Pollia condensata, berasal dari Afrika, menggunakan struktur berukuran nano untuk menghasilkan warna paling sengit yang pernah dikaji dalam tisu biologi. Imej melalui PNAS
Buah kecil Pollia condensata, tumbuhan liar yang tumbuh di hutan Ethiopia, Mozambique, Tanzania dan negara-negara Afrika lainnya, tidak boleh dimakan mentah, dimasak atau berubah menjadi minuman. Walau bagaimanapun, di Uganda Barat dan di tempat lain, buah-buahan logam kecil tumbuhan telah lama digunakan untuk tujuan hiasan kerana harta yang tidak biasa: Mereka tetap berwarna biru bertenaga selama bertahun-tahun atau bahkan beberapa dekad setelah mereka telah dipilih. Satu spesimen di Kew Botanical Gardens di London yang berkumpul di Ghana pada tahun 1974 masih mengekalkan warna iridiumnya.
Tertarik, satu pasukan penyelidik dari Kew, University of Cambridge dan Muzium Sejarah Alam Smithsonian memutuskan untuk melihat bagaimana tanaman ini menghasilkan warna yang mempesona dan gigih. Namun, apabila mereka cuba mengeluarkan pigmen untuk belajar, mereka terkejut melihat buahnya tidak ada.
Apabila mereka meneliti P. condensata pada tahap selular, mereka menyedari bahawa buah menghasilkan warna ciri melalui warna struktur, fenomena yang sangat berbeza yang didokumentasikan dengan baik di dalam kerajaan haiwan tetapi tidak diketahui di dalam tumbuhan. Mereka menentukan bahawa tisu buahnya lebih berwarna dari mana-mana tisu biologi yang dikaji sebelum ini - mencerminkan 30 peratus cahaya, berbanding dengan cermin perak, menjadikannya lebih sengit daripada warna sayap rama-rama Morpho yang terkenal. Penemuan mereka diturunkan dalam satu kajian baru yang diterbitkan hari ini dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan .
Sebilangan besar warna dalam dunia biologi dihasilkan oleh pigmen-sebatian yang dihasilkan oleh organisma hidup yang secara selektif menyerap panjang gelombang cahaya tertentu, sehingga mereka kelihatan seperti warna mana-mana panjang gelombang yang mereka gambarkan. Sebagai contoh, kebanyakan tumbuh-tumbuhan adalah hijau kerana klorofil pigmen, yang digunakan dalam fotosintesis, yang menyerap kebanyakan cahaya panjang cahaya yang kelihatan kecuali hijau, mencerminkan warna itu ke dalam mata kita. Akibatnya, warna tumbuhan yang dicipta oleh pigmentasi nampaknya menjadi warna yang sama tidak kira sudut mana yang kita lihat dari mereka, dan warna merendahkan apabila tumbuhan mati.
P. condensata, bagaimanapun, menghasilkan warna biru bersinar melalui helai selulosa bersaiz nano-nanoscale yang disusun di dalam kulitnya. Aspek ini disusun dalam lapisan berputar, membentuk helix bentuk, yang berinteraksi antara satu sama lain untuk menyebarkan cahaya dan menghasilkan warna biru dalam buahnya. Inilah pandangan buah melalui mikroskop elektron, mendedahkan kehadiran warna pada tahap selular:
Warna biru dalam tumbuhan dihasilkan pada tahap selular. Imej melalui PNAS
Struktur ini juga memberikan tumbuhan yang lebih menarik, sesuatu yang boleh (malangnya) hanya dihargai secara langsung: Bergantung kepada bagaimana anda memegang buah dan dari sudut yang anda lihat, setiap sel kulitnya sebenarnya kelihatan berubah warna. Ini kerana jarak antara serat nanoscale yang disusun bervariasi dari sel ke sel, jadi setiap sel menghasilkan warna yang sedikit berbeza, mencerminkan cahaya sama ada ke kiri atau kanan, bergantung pada sudut pandang anda. Ini menyumbang penampilan pixelated yang menarik:
Setiap sel kulit menghasilkan warna yang sedikit berbeza, yang membawa kepada kesan pixellated buah. Imej melalui PNAS
Alasan warna buahnya sangat panjang, ternyata, kerana warnanya dibina ke dalam strukturnya, dan bukannya bergantung pada pigmen yang boleh merosot dari masa ke masa. Penyelidik telah melaporkan melihat buah-buahan biru yang bertenaga tergantung pada kering, P. condensata mati di padang.
Pasukan penyelidik juga mengambil tusukan untuk menjelaskan mengapa kilang itu akan menghadapi masalah seperti itu untuk mengembangkan penipuan warna yang menarik. Dengan meniru rupa tumbuhan berair, berkhasiat, warna boleh menipu burung dan haiwan untuk memakan buah-buahan, dengan itu menyebarkan benih di dalamnya apabila mereka membuang air besar.
Walaupun menggunakan haiwan untuk penyebaran adalah satu strategi yang biasa untuk banyak tumbuhan, kebanyakannya terpaksa menumpukan kalori berharga untuk menghasilkan pulpa yang manis dan berisi. P. condensata, bagaimanapun, mampu menyebarkan benihnya hanya dengan menunjukkan warna sebenarnya.
