Aafrikas levinud Pollia condensata kasutab nanoskaala suurusega struktuure, et saada kõige intensiivsemat värvi, mida bioloogilises koes kunagi uuritud. Pilt PNAS-i kaudu
Etioopia, Mosambiigi, Tansaania ja teiste Aafrika riikide metsades kasvava loodusliku taime Pollia condensata pisikesi kivikõvasid puuvilju ei saa toorelt süüa, keeta ega joogiks muuta. Lääne-Ugandas ja mujal on taime väikeseid metallilisi puuvilju juba pikka aega kasutatud dekoratiivsetel eesmärkidel ebahariliku omaduse tõttu: need püsivad ereda sinise värviga aastaid või isegi aastakümneid pärast nende korjamist. Gwanas 1974. aastal kogutud Londoni Kew botaanikaaia näidis säilitab endiselt sillerdava tooni.
Intrigeerituna otsustas Kewi, Cambridge'i ülikooli ja Smithsoniani loodusmuuseumi teadlaste meeskond uurida, kuidas see taim sellist pimestavat ja püsivat värvi annab. Kui nad proovisid pigmenti uurimiseks ekstraheerida, olid nad üllatunud, et puuvilju polnud.
Kui nad uurisid P. condensatat rakutasandil, mõistsid nad, et viljad annavad iseloomuliku värvi struktuurvärvuse kaudu - see on radikaalselt erinev nähtus, mis on loomariigis hästi dokumenteeritud, kuid taimedes praktiliselt tundmatu. Nad leidsid, et puuviljakude on intensiivsemalt värvitud kui ükski varem uuritud bioloogiline kude - peegeldades 30 protsenti valgust, võrreldes hõbedase peegliga, muutes selle intensiivsemaks kui isegi Morpho liblika tiibade tuntud värv. Nende avastused paljastusid uues uuringus, mis avaldati täna ajakirjas National Journal of National Academy of Sciences .
Valdava enamuse bioloogilises maailmas värve tekitavad pigmendid - elusorganismi toodetud ühendid, mis neelavad valikuliselt teatud valguse lainepikkused, nii et need näivad olevat nende lainepikkuste värv, mida nad peegeldavad. Näiteks on enamik taimi rohelised fotosünteesis kasutatava pigmendi klorofülli tõttu, mis neelab enamiku nähtava valguse lainepikkustest, välja arvatud roheline, peegeldades seda värvi meie silmades. Selle tagajärjel näivad pigmenteerimisel tekkinud taimevärvid täpselt ühesuguse värvitooniga, sõltumata sellest, millise nurga alt neid vaatame, ja taime suremisel värv halveneb.
P. kondensaat aga tekitab oma erksa sinise pisikeste, nanoskaala suuruste tselluloosi ahelate kaudu, mis on virnastatud tema naha sisse. Need ahelad on paigutatud keerduvate, kaarekujuliste spiraalse kujuga kihtidena, mis interakteeruvad üksteisega, et hajutada valgust ja saada vilja tumesinine värv. Siin on puuvilja vaade elektronmikroskoobi abil, mis näitab värvi olemasolu rakutasandil:
Taime sügavsinist tooni toodetakse rakutasandil. Pilt PNAS-i kaudu
Need kiud annavad taimele ka veelgi põnevama kvaliteedi, mida saab (kahjuks) hinnata ainult isiklikult: Sõltuvalt sellest, kuidas vilja hoiate ja millise nurga alt te seda vaatate, näib, et iga tema naharakk muudab värvi. Selle põhjuseks on, et virnastatud nanomõõtmeliste kiudude vaheline kaugus varieerub rakkude kaupa, nii et iga lahter annab pisut erineva tooni, peegeldades valgust kas vasakul või paremal, sõltuvalt teie vaatepunktist. See kajastab selle silmatorkavat, pikseldatud välimust:
Iga naharakk annab veidi erinevat värvi, mis annab puuviljale pikseldatud efekti. Pilt PNAS-i kaudu
Selgub, et puuvilja värvus püsib nii märkimisväärselt kaua, et selle värv on ehitatud selle struktuuri, mitte aga pigmentidele, mis aja jooksul lagunevad. Teadlased on teatanud, et põllul näevad kuivatatud, surnud P. condensata vartel ripuvad eredad sinised puuviljad.
Uurimisrühm pani ka selgitama, miks taim nii silmatorkavalt silmatorkavat värvi - petmist tekitab. Mahlase, toitainerikka taime välimust jäljendades võib värv meelitada linde ja loomi puuvilju sööma, hajutades sellega seemneid laiali roojamise ajal.
Ehkki loomade levitamine on paljude taimede jaoks ühine strateegia, on enamik sunnitud pühendama väärtuslikku kalorit magusa, lihava viljaliha saamiseks. P. condensata suudab oma seemneid levitada lihtsalt selle tõeliste värvide näitamise kaudu.
