Първите фотосинтезиращи организми вероятно са били сини, а такива сини растения все още съществуват - това са бегониите от сумрачните дъждовни гори на Югоизточна Азия, на които, за да оцелеят в условията на ниска осветеност, им помага точно синият цвят на листата, съобщава Science.
Изследването е публикувано в Nature Plants.
Почти целия живот на Земята зависи от способността на растенията да превръщат светлината в химична енергия. Хлоропластите, тези малки фабрики, които извършват тази дейност, обикновено се смятат за пасивни - те просто си седят там и абсорбират светлината. Но се оказва, че не винаги е така.
Сега британски изследователи съобщават, че са открили вид сенколюбива бегония, наречена Begonia pavonina, която подрежда своите абсорбиращи светлината компоненти в листата си, за да стимулира поглъщането на светлината.
Необичайното оцветяване на вида идва от фотосинтезиращи структури, наречени иридопласти, обяснява съавторът на проучването Хедър Уитни (Heather M. Whitney) от Университета на Бристол. Както хлоропластите, тези структури предоставят клетъчния механизъм за фотосинтезата. Хлоропластите абсорбират светлината и я използват, за да синтезират молекулите, които съхраняват енергия, разчитайки на хлорофил - пигмент, който абсорбира червената и синята светлина и отразява зелената, което придава на растенията типичнния им вид.
Но когато Уитни и колеги й проучват клетките на Begonia pavonina под микроскоп, забелязват, че иридопластите имат много странно форма. Те са разположени един върху друг, мембрана върху мембрана и са разделени от тънък слой течност.
Begonia pavonina. Снимка: Matthew Jacobs
Ефектът на слоя е подобен на вида на преливащото се със цветовете на дъгата масло, плаващо на водна повърхност. "Светлината, преминаваща през структурата леко се пречупва, което се нарича интерференция, обяснява Уитни. "Така се получава преливащия се отблясък".
Photonic multilayer structure of Begonia chloroplasts enhances photosynthetic efficiency.
Типичните хлоропласти са обхванати от външната, вътрешна и трета мембрана, наречена тилакоидна, които се натрупват една върху друга малко по случаен режим. При B. pavonina обаче това подреждане е далеч подредено, създавайки фотонни кристали. Тези кристални решетки силно отразяват синята светлина и листата придобиват тези преливащи се цветове.
Но по-важното е, че те се концентрират енергията на по-наситените зелени и червени дължини на вълните на светлината в листата си. Крайният резултат е, че листата на B.pavonina поглъщат около 10% повече енергия, отколкото другите обитатели на тропичния подлес. Това може да не изглежда много, но под дебелите балдахини на малайзийските гори, където живее B. pavonina , всяка допълнителна енергия дава на растението шанс да надделее над своите конкуренти.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Последни коментари