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地中海荚莲(Viburnum tinus)

蓝色水果如此罕见是有原因的:使水果呈现蓝色的色素在自然界中相对少见。不过,欧洲一种受欢迎的园林植物地中海荚莲(Viburnum tinus)的果实能够呈现出金属蓝色,并不是完全依靠色素——它们利用结构来反射蓝光,这在植物中很少见。

《当代生物学》杂志近日发表的最新研究表明,地中海荚莲的果实利用其细胞壁中由脂质构成的纳米结构来呈现蓝色。这对鸟类来说也是一种信号,表明这些果实富含营养脂肪。

美国科罗拉多大学波德分校的博士后、论文的共同第一作者Miranda Sinnott-Armstrong说:“结构颜色在动物中很常见,尤其是在鸟类、甲虫和蝴蝶身上,但人们只在少数植物的果实中发现有结构色。”

英国剑桥大学的物理化学家、资深作者Silvia Vignolini说:“实际上,我在意大利的一个花园里就发现了这种植物,当时对其进行了测量,但并没有获得什么重要结果,这件事一直萦绕在我的脑海里。”

随着研究团队的成长,他们终于使用电子显微镜检测了果实的结构。“在得到这些图像之前,我们只是看到了一些斑点。”她说,“当最终发现这些斑点是脂质时,我们非常兴奋。”

大多数植物的细胞壁由纤维素构成,而地中海荚莲的果实细胞的细胞壁要厚得多,排列有成千上万球状的脂质分层。这些脂质能反射蓝光,使果实在不含蓝色色素的情况下也能呈现出鲜艳的蓝色。

“这是非常奇怪的,因为这样排列的球状脂质通常不会出现在细胞壁中,它们存在于细胞内部、用于运输。”合著者Rox Middleton说,“我们还认为这种脂质也是果实的营养成分,那么它可以通过呈现美丽闪亮的蓝色来展示其营养价值。”

这种额外的营养对于地中海荚莲的主要消费者——传播植物种子的鸟类来说非常重要。研究人员认为,如果这些脂质被鸟类作为脂肪食用,那么多层脂质产生的金属蓝色就是在向鸟类展示其营养价值。

Vignolini说:“虽然蓝色果实能吸引鸟类,但我们研究的其它蓝色果实基本上没有任何营养价值。”

于是,研究人员想了解蓝色结构颜色在果实中的普遍程度,进而了解其生态意义。

“我们现在才意识到,某些植物的旧电子显微图像中也有这类斑点。研究人员当时并不知道它们是脂质,也不知道脂质甚至可以形成这种类型的结构,而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并不局限于地中海荚莲。”Vignolini说。

此外,了解地中海荚莲这种独特的显色机制,可能对我们如何给食物上色具有启示。

Vignolini说:“有很多食品问题与食品的染色有关,一旦对显色机制有了更好的了解,它就有可能被用于创造一种更健康、更可持续的食品着色剂。”

原创编译:灯丝 审稿:alone 责编:Max

期刊来源:《当代生物学》

期刊编号:0960-9822

原文链接:https://phys.org/news/2020-08-fruit-birds-unusual-metallic-blue.html

版权声明:本文为原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。