更新时间:2025-05-17 02:50作者:佚名
作者:冯生

地中海荚迷的蓝色水果。图像来源:Rox Middleton
蓝色水果非常罕见,因为使蓝色的色素化合物本质上并不常见。但是,欧洲一个受欢迎的花园植物的金属蓝色水果具有这种颜色,并且以一种特殊的方式。
与仅依靠颜料不同,这些水果使用结构颜色反映蓝光,这在植物中很少见。研究人员在8月6日在《第《当代生物学》杂志》上报道说,这些水果的细胞壁的脂质纳米结构使它们具有惊人的颜色,这可能告诉鸟类这些水果富含营养脂肪。
“结构色在动物,尤其是鸟类,甲虫和蝴蝶中很常见,但是在几种植物的果实中发现了结构色。”米兰达·辛诺特·阿姆斯特朗(Miranda Sinnott-Armstrong),科罗拉多大学的博士后研究员,本文的第一作者。 “这意味着地中海豆荚风扇除了显示一种完全新颖的结构颜色机制外,也是少数已知的结构颜色的水果之一。”
剑桥大学物理学家兼高级作家Silvia Vignolini对该工厂感兴趣已有近10年了。她说:“我在意大利的一个花园里发现了这种植物,他们看上去很奇怪,我们做了测试,但我们没有得出结论。这在我心中一直持续。”随着团队的发展,他们对地中海豆荚迷变得更加感兴趣,最终他们使用电子显微镜检查了水果的结构。
她说:“我们只在得到这些图像之前就看到了这些斑点。” “当我们发现这些斑点是脂质时,我们感到非常兴奋。”
大多数植物的细胞壁是由纤维素制成的,可用于制作棉花和纸,而地中海豆荚的细胞壁厚得多,成千上万的球形脂质以反映蓝光的层层。这种所谓的脂质多层结构使水果显得明亮的蓝色没有蓝色色素。
“这很奇怪,因为通常很少见到球形脂质以这种方式排列在细胞壁上,这些细胞壁通常被存储在细胞内并用于运输,”布里斯托尔大学UK的博士后研究员,UK布里斯托尔大学的博士后研究员Rox Middleton说。 “我们还认为这种脂质可能会给水果带来营养。这意味着水果可以通过呈现出美丽的闪亮蓝色来表现出其营养价值。”米德尔顿(Middleton)是一名物理专家,他在博士学位期间研究了水果的光学反应。
这种额外的营养对于散布植物种子的鸟类非常重要,这是地中海豆荚迷的主要“消费者”。尽管研究人员无法确定这些脂质是否被鸟类作为脂肪来源,但有理由相信可能是。如果是这样,研究人员认为,多层脂质产生的金属蓝色可以向鸟类表明水果足够营养,值得进食。 Vignolini说:“虽然鸟类已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。”
接下来,研究人员想了解蓝色结构颜色在果实中的常见,以了解其生态意义。 “我们现在意识到,这些斑点可以在其他植物的一些旧电子显微镜照片上看到。研究人员当时还不知道它们是脂质,甚至无法形成这种结构,但是我们的研究表明它们很可能是脂质,这意味着这种结构可能不仅限于Vignolini属的属。
此外,了解地中海豆荚迷如何使用这种独特的机制使颜色可能会影响人们的食物颜色。 Vignolini说:“与食物染色有关,有很多问题。
Vignolini对她对奖励的最初直觉感到兴奋:“很长一段时间以来,我一直在进行这种光子结构研究,我开始认为没有新的方法可以做到这一点,”她说。 “但是我们发现的远远超出了我们的预期。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.07.005