Ta oszałamiająca 'marmurowa jagoda' nie jest naprawdę niebieska — to oszałamiająca optyczna iluzja
Owoc afrykańskiej marmurowej jagody (Pollia condensata) to prawdziwy żywy kamień szlachetny, który nosi olśniewający metaliczny niebieski połysk, który nigdy nie gaśnie. Jednak same jagody nie są naprawdę niebieskie w sensie, jaki przychodzi nam na myśl. Przynajmniej nie zawierają niebieskiego pigmentu. Ten chłodny odcień jest wynikiem błyskotliwej optycznej iluzji, która staje się widoczna dopiero po bardzo dokładnym spojrzeniu na komórki owocu pod mikroskopem. Takie badanie przeprowadził zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii, aby odkryć, jak marmurowa jagoda zyskała swój wyjątkowy wygląd. Powiązane: Naukowcy odtworzyli rzadki pigment stojący za ośmiorniczymi 'supermocami'. Świat kolorów zwykle wynika z koloryzacji subtraktywnej. Materiały pochłaniają mieszanki długości fal obecnych w świetle białym; to, co pozostaje, decyduje o kolorze przedmiotu. Jagoda wykorzystuje trik koloru strukturalnego, w którym włókna na zewnętrznych ścianach komórek układają się w specjalną skręcaną strukturę, która powoduje interferencję fal. To warstwowe podejście oznacza, że niektóre fale wygaszają się, a inne rosną, tworząc unikalny irydescentny połysk w wybranych częściach spektrum. W tym przypadku dominują długości fal niebieskiego światła. „Jaskrawoniebieskie zabarwienie tej jagody jest bardziej intensywne niż u wielu wcześniej opisanych materiałów biologicznych,” napisały badaczki. „To najwyższa odnotowana odblaskowość spośród wszelkich organizmów lądowych, w tym egzoszkielet chrząszcza, pióra ptaków i słynnie intensywny błękit Morpho.” „W naturze istnieje wiele przykładów koloru strukturalnego, ale nie często widuje się go w owocach. Podobny trik widać w owocu Elaeocarpus angustifolius, chociaż jest mniej błyszczący.” „W porównaniu z odbiciem światła od srebrnego lustra, marmurowa jagoda odbija 30 procent padającego na nią światła, co jest dość wysokim odsetkiem.” „Chociaż skręcone warstwy włókien powodują dominację niebieskiego światła, wciąż mieszają się inne kolory, co daje finalny wygląd o lekkim pixellowanym wyglądzie.” „Nasze badanie pokazuje, że zmienność grubości wielu warstw w owocach Pollia daje odczyn optyczny, który wydaje się unikalny w naturze,” piszą badacze. „Podczas gdy odbicie niebieskiego koloru dominuje, rzadka dystrybucja komórek odbijających zielone i czerwone barwy nadaje owocom intrygujący pixellated (pointillistyczny) wygląd, nieodnotowany u żadnego innego organizmu.” „Istnieje sens w całej tej prezentacji, sugerują badacze: przyciągając ptaki swoim uderzającym wyglądem, owoc P. condensata może zapewnić szersze rozprzestrzenianie nasion i jego dalsze przetrwanie.” „Z powodu sposobu, w jaki zbudowane są jej komórki, owoc może utrzymywać swój atrakcyjny wygląd przez dekady.” „Pawie pióra używają podobnego rodzaju techniki, by przyciągać uwagę, chociaż tutaj zastosowano inną technikę strukturalnego koloru w połączeniu z pigmentami.” „Jeszcze raz miliony lat ewolucji doprowadziły naturę do imponujących rezultatów — nawet zanim nauczymy się opracowywać kolory i materiały.” „Ta niepozorna roślina znalazła fantastyczny sposób na stworzenie nieodpartego, błyszczącego, wielobarwnego, irydysującego sygnału dla każdego ptaka w okolicy, nie marnując żadnych ze swoich cennych zasobów fotosyntetycznych na jedzenie dla ptaków,” mówi Beverley Glover, botanistka z Uniwersytetu Cambridge. Badania opublikowano w PNAS.
In This Article:
Jak działa kolor strukturalny jagody Pollia condensata
Świat kolorów zwykle powstaje w wyniku koloryzacji subtraktywnej. Materiały pochłaniają mieszanki długości fal obecnych w światle białym; to, co pozostaje, decyduje o kolorze przedmiotu. Jagoda wykorzystuje trik koloru strukturalnego, w którym włókna na zewnętrznych ścianach komórek układają się w specjalną skręcaną strukturę, która powoduje interferencję fal. To warstwowe podejście oznacza, że część fal się znosi, a inne rosną, tworząc unikalną irydescentny połysk w wybranych częściach spektrum. W tym przypadku dominują długości fal niebieskiego światła. „Jaskrawoniebieskie zabarwienie tej jagody jest bardziej intensywne niż u wielu wcześniej opisanych materiałów biologicznych,” napisały badaczki. „To najwyższa odnotowana odblaskowość spośród wszelkich organizmów lądowych, w tym egzoszkielet chrząszcza, pióra ptaków i słynnie intensywny błękit Morpho.” „Istnieje wiele przykładów koloru strukturalnego w naturze, ale nie często widuje się go w owocach. Podobny trik widać w owocu Elaeocarpus angustifolius, chociaż jest mniej błyszczący.” „W porównaniu z odbiciem światła od srebrnego lustra, marmurowa jagoda odbija 30 procent padającego na nią światła, co jest dość wysokim odsetkiem.” „Chociaż skręcone warstwy włókien powodują dominację niebieskiego światła, wciąż mieszają się inne kolory, co daje finalny wygląd o lekkim pixellowanym wyglądzie.” „Nasze badanie pokazuje, że zmienność grubości wielu warstw w owocach Pollia daje odczyn optyczny, który wydaje się unikalny w naturze,” piszą badacze. „Podczas gdy odbicie niebieskiego koloru dominuje, rzadka dystrybucja komórek odbijających zielone i czerwone barwy nadaje owocom intrygujący pixellated (pointillistyczny) wygląd, nieodnotowany u żadnego innego organizmu.” „Powiązane: Naukowcy odtworzyli rzadki pigment stojący za ośmiorniczymi 'supermocami'.”
Niebieska poświata wśród światła i efekt pixellowany
W porównaniu z odbiciem światła od srebrnego lustra, marmurowa jagoda odbija około 30 procent padającego na nią światła, co jest niezwykle wysokim odsetkiem. Chociaż skręcone warstwy włókien powodują, że niebieskie światło dominuje, w mieszance pojawiają się także inne kolory, co daje finalny wygląd o lekko pixellowanym charakterze. „Podczas gdy odbicie niebieskiego koloru dominuje, rzadka dystrybucja komórek odbijających zielone i czerwone barwy nadaje owocom intrygujący pixellated (pointillistyczny) wygląd, nieodnotowany u żadnego innego organizmu.” „Nasze badanie pokazuje, że zmienność grubości wielu warstw w owocach Pollia daje odczyn optyczny, który wydaje się unikalny w naturze.” „Pawie pióra używają podobnego rodzaju techniki, by przyciągać uwagę, chociaż tutaj zastosowano inną technikę strukturalnego koloru w połączeniu z pigmentami.” Badania opublikowano w PNAS.
Ewolucyjny sens i końcowe wnioski
Istnieje punkt w tej prezentacji, jak sugerują badacze: przyciągając ptaki swoim uderzającym wyglądem, owoc Pollia condensata może zapewnić szersze rozprzestrzenianie nasion i jego dalsze przetrwanie. Z powodu sposobu budowy jej komórek, owoc może utrzymywać swój atrakcyjny wygląd przez dekady. Ponieważ jagoda nie ma wartości odżywczej, jej atutem jest wyraźne wyróżnienie wizualne, które przyciąga ptaki i zapewnia rozprzestrzenianie nasion mimo braku wartości pokarmowej. Pawie pióra używają podobnych technik, by zwracać uwagę, choć tu zastosowano inny mechanizm strukturalnego koloru w połączeniu z pigmentami. Jeszcze raz miliony lat ewolucji doprowadziły naturę do imponujących rezultatów — nawet zanim nauczyliśmy się opracowywać kolory i materiały. „Ta niepozorna roślina znalazła fantastyczny sposób na stworzenie nieodpartego, błyszczącego, wielobarwnego, irydysującego sygnału dla każdego ptaka w okolicy, nie marnując żadnych ze swoich cennych zasobów fotosyntetycznych na jedzenie dla ptaków,” mówi Beverley Glover, botanistka z Uniwersytetu Cambridge. Badania opublikowano w PNAS.
