Почему черника технически не синяя

Черника кажется синей без синего пигмента. И вот почему.

Если разрезать спелую чернику , её синяя кожица снаружи не будет соответствовать тёмно-красновато-фиолетовому цвету внутри плода. Однако её кожица на самом деле не содержит синих пигментов , которые обычно придают этот цвет. Вместо этого, беспорядочное расположение микроскопических структур на их естественном восковом покрытии придаёт этим ягодам синий оттенок. Результаты описаны в исследовании, опубликованном 7 февраля в журнале Science Advances , и могут быть применены к другим ягодам, включая черемуху, тернослив и ягоды можжевельника. 

Синий цвет — один из очень редких в природе: менее одного из десяти растений обладают этим любимым человеком цветом. Частично это связано с тем, что в природе не существует настоящего синего пигмента. Чтобы этот цвет появился, молекулы растений и животных должны совершать трюки, чтобы казаться синими для человеческого глаза. В некоторых цветах, таких как колокольчики, это в первую очередь происходит, когда природные пигменты или красители смешиваются так же, как вы можете смешивать различные краски, чтобы изменить цвет. Красные пигменты, называемые антоцианами, наиболее распространены в природе, и изменение кислотности пигмента меняет цвет. В сочетании с отраженным светом дневной цветок, гортензии и васильки могут иметь красочные лазурные цветы. Не совсем понятно, почему растения могут так стараться быть такими синими, но уникальный цвет может помочь им привлечь опылителей, таких как пчелы. 

Голубика имеет синий оттенок благодаря тонкому естественному слою воска на кожице . Воск выполняет множество функций в растительном мире, в том числе служит самоочищающимся покрытием или дополнительной защитой , но учёные до сих пор не понимают, что именно делает воск и почему.

«Мы поняли, что в природе существует множество синих пигментов, а также „хитростей“, или способов, которыми природа создаёт синий цвет без пигментов», — рассказал PopSci соавтор исследования, физик из Бристольского университета Рокс Миддлтон. «Мы просто не знали — и не могли найти нигде письменных объяснений — почему черника и подобные ей фрукты синие».

Синий цвет из черники невозможно было получить простым раздавливанием, поскольку он отсутствует в пигментированном соке, выделяющемся при раздавливании ягод. Это навело команду на мысль о чём-то странном в её цвете. 

В ходе исследования Миддлтон и его команда исследовали восковой слой ягод черники с помощью электронного микроскопа. Они обнаружили, что слой воска, окружающий ягоды черники, состоит из мельчайших структур, которые рассеивают синий и ультрафиолетовый (УФ) свет, поглощая другие цвета. Благодаря такому строению ягоды кажутся синими для людей и синими/ультрафиолетовыми для птиц и других видов, способных видеть ультрафиолет, несмотря на отсутствие синих пигментов в самой восковой кожуре. 

Чтобы рассмотреть её поближе, они удалили с поверхности восковой слой и перекристаллизовали его на карточке в лаборатории. Они создали новое синее УФ-покрытие и удалили с кожи очень тонкое вещество, создающее цвет, называемое красителем. Толщина слоя составляла всего около двух микрон, что меньше толщины человеческого волоса .  

«Они [красители] рассеивают синий и ультрафиолетовый свет, пропуская остальные цвета без поглощения», — говорит Миддлтон. «Вот почему так важно, чтобы под ними были тёмные пигменты, которые „поглощают“ оставшийся свет. Если бы под ними был яркий пигмент или рассеивающий белый материал, свет бы проходил сквозь них, и цвет выглядел бы смешанным или размытым».

Пока не до конца ясно, привлекает ли птиц ультрафиолетовое излучение кожицы черники. Исследование показывает, что природа разработала «действительно хитрый трюк» в виде сверхтонкого слоя для важного красителя. Также удивительно, что это не было задокументировано ранее, и что учёным удалось перекристаллизовать воск и создать новое синее покрытие.

«Есть намёки на аналогичный эффект у конкретной гусеницы, но я бы сказал, что на самом деле опубликовано не так много данных со спектрами», — говорит Миддлтон. 

Воспроизведение этого красителя в лабораторных условиях может проложить путь к новым методам создания пигментов. Команда планирует найти более простые способы воссоздания этого покрытия и использовать его для создания более экологичной и даже съедобной краски, отражающей ультрафиолет и синий свет.

«Это стало прекрасным напоминанием о том, как много всего можно узнать об окружающем мире», — говорит Миддлтон. «Растения — это нечто удивительное!»

Laura Baisas “Why blueberries aren’t technically blue”

Перевод статьи «Why blueberries aren’t technically blue» автора Laura Baisas, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык