Afrikassa kotoisin oleva Pollia condensata käyttää nanomittakaavan kokoisia rakenteita tuottaakseen voimakkaimman mahdollisen värin biologisessa kudoksessa. Kuva PNAS: n kautta
Etiopian, Mosambikin, Tansanian ja muiden Afrikan maiden metsissä kasvaa villin kasvin Pollia condensata -merkin pieniä, kivikovia hedelmiä ei voida syödä raa'ina, kypsennettynä tai ne voidaan muuttaa juomiksi. Länsi-Ugandassa ja muualla kasvin pieniä metallisia hedelmiä on kuitenkin käytetty pitkään koristetarkoituksiin epätavallisen ominaisuuden takia: Ne pysyvät elinvoimaisella sinisellä värillä vuosien tai jopa vuosikymmenien ajan sen jälkeen, kun ne on poimittu. Ghanassa vuonna 1974 kerätty näyte Lontoon Kew-kasvitieteellisessä puutarhassa säilyttää silti herttuvan sävyn.
Kiinnostuneena tutkijaryhmä Kewistä, Cambridgen yliopistosta ja Smithsonianin luonnontieteellisestä museosta päätti tutkia miten tämä kasvi tuottaa niin häikäisevän ja pysyvän värin. Kun he yrittivät poimia pigmenttiä tutkittavaksi, he kuitenkin yllättyivät huomatessaan, että hedelmää ei ollut.
Tutkiessaan P. condensataa solutasolla, he ymmärsivät, että hedelmät tuottavat ominaisen värinsä rakenteellisella värityksellä, radikaalisti erilainen ilmiö, joka on dokumentoitu hyvin eläinvaltiossa, mutta käytännössä tuntematon kasveissa. He päättivät, että hedelmäkudos värjäytyy voimakkaammin kuin mikään aiemmin tutkittu biologinen kudos - heijastaa 30 prosenttia valosta verrattuna hopeapeiliin, mikä tekee siitä voimakkaamman kuin edes Morpho- perhonen siipien tunnettu väri. Heidän havaintonsa paljastettiin uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin tänään Kansallisen tiedeakatemian lehdessä.
Suurin osa väreistä biologisessa maailmassa tuotetaan pigmenteillä - elävän organismin tuottamilla yhdisteillä, jotka imevät selektiivisesti tietyt valon aallonpituudet, niin että ne näyttävät olevan niiden aallonpituuksien väri, jotka heijastavat. Esimerkiksi suurin osa kasveista on vihreitä fotosynteesissä käytetyn pigmentti-klorofyllin takia, joka absorboi suurimman osan näkyvän valon aallonpituuksista, paitsi vihreää, heijastaen värin silmissämme. Seurauksena on, että pigmentaation luomat kasvivärit näyttävät olevan täsmälleen saman sävyn riippumatta siitä, mistä kulmasta niitä katsomme, ja väri heikkenee, kun kasvi kuolee.
P. condensata tuottaa kuitenkin elinvoimaisen sinisen pienten, nanomittakaavan kokoisten selluloosalankojen kautta, jotka on pinottu sen ihon sisäpuolelle. Nämä säieet on järjestetty kiertyviksi, kaareviksi kierukkamuodoiksi, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa hajottaakseen valoa ja tuottaa hedelmän syvän sinisen värin. Tässä on näkymä hedelmästä elektronimikroskoopin kautta, mikä paljastaa värin esiintymisen solutasolla:
Kasvin syvän sininen sävy tuotetaan solutasolla. Kuva PNAS: n kautta
Nämä säikeet antavat myös kasvelle vielä kiehtovamman laadun, jota voidaan (valitettavasti) arvostaa vain henkilökohtaisesti: Riippuen siitä, kuinka pidät hedelmää ja mistä kulmasta katsot sitä, jokainen sen ihosolu näyttää todella muuttavan väriä. Tämä johtuu siitä, että pinottujen nanomittakaavojen kuitujen välinen etäisyys vaihtelee soluista toisiinsa, joten jokainen solu tuottaa hieman erilaisen sävyn, joka heijastaa valoa joko vasemmalle tai oikealle, riippuen näkökulmasi kohdasta. Tämä vastaa sen silmiinpistävää, pikselöityä ulkonäköä:
Jokainen ihosolu tuottaa hiukan erilaisen värin, mikä johtaa hedelmän pikseloituun vaikutukseen. Kuva PNAS: n kautta
Hedelmän väri kestää niin huomattavan kauan, kuten käy ilmi, että väri on rakennettu rakenteeseen sen sijaan, että luottaisi pigmenteihin, jotka saattavat hajoa ajan myötä. Tutkijat ovat ilmoittaneet näkevänsä vilkkaat siniset hedelmät roikkuvan kuivuneiden, kuolleiden P. condensata -varsien varrella kentällä.
Tutkimusryhmä selvitti myös miksi kasvi menisi sellaisiin ongelmiin kehittääkseen silmiinpistävän värin - petoksen. Jäljittelemällä mehukkaan, ravitsevan kasvin ulkonäköä, väri voi huijata lintuja ja eläimiä hedelmien syömisessä, levittäen siten siemenet laajalti ulostamalla.
Vaikka eläinten käyttäminen leviämiseen on strategia, joka on yhteinen monille kasveille, useimmat pakotetaan käyttämään arvokkaita kaloreita makean, lihaisen massan tuottamiseksi. P. condensata kykenee kuitenkin levittämään siemenensä yksinkertaisesti osoittamalla sen todelliset värit.
