Поллиа цонденсата, родом из Африке, користи структуре величине наночевине да би се произвела најинтензивнија боја икад проучена у биолошком ткиву. Слика путем ПНАС-а
Ситни, тврдоћани плодови Поллиа цонденсата, дивље биљке која расте у шумама Етиопије, Мозамбика, Танзаније и других афричких земаља, не могу се јести сирове, куване или претворене у напитак. У западној Уганди и другде, мали метални плодови биљке дуго се користе у декоративне сврхе због необичног својства: остају јарко плаве боје годинама или чак деценијама након што су убране. Један примерак из Кијеве ботаничке баште у Лондону, који је окупљен у Гани 1974. године, и даље задржава своју прелепу нијансу.
Заинтригиран, тим истраживача са Кева, Универзитета у Цамбридгеу и Природњачког музеја Смитхсониан, одлучио је да испита како ова биљка даје тако блиставу и постојану боју. Међутим, када су покушали извући пигмент за проучавање, били су изненађени када су открили да воће нема.
Када су на ћелијском нивоу прегледали П. цонденсата, схватили су да плод даје карактеристичну боју структурном бојом, радикално различитом појавом која је добро документована у животињском царству, али готово није позната у биљкама. Утврдили су да је ткиво плода интензивније обојено од било којег раније проученог биолошког ткива - одбија 30 посто светлости, у поређењу са сребрним огледалом, што га чини интензивнијим од чак и познате боје крила лептира Морпхо . Њихова открића откривена су у новој студији објављеној данас у Зборнику Националне академије наука .
Огромну већину боја у биолошком свету производе пигменти - једињења произведена од живог организма која селективно апсорбују одређене таласне дужине светлости, тако да изгледају као боја ма које таласне дужине се одражавају. На пример, већина биљака је зелене боје због пигмента хлорофила, коришћеног у фотосинтези, који апсорбује већину таласних дужина видљиве светлости, осим зелене, рефлектирајући ту боју у наше очи. Као посљедица тога, изгледа да су биљне боје настале пигментацијом потпуно исте нијансе, без обзира из којег угла их гледамо, а боја се поништава када биљка умре.
П. цонденсата, међутим, ствара своју живу плаву боју путем ситних целулозних праменова величине наночевине који су наслагани унутар њене коже. Ови праменови су распоређени у слојевима вијугавих, закривљених спиралних облика, који међусобно делују како би распршили светлост и створили тамно плаву обојеност плода. Ево приказа воћа помоћу електронског микроскопа, који открива присуство боје на ћелијском нивоу:
Тамно плава нијанса биљке производи се на ћелијском нивоу. Слика путем ПНАС-а
Ови праменови такође дају биљци још фасцинантнији квалитет, нешто што се може (на жалост) ценити само у личности: У зависности од тога како држите плод и из ког угла га посматрате, свака његова ћелија коже изгледа да мења боју. То је зато што удаљеност између наслаганих влакана у наносталацији варира од ћелије до ћелије, тако да свака ћелија производи мало другачију нијансу, рефлектујући светлост лево или десно, у зависности од ваше тачке. Ово објашњава његов упечатљив, пикселиран изглед:
Свака ћелија коже ствара нешто другачију боју, што доводи до плодног ефекта пиксела. Слика путем ПНАС-а
Изгледа да је разлог што боја плода траје тако изузетно дуго, зато што је његова боја уграђена у његову структуру, уместо да се ослања на пигменте који током времена могу да пропадну. Истраживачи су извештавали да у пољу виде живо живо плаво воће које виси на осушеним, мртвим стаблима П. цонденсата .
Истраживачки тим је такође покушао да објасни зашто ће биљка имати таквих проблема да развије упечатљиву боју - обману. Имитирајући изглед сочне, храњиве биљке, боја може навести птице и животиње да једу плод, а на тај начин широко расипају семе изнутра када упадну.
Иако је употреба животиња за ширење стратегија заједничка многим биљкама, већина је приморана да посвети драгоцене калорије за производњу слатке, меснате пулпе. П. цонденсата, међутим, може да шири своје семе просто показујући своје праве боје.
