în comparație cu o oglindă argintie, ceea ce o face mai intensă decât chiar renumita culoare a aripilor unui fluture Morpho . Descoperirile lor au fost dezvăluite într-un nou studiu publicat astăzi în Proceedings of the National Academy of Sciences .
Marea majoritate a culorilor din lumea biologică sunt produse de pigmenți - compuși produși de un organism viu care absorb selectiv anumite lungimi de undă ale luminii, astfel încât acestea par să fie culoarea oricărei lungimi de undă pe care le reflectă. De exemplu, majoritatea plantelor sunt verzi din cauza clorofilei pigmentare, folosită în fotosinteză, care absoarbe cele mai multe lungimi de undă ale luminii vizibile, cu excepția celor verzi, reflectând acea culoare în ochii noștri. În consecință, culorile plantelor create prin pigmentare par să fie exact aceeași nuanță indiferent de unghiul pe care le vedem și culoarea se degradează atunci când planta moare.
P. condensata, cu toate acestea, își produce albastrul vibrant, prin intermediul cablurilor de celuloză de dimensiuni mici, la nivel scăzut, care sunt stivuite în interiorul pielii sale. Aceste șuvițe sunt aranjate în straturi de răsucire, forme de elice arcuite, care interacționează între ele pentru a împrăștia lumina și pentru a produce colorația albastru profund a fructului. Iată o vedere a fructului printr-un microscop electronic, dezvăluind prezența culorii la nivel celular:
Nuanța albastră profundă a plantei este produsă la nivel celular. Imagine prin PNAS
Aceste șuvițe oferă, de asemenea, plantei o calitate și mai fascinantă, lucru care poate (din păcate) să fie apreciat doar la persoană: în funcție de modul în care țineți fructul și din ce unghi îl vedeți, fiecare dintre celulele pielii sale își schimbă culoarea. Acest lucru se datorează faptului că distanța dintre fibrele la nanoscală stivuite variază de la celulă la celulă, astfel încât fiecare celulă produce o nuanță ușor diferită, reflectând lumina fie spre stânga, fie spre dreapta, în funcție de punctul tău de vedere. Acest lucru reprezintă aspectul său uimitor și pixelat:
Fiecare celulă de piele produce o culoare ușor diferită, ceea ce duce la efectul pixelat al fructului. Imagine prin PNAS
Motivul pentru care culoarea fructului durează atât de mult în timp, se dovedește, fiindcă culoarea sa este încorporată în structura sa, mai degrabă decât să se bazeze pe pigmenți care se pot degrada în timp. Cercetătorii au raportat că au văzut fructe albastre vibrante agățate de tulpini uscate, moarte de P. condensata în câmp.
Echipa de cercetare a luat, de asemenea, o înțepătură pentru a explica motivul pentru care planta se va confrunta cu astfel de probleme pentru a evolua într-o culoare impresionantă - înșelăciune. Imitând aspectul unei plante suculente și hrănitoare, culoarea poate păcăli păsările și animalele să mănânce fructele, astfel împrăștind semințele în interior când defecă.
Deși utilizarea animalelor pentru împrăștiere este o strategie comună pentru multe plante, cei mai mulți sunt nevoiți să dedice calorii prețioase pentru a produce o pulpă dulce și cărnoasă. P. condensata este însă capabilă să-și răspândească semințele doar arătându-și adevăratele culori.
