
在日常生活中,我們所看到的水果顏色五彩斑斕,例如紅色的蘋果、黃色的梨子、橙色的柑桔等等,但只要你仔細觀察,就會發現自然界很少存在長出藍色果實的植物,這是因為很少植物體內存在能夠呈現出藍色的色素。然而歐洲地區有一種園林植物卻能夠呈現出比藍莓還要純正的藍色,而且該藍色看起來還挺有金屬質感的。
這種園林植物就是地中海莢迷,根據報導近期來自英國劍橋大學物理化學家席爾瓦·維格納裡尼在《當代生物學》期刊上發表了一篇關於地中海莢迷的研究論文。該論文指出,席爾瓦和他的團隊通過研究發現,地中海莢迷所呈現出的藍色並不僅僅靠色素,還依靠光波來營造藍色,即結構色。
什麼是結構色?
結構色指的是由光的波長導致的光澤,它通常出現在昆蟲的甲殼上,看起來頗有金屬感。大多數昆蟲之所以會呈現出結構色,是因為光波照射在它的外殼上,而它的外殼又存在著刻點、鱗片、蠟層等結構,使得光波發生折射、反射、衍射等現象,從而使得甲蟲的外表看起來像是金屬製作的。
參與該研究的另一位研究人員米蘭達表示,結構色在動物身上很常見,尤其是昆蟲,但在植物界中十分罕見,地中海莢迷就是其中典型的種類。經過研究人員的鑑定,地中海莢迷的細胞壁中含量最多的並非纖維素而是脂質,這是它擁有結構色的主要原因。
研究人員是如何發現地中海莢迷的獨特之處?
席爾瓦表示他對這種植物已經關注了十年之久,他先是在義大利的一處花園裡看到了這種植物,然後激起研究它的興趣。席爾瓦和他的團隊起初對地中海莢迷進行檢測,但始終沒有揭開它擁有結構色的原因,直到他們利用電子顯微鏡對地中海莢迷的果實進行研究後,才發現原來它的細胞壁成分和大多數植物的成分不同。
在電子顯微鏡底下,研究人員看到了地中海莢迷細胞壁中一顆顆球狀的脂質分層排列,數量至少有上千萬顆。一般來說,植物的脂質都分布在細胞內部,很少在細胞壁中出現,而地中海莢迷的獨特細胞成分和排列方式讓它在光的照射下顯得與眾不同。為什麼地中海莢迷要顯露出獨特的顏色呢?對此研究人員的解釋如下。
首先,它想通過展現出金屬感的藍色來告訴那些消費者,自己富含營養,因為和一般的顏色相比較,結構色更能吸引消費者。其次,地中海莢迷吸引消費者的原因是為了讓它們幫助自己傳播種子,這對無法移動的植物來說尤為重要。研究人員表示,如果地中海莢迷在一堆不具有結構色的植物中出現,它的種子傳播率要更高一些。
該發現有何價值?
一直以來,自然界就很少出現能結出藍色果實的植物,人類也很難看到顯現出藍色結構色的果實。而這次對地中海莢迷的研究不僅揭開了它長期困擾研究人員的謎題,還讓人類對這種植物有更深入的研究。對自然生物的研究一般由淺入深,先研究它的外表、身體結構、生理功能等方面,然後再由這些個體的研究擴展到對生態系統影響的研究。
目前該研究團隊對於地中海莢迷為什麼要呈現出藍色結構色給出了解釋,即引誘昆蟲、鳥類來食用它的果實,然後幫助它進行種子傳播。從生態方面來看,地中海莢迷的獨特之處並不僅僅為了自己的後代繁衍,還為了給其它生物提供生存所需的食物,這是它作為食物鏈中生產者的職責。
資料來源:
科學網 8月8日 《果實變藍 吸引鳥類》