Pollia condensata, יליד אפריקה, משתמש במבנים בגודל ננומטרי כדי לייצר את הצבע העז ביותר שנחקר אי פעם ברקמות ביולוגיות. תמונה דרך PNAS
את הפירות הזעירים והקשים של סלע Pollia condensata, צמח בר הגדל ביערות אתיופיה, מוזמביק, טנזניה ומדינות אחרות באפריקה, לא ניתן לאכול גלם, לבשל או להפוך למשקה. אולם במערב אוגנדה ומחוצה לה, הפירות המתכתיים הקטנים של הצמח משמשים זה מכבר למטרות דקורטיביות בגלל תכונה יוצאת דופן: הם נשארים בצבע כחול תוסס במשך שנים ואף עשרות שנים לאחר שנבחרו. דגימה בגנים הבוטניים של קיו בלונדון שנאספה בגאנה בשנת 1974, עדיין שומרת על הגוון הזוהר.
מסוקרן, צוות חוקרים מקיו, אוניברסיטת קיימברידג 'ומוזיאון ההיסטוריה הטבעית של סמיתסוניאן, החליטו לבדוק כיצד הצמח הזה מייצר צבע כה מסנוור ומתמשך. אולם כשניסו לחלץ פיגמנט לחקר, הם הופתעו לגלות כי אין לפרי.
כאשר בדקו את P. condensata ברמה התאית, הם הבינו שהפרי מייצר את צבעו האופייני באמצעות צבעוניות מבנית, תופעה שונה באופן קיצוני שמתועדת היטב בממלכת החיות אך כמעט ולא ידועה בצמחים. הם קבעו כי רקמת הפרי בצבעים עזים יותר מכל רקמה ביולוגית שנחקרה בעבר - ומשקפת 30 אחוז אור, בהשוואה למראה כסופה, מה שהופך אותה לעזה יותר אפילו מהצבע הנודע של כנפי פרפר מורפו . ממצאיהם נחשפו במחקר חדש שפורסם היום בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences .
הרוב המכריע של הצבעים בעולם הביולוגי מיוצר על ידי פיגמנטים - תרכובות המיוצרים על ידי אורגניזם חי הסופגים באופן סלקטיבי אורכי גל מסוימים של אור, כך שהם נראים כצבע אורכי הגל שהם משקפים. לדוגמה, מרבית הצמחים הם ירוקים בגלל כלורופיל הפיגמנט, המשמש בפוטוסינתזה, הסופג את רוב אורכי הגל של האור הנראה למעט ירוק, ומשקף את הצבע הזה בעינינו. כתוצאה מכך, צבעי צמחים שנוצרו על ידי פיגמנטציה נראים כאותו הגוון בדיוק לא משנה מאיזו זווית אנו רואים אותם, והצבע מתפרק כאשר הצמח מת.
עם זאת , P. condensata מייצר את הכחול התוסס שלה באמצעות גדילי תאית זעירים בגודל ננו-ערמומי הנערמים בעורו. גדילים אלה מסודרים בשכבות של צורות סליל מפותלות ומעוותות, המתקיימות זו בזו כדי לפזר אור ולהפיק את צבעו הכחול העמוק של הפרי. להלן תצוגה של הפרי דרך מיקרוסקופ אלקטרונים, וחושף את נוכחות הצבע ברמה התאית:
הגוון הכחול העמוק של הצמח מיוצר ברמה התאית. תמונה דרך PNAS
גדילים אלה מעניקים לצמח גם איכות מרתקת עוד יותר, דבר שניתן (למרבה הצער) רק להעריך באופן אישי: תלוי איך אתה מחזיק את הפרי ומאיזו זווית אתה רואה אותו, נראה שכל אחד מתאי העור שלו משנה את צבעו. הסיבה לכך היא שהמרחק בין סיבי הננו-מוערמים הנערם משתנה מתא לתא, ולכן כל תא מייצר גוון שונה במקצת, ומשקף אור שמאלה או ימינה, תלוי בנקודת התצפית שלך. זה אחראי למראה המדהים והפיקסלים שלו:
כל תא עור מייצר צבע מעט שונה, מה שמוביל לאפקט הפיקסלי של הפרי. תמונה דרך PNAS
הסיבה לכך שצבע הפרי נמשך זמן כה רב להפליא, מתברר, הוא מכיוון שצבעו מובנה במבנהו, ולא להסתמך על פיגמנטים שיכולים להתפרק לאורך זמן. החוקרים דיווחו כי ראו פירות כחולים תוססים תלויים על גבעולי P. condensata מיובשים בשדה.
צוות המחקר נתן דקירה והסביר מדוע הצמח יתאמץ כל כך לפתח צבע בולט - הטעיה. על ידי חיקוי המראה של צמח עסיסי ומזין, הצבע יכול להערים על ציפורים ובעלי חיים לאכול את הפירות, ובכך לפזר את הזרעים בפנים כשהם מניבים את צרכיהם.
למרות שהשימוש בבעלי חיים לפיזור הוא אסטרטגיה המשותפת לצמחים רבים, רובם נאלצים להקדיש קלוריות יקרות לייצור עיסת בשר מתוקה ובשרנית. עם זאת , P. condensata מסוגל להפיץ את זרעיו על ידי הצגת הצבעים האמיתיים שלו.
