这些不寻常的金属蓝色水果具有令人难以置信的炫目颜色 - 现在科学家知道如何以及为什么

荚膜Tinus在其蜂窝织结构中呈现出果实的耀眼的蓝色，首次在本质上观察到这种类型的颜色生产。

研究人员发现，普通植物在其蜂窝结构中呈现出果实的耀眼的蓝色，首次在本质上观察到这种类型的颜色生产。

该植物，荚莲属，是常绿灌木在英国和欧洲其他地区普遍存在，它产生丰富的脂肪的金属蓝色水果。明亮的蓝色和高营养含量的组合使这些水果成为鸟类不可抗拒的饮食，可能会增加种子的蔓延和促进植物的成功。

由剑桥大学领导的研究人员使用电子显微镜来研究这些蓝色水果的结构。虽然自然界中存在其他类型的结构颜色 - 例如在孔雀羽毛和蝴蝶翅膀中 - 这是第一次发现这种结构掺入脂肪或脂质。结果报告了当前生物学期刊。

“荚豚鼠植物可以在花园和街道上找到，沿着英国的街道和欧洲大部分地区 - 我们大多数人都看过它们，即使我们没有意识到水果的颜色是多么不寻常，”第一作者Rox Middleton，他们将研究作为她的博士学位的一部分完成。在Cambridge的化学系。

荚莲属植物特写镜头。

大多数颜色本质上都是由于颜料。然而，其中一些最聪明和最丰富多彩的材料 - 如孔雀羽毛，蝴蝶翅膀和蛋白石 - 从颜料中取出颜色，而是从它们的内部结构单独，一种称为结构颜色的现象。根据这些结构的排列方式以及如何订购，它们可以反映某些颜色，通过光和物质之间的相互作用来创建颜色。

“我第一次注意到这些明亮的蓝色水果在佛罗伦萨拜罗斯的家庭时，”剑桥博士从剑桥的化学系博士说，他领导了研究。“我以为颜色真的很有趣，但尚不清楚导致它的东西。”

“荚莲属植物的金属光泽是非常不寻常的，因此我们使用电子显微镜来研究细胞壁的结构，”耶鲁大学的联合第一作者米兰达·斯诺诺 - 阿姆斯特朗表示。“我们发现一个不同于我们之前见过的任何结构：在小型脂质液滴层后的层。”

脂质结构掺入外皮的细胞壁或果皮的细胞壁中。另外，一层深红色的花青素颜料位于复杂结构下方，并且任何未被脂质结构反射的光都被下面的深红色颜料吸收。这可以防止光的任何反向散射，使水果显得更加蓝色。

荚莲属吨的显微镜视图。

研究人员还使用计算机模拟来表明这种类型的结构可以恰好产生荚膜果实中看到的蓝色类型。结构颜色在某些动物中是常见的，特别是鸟类，甲虫和蝴蝶，但只发现了几种植物物种在结构上呈着鲜艳的水果。

虽然大多数水果具有低脂肪含量，但有些 - 如鳄梨，椰子和橄榄 - 含有脂质，为动物提供重要的能量密集的食物来源。这对植物来说并不是直接的益处，但它可以通过吸引鸟来增加种子分散。

荚膜锡的颜色也可以作为其营养含量的信号：鸟类可以看一下水果，并知道它是否富含脂肪或碳水化合物，基于它是否是蓝色。换句话说，蓝色可以用作“诚实信号”，因为脂质产生信号（颜色）和奖励（营养）。

据我们所知，“诚实的信号在水果中很少见，”Sinnott-Armstrong说。“如果荚膜锡的结构颜色实际上是诚实的信号，那将是一个真正整洁的例子，其中颜色和营养至少部分来自相同的来源：嵌入在细胞壁中的脂质。我们以前从未见过这样的东西，看看其他结构上色的水果是否具有类似的纳米结构和类似的营养含量将会有趣。“

结构颜色的一个潜在应用是，它去除对异常或损坏化学颜料的需要 - 替代地由任何材料形成颜色。“看到这一原则在这种情况下，植物使用潜在营养丰富的脂质来制作美丽的蓝色闪光。Vignolini说，它可能会激发工程师制作自己的双重颜色。“

参考：“Viburnum tinus果实使用脂质生产金属蓝色结构颜色”，米兰达·斯诺特 - armstrong，Yu Ogawa，Gianni Jacucci，Edwige
Moyroud，Paula J. Rudall，Chrissie Preychid，Maria Conejero，Beverley J. Glover，Michael J. Donoghue和Silvia Vignolini，2020年8月6日，目前的生物学.DOI：
10.1016 / J.CUB.2020.07.005

该研究部分由欧洲研究理事会，EPSRC，BBSRC和NSF提供支持。