Panaliti Cambridge parantos nunjukkeun yén pepelakan tiasa ngatur kimia permukaan kelopakna pikeun nyiptakeun sinyal iridescent anu katingali ku lebah.
Bari lolobana kembang ngahasilkeun pigmén nu némbongan warni tur meta salaku cue visual pikeun pollinators, sababaraha kembang ogé nyieun pola tilu diménsi mikroskopis dina surfaces kelopak maranéhanana. Jalur paralel ieu ngagambarkeun panjang gelombang cahaya khusus pikeun ngahasilkeun éfék optik warna-warni anu henteu salawasna katingali ku panon manusa, tapi katingali ku lebah.
Aya kavling kompetisi pikeun perhatian ti pollinators jeung-nunjukkeun yen 35% tina pepelakan dunya ngandelkeun pollinators sato-pamahaman kumaha tutuwuhan nyieun pola kelopak nu mangga pollinators bisa jadi signifikan pikeun ngarahkeun panalungtikan kahareup jeung kawijakan dina tatanén, biodiversity jeung konservasi.
Panalitian anu dipimpin ku tim Profesor Beverley Glover di Jurusan Élmu Tumbuhan Cambridge ngungkabkeun yén aya langkung seueur pola kelopak tibatan anu katingali. Hasil saméméhna nunjukkeun yén buckling mékanis tina ipis, pelindung kutikula lapisan dina beungeut petals tumuwuh ngora bisa memicu formasi ridges mikroskopis.
Ieu ridges semi-maréntahkeun meta salaku gratings difraksi nu ngagambarkeun panjang gelombang béda cahaya pikeun nyieun éfék iridescent biru-halo lemah dina spéktrum biru-UV nu bumblebees bisa ningali. Tapi, naha éta striations ngan kabentuk dina kembang tangtu atawa malah ukur dina bagian nu tangtu petals teu dipikaharti.
Edwige Moyroud, anu ngamimitian panalungtikan ieu di lab Professor Glover sarta ayeuna mingpin grup panalungtikan dirina sorangan di Laboratorium Sainsbury, geus ngembangkeun waru asli Australia, Venice mallow (Hibiscus trionum), salaku spésiés model anyar pikeun nyobaan ngartos kumaha jeung iraha. nanostructures ieu ngamekarkeun.
"Modél awal urang ngaramalkeun yén sabaraha sél tumuwuh sareng sabaraha kutikula sél éta ngadamel mangrupikeun faktor konci anu ngatur formasi striations," saur Dr. Moyroud, "tapi nalika urang mimiti nguji modél nganggo karya ékspérimén di Venice mallow kami mendakan yén formasina ogé gumantung pisan kana kimia kutikula, anu mangaruhan kumaha kutikula ngaréspon kana kakuatan anu nyababkeun buckling.
"Patarosan salajengna urang hoyong ngajajah kumaha kimia béda bisa ngarobah sipat mékanis tina cuticle, salaku bahan wangunan nanostructure. Panginten komposisi kimia anu béda-béda nyababkeun kutikula kalayan arsitéktur anu béda-béda atanapi kalayan kaku anu béda-béda sareng ku kituna béda-béda cara ngaréaksikeun kakuatan anu dialaman ku sél nalika kembangan kembangan.
Proyék ieu ngungkabkeun yén aya kombinasi prosés gawé bareng sareng ngamungkinkeun pepelakan ngawangun permukaanna. Dr Moyroud ditambahkeun, "Tutuwuhan mangrupakeun kimiawan formidable sarta hasil ieu ngagambarkeun kumaha aranjeunna persis bisa Ngepaskeun kimia cuticle maranéhna pikeun ngahasilkeun textures béda sakuliah petals maranéhanana. Pola anu dibentuk dina skala mikroskopis tiasa ngalaksanakeun sababaraha fungsi, ti komunikasi sareng pollinator dugi ka pertahanan ngalawan hérbivora atanapi patogén.
"Éta mangrupikeun conto anu luar biasa ngeunaan diversifikasi évolusionér sareng ku ngagabungkeun ékspérimén sareng modél komputasi kami mimiti ngartos sakedik kumaha pepelakan tiasa nyiptakeunana."
Papanggihan bakal diterbitkeun dina Biologi ayeuna.
"Wawasan ieu ogé mangpaat pikeun biodiversity sareng karya konservasi sabab ngabantosan ngajelaskeun kumaha tatangkalan berinteraksi sareng lingkunganana, ”saur Profesor Glover, anu ogé diréktur Kebon Raya Universitas Cambridge, dimana para panalungtik mimiti ningali kembang iridescent tina Venice mallow.
"Contona, spésiés anu raket patalina tapi anu tumuwuh di wewengkon géografis béda bisa boga pola kelopak pisan béda. Ngartos naha pattering kelopak béda-béda sareng kumaha ieu tiasa mangaruhan hubungan antara pepelakan sareng pollinatorna tiasa ngabantosan langkung saé nginpokeun kabijakan dina ngokolakeun sistem lingkungan sareng konservasi biodiversiti ka hareup.
Nalungtik naon anu nyababkeun pola kelopak 3D
Para panalungtik nyandak pendekatan stepwise kana investigations. Aranjeunna mimiti niténan kamekaran kelopak sareng perhatikeun yén pola kutikula muncul nalika sél manjang, nunjukkeun yén kamekaran penting. Aranjeunna lajeng nangtukeun naha ngukur parameter fisik patali tumuwuhna, kayaning ékspansi sél jeung ketebalan kutikula, adequately bisa ngaduga pola observasi, sarta kapanggih yén maranéhna teu bisa. Aranjeunna teras mundur pikeun ngidentipikasi naon anu leungit.
Sipat bahan, naha anorganik atanapi dihasilkeun ku sél hirup sapertos kutikula, sigana gumantung kana sifat kimia bahan ieu. Kalayan dina pikiran ieu, panalungtik mutuskeun pikeun ningali kimia kutikula, sareng mendakan yén, memang, ieu mangrupikeun faktor pangendali. Jang ngalampahkeun ieu, aranjeunna mimiti ngagunakeun métode anyar tina widang kimia pikeun nganalisis komposisi cuticle dina titik pisan husus sakuliah lakop. Ieu nunjukkeun yén daérah kelopak kalayan tékstur anu kontras (halus atanapi lurik) ogé béda dina kimia permukaanna.
Ngabandingkeun sareng kutikula lemes, aranjeunna mendakan kutikula lurik ngagaduhan tingkat asam dihidroksi-palmitik sareng lilin sareng tingkat sanyawa fénol anu rendah. Pikeun nguji naha kimia kutikula memang penting, aranjeunna teras naratas pendekatan transgenik dina Waru pikeun ngarobah kimia kutikula langsung dina tutuwuhan, ngagunakeun gén nu sarupa jeung nu dipikawanoh pikeun ngadalikeun produksi molekul kutikula dina tutuwuhan model béda, Arabidopsis.
Ieu nunjukkeun yén tékstur kutikula tiasa dirobih, tanpa ngarobih pertumbuhan sél, ngan saukur ku ngarobih komposisi kutikula. Kumaha kimia kutikula tiasa ngontrol lipatan 3D na? Para panalungtik nyangka yén parobahan dina cuticle elmu kimia mangaruhan sipat mékanis tina kutikula, sanajan lamun stretched maké alat husus, petals transgenik ku kutikula lemes tetep mulus, teu saperti tutuwuhan liar-jenis.