研究称秋海棠神秘蓝叶子可采集更多阳光

秋海棠发表于2016年10月27日12:20:16 | 新闻资讯 | 标签(tags):秋海棠 蓝叶子 光合作用

据英国每日邮报报道,目前,研究人员最新研究显示,长有亮蓝色叶子的秋海棠可能代表植物进化的一个新阶段,可能超越普通的绿色植物。

蓝色叶子是一种超级有效的光合作用形式,可用于采集其它植物拒绝的光线,这项发现将有助于科学家研制新型光线采集电子设备。全球有1500多种秋海棠植物,但是叶子亮蓝色光泽的生物功能性困扰科学家数十年。

科学家最新研究揭晓了秋海棠蓝色叶子形成之谜,表明蓝色叶子是为了更多地采集光线。

目前,研究人员发现只有将秋海棠放置在接近黑暗的环境下叶子才会出现蓝色光泽,在强光环境下蓝色光泽会缓慢地消失。这种植物使用它们独特叶子采集少量光线,该研究报告发表在近期出版的《自然植物》杂志上,排除了之前的假设——蓝色叶子用于阻止掠食者。

英国布里斯托尔大学希瑟-惠特尼(Heather Whitney)博士称,这种秋海棠真实奇特之处在于结合光线采集机制与光激结构,光线可以结构上操作,并在相同物质中以较高量子效率被采集。

秋海棠是一种普通的室内或者花园植物,它们使用叫做“光电子”的一种特殊纳米技术形式在叶子上建立相关结构,有助于采集光线。布里斯托尔大学博士生马特-雅各布斯(Matt Jacobs)说:“我们在显微镜下发现叶子的部分叶绿体能够反射亮蓝色光线,就像一面镜子一样。”

通过使用电子显微镜可以呈现更多的详细信息,我们发现秋海棠这种叫做“闪光细胞体(iridoplasts)”的蓝色叶绿体之间存在显著差异性,这是由于明亮蓝色闪光染色造成的,这种现象也存在于其它植物。

秋海棠叶子内部结构各层排列非常均匀统一,厚度仅100纳米,大约是人类头发直径的千分之一。叶绿体采集太阳光线,并转换成为植物的化学能量,太阳光线最初被叫做类囊体的细胞膜吸收,聚集形成较大、易变的堆叠结构。

这种秋海棠颇受欢迎的一个原因是它能够幸存于室内环境,无需直接的太阳光线照射。这是因为许多秋海棠生长在热带森林,该环境中照射在地面的阳光非常少,可能仅占树冠照射阳光的极少部分,植物为了生存需要采集任何形式的光线。

研究人员对海红豆秋海棠进行了观察,它们生长在马来西亚热带森林的密集树冠之下。由于具有不同寻常的叶绿体——闪光细胞体,它们长出彩虹色蓝叶子,闪光细胞体位于叶子表面层。

秋海棠叶子均匀分布3-4层类囊体,它类似于一种光子晶体,能够较强地反射430和560纳米之间的波长光线,从而使叶子呈现蓝色彩虹色。

这一现象非常类似用于制造可以控制光线流动的微型激光设备,在马来西亚热带森林,少量光线照射在秋海棠叶子上。研究人员指出,秋海棠的独特结构,很可能是进化形成的,可用于其它植物提高粮食产量或者使人造设备具备更好的电子效能。

研究人员强调称,我们仍需要进行更多的研究工作,秋海棠可能比普通室内植物具有更多的秘密。

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