Цветы заманивают шмелей «синим гало»
Ботаники, физики и химики выяснили, что неровности на поверхности лепестков в наномасштабе рассеивают синий свет, делая цветы более заметными для опылителей. Изучая лепестки разных видов цветковых растений, ученые обнаружили на поверхности многих из них рисунок из борозд и желобков.
При этом нанорельеф имел весьма неупорядоченную структуру, и, как оказалось, дело не в том, что растения «не могут лучше». Напротив, именно его неупорядоченность дает интересный оптический эффект, который ученые назвали «синим гало».
При перпендикулярном падении света неровная поверхность лепестков рассеивала коротковолновую составляющую спектра — от синего света до ультрафиолета, делая ее более заметной.
Цветок урсинии красивой. Темная область у основания лепестков
излучает синий цвет за счет нанобороздок
© Edwige Moyroud
Авторы исследования предположили, что выбор диапазона связан с особенностями зрения опылителей: ранее было показано, что они предпочитают цветы синего и фиолетового оттенков. Возможно, при помощи синего гало растения научились использовать такое предпочтение.
Чтобы проверить эту гипотезу, ученые изготовили искусственные цветы черного цвета с гладкой и неровной поверхностью, в которые поместили горький раствор хинина и сладкий раствор сахарозы, соответственно. Затем исследователи предложили земляным шмелям Bombus terrestris выбирать между разными типами цветов.
Оказалось, что насекомые действительно способны видеть синее гало: через 120 циклов шмели почти всегда выбирали цветы со сладкой начинкой, ориентируясь по синему отблеску.
Аналогичный результат давали искусственные цветы с регулярной структурой борозд на поверхности, однако обучение при этом происходило медленнее. Это указывает на то, что нерегулярность наноструктур на поверхности особенно важна для создания синего гало.
Кроме того, ученые также показали, что цветы с синим гало шмелям в целом проще обнаруживать: на их опыление у насекомых уходило примерно в полтора раза меньше времени, чем в случае гладких цветов. Те же эффекты воспроизводились при окрашивании искусственных цветов в другие цвета, помимо черного.
Исследователи отмечают, что подобные нерегулярные наноструктуры на поверхности лепестков встречаются у цветковых растений, расположенных на разных ветках филогенетического дерева. Это означает, что эта особенность неоднократно развивалась независимо у разных видов в ходе конвергентной эволюции, представляя более «дешевую» альтернативу производству синих и фиолетовых пигментов для привлечения опылителей.
Интересно, что синее гало некоторых цветов (в особенности с темной окраской) люди тоже могут видеть: к примеру, синий отблеск заметен на лепестках черного тюльпана «Королева ночи».
Статья междисциплинарной группы исследователей из Великобритании и Швейцарии опубликована в журнале Nature
Источник: chrdk.ru
