地中海豆荚扇子使用独特的机制来制作颜色

2020-09-21 22:01:54  来源:海南热线
  

蓝色水果是非常罕见的,因为使水果变成蓝色的色素化合物在自然界中并不常见。但是地中海豆荚中的金属蓝色水果是一种受欢迎的欧洲园林植物,它具有这种颜色,而且在某种程度上是特殊的。

不像仅仅依靠色素,这些水果使用结构颜色来反射蓝光,这在植物中是罕见的。8月6日,研究人员在当代生物学杂志上报道说,这些水果细胞壁的脂质纳米结构给出了令人惊奇的颜色,可以告诉鸟类这些水果富含营养脂肪。

结构颜色在动物中很常见,尤其是鸟类、甲虫和蝴蝶,但仅限于少数几种植物的果实。这意味着,地中海豆荚的扇子,除了显示一种全新的结构颜色机制之外,也是少数已知的具有结构色彩的水果之一,科罗拉多大学博尔德分校(Universityof科罗拉多atBoulder)博士后研究员兼合作作者米兰达斯诺特·阿姆斯特朗(MirandasnottArmstrong)说。

Silviavignolini是一位物理化学家,也是英国剑桥大学的资深作家,他对这种植物有着近10年的兴趣。我在意大利的一个花园里发现了这种植物,它们看起来很奇怪。我们做了测试,但没有得出结论。这件事一直困扰着我。她说,随着团队的成长,他们对地中海豆荚的扇子越来越感兴趣,最终他们用电子显微镜检查了这种水果的结构。

在我们得到这些图像之前,我们只看到这些斑点。当我们发现这些斑点是脂质时,我们非常兴奋,她说。

大多数植物的细胞壁都是由纤维素组成的,纤维素可以用来制作棉花和纸张,而地中海豆荚神秘水果细胞的细胞壁则要厚得多,有数千层呈球状的脂质层反射蓝光。这种所谓的脂质多层结构使果实看起来像亮蓝色,没有蓝色色素。

这很奇怪,因为这种排列中的球形脂质很少出现在细胞壁上,它们通常储存在细胞内,用于运输。我们还认为,这种脂肪可能会给水果带来营养,这篇论文的主要作者、英国布里斯托大学(UniversityOfBristow)博士后研究员罗克斯梅尔顿(Roxmidleton)说。这意味着,这种水果可以通过展示美丽而闪亮的蓝色来展示其营养价值。米德尔顿是物理学专家,他在博士期间研究了水果的光学反应。

这种额外的营养对于传递植物种子的鸟类很重要,因为植物种子是地中海豆荚的主要消费者。虽然研究人员不确定这些脂肪是否被鸟类作为脂肪来源食用,但有理由相信它可能是脂肪的来源。如果是这样的话,研究人员相信,由多层脂肪产生的金属蓝色可以向鸟类表明,这种水果足够营养,可以食用。尽管鸟类已经被证明喜欢蓝色水果,但我们研究的其他蓝色水果基本上没有营养价值,维格尼尼说。

接下来,研究人员想要了解水果中蓝色结构的颜色有多常见,以了解它们的生态意义。我们现在认识到,这些斑点可以从其他植物的旧电子显微镜照片中看到。研究人员当时还不知道它们是脂类,也不知道脂质甚至可以形成这种结构,但我们的研究表明它们很有可能形成,这意味着这种结构可能不局限于囊壳属(Capsula)。维格诺里尼说。

此外,了解地中海豆荚迷如何利用这种独特的机制来制作颜色,可能会对人们如何给自己的食物着色产生影响。维格诺里尼说,与食品染色有关的问题很多。她补充说,一旦人们对这一机制有了更好的理解,就可以利用它来创造一种更健康、更可持续的食品着色剂。

维格诺里尼对自己最初的直觉得到了回报感到兴奋:很长一段时间以来,我一直在做这种光子结构的研究,我开始认为没有新的方法可以做到这一点。但我们发现的远远超出了预期,她说。

[资料来源:生物帮派]

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