Ученые установили, что яркая металлическая окраска африканских ягод Pollia condensata определяется не пигментом, а интерференцией света в специализированных клеточных структурах. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ее краткое описание приводит Nature News.
Ягоды Pollia condensata собраны в синие соплодия, имеющие характерный яркий металлический (авторы называют его пуантиллистским) блеск. Несмотря на внешнее сходство с ежевикой, плоды лишены питательной мякоти, и под блестящей оболочкой содержат только сухие семена.
Авторы изучили под микроскопом клеточные структуры внешней оболочки плодов и определили спектральные характеристики отражаемого света. Оказалось, что яркая окраска Pollia определяется не пигментами, а интерференцией света на стенках клеток во внешней оболочке плода. Волокна целлюлозы в этих клетках расположены слоями толщиной в несколько сотен нанометров. Расстояние между слоями варьирует от клетки к клетке. В соответствии с этим расстоянием меняется и основная длина волны отражаемого интерферирующего света, и это придает окраске радужность. Большинство клеток отражают свет в синей области спектра, что определяет общий облик плодов.
Подобный механизм образования окраски встречается у животных: интерференция определяет цвет крыльев жуков, бабочек, перьев птиц и даже камуфляж осьминогов. Среди растений, однако, это первый пример такого рода.
Интересно, что отраженный свет имеет не только яркую окраску, но и выраженную круговую поляризацию, которая появляется из-за наклона целлюлозных слоев друг относительно друга. Имеет ли эта поляризация какую-либо биологическую функцию, пока не понятно (единственные животные, у которых обнаружена способность распознавать круговую поляризацию - ротоногие рачки, живущие в тропических морях).
Использование интерференции вместо пигмента позволяет растению добиться более заметной окраски - ягоды Pollia condensata оказались, по словам исследователей, самым ярко окрашенным известным биологическим объектом. Заметность плодов привлекает птиц и способствует распространению семян. Кроме того, поскольку окраска сохраняется и после высыхания ягод, это дополнительно увеличивает вероятность их распространения.