Udvikling, funktion og udvikling af plantenanostrukturer, der påvirker dyrs adfærd

Væsner som Morpho-sommerfuglen på bladet ovenfor ser ud til at være dækket af skinnende blå og grønne metalliske farver. Dette fænomen kaldes "iriscens, "hvilket betyder, at farven ser ud til at ændre sig, når vinklen ændres, meget som sæbebobler og havskaller.

Hos dyr, de fysiske mekanismer og funktion af strukturelle farver er blevet undersøgt betydeligt som et signal for genkendelse eller valg af mage.

På den anden side, Beverley Glover mener, at sådan flimren i planter faktisk kan påvirke dyrenes adfærd ved at tiltrække bestøvere bedre end deres ikke-iriserende modstykker. Glover, direktør for Cambridge University Botanic Garden, præsenterede sit studie under Biology Seminar Series i French Family Science Center mandag tidligere på ugen.

De metalliske egenskaber ved blomster som Hibiscus Trionum ovenfor genereres af diffraktionsgitter - svarende til den måde, CD skinner på - for at skabe farve fra gennemsigtigt materiale.

For at observere virkningerne af iriscensen på bestøvere som bier, Glover skabte kunstige materialer med en overfladestruktur af nanoskala kamme, svarende til det mikroskopiske billede af et kronblads epidermale overflade nedenfor.

I det første sæt af eksperimenter, Glover og hendes team mærkede bier med maling for at følge deres adfærd, mens de satte insekterne til at udforske iriserende blomster. Nogle var dækket af en rød rist – med en sød opløsning som belønning – og andre med en blå iriserende rist – med en sur opløsning som afskrækkende middel. Forsøget viste, at bierne var i stand til at detektere det iriserende signal produceret af kronbladets nanoridges, og – som et resultat – korrekt identificeret de givende blomster.

Med beviset på, at bierne var i stand til at se iriscens, Glover gik i gang med det andet eksperiment:når bierne finder en bestemt type blomst, hvor lang tid tager det dem at finde den samme blomst et andet sted? Ved at bruge det trekantede arrangement af glitrende overflader som vist nedenfor, Glover observerede, at iriscens frembragt af et diffraktionsgitter fører til en betydelig stigning i fourageringshastighed sammenlignet med ikke-iriserende blomster.

Mens iriserende planter er svære at få øje på ved en afslappet gåtur gennem haven, bestøvere som bier kan helt sikkert se det, og videnskabsmænd har for nylig indset, at insektsyn og blomsterfarver har udviklet sig sammen.

For at sikre, at pollen overføres mellem blomster af samme art, disse blomster har udviklet en unik iriserende struktur. Mens forskere arbejder på at forstå, hvilke planter der producerer disse smukke farver, og hvordan strukturen på nanoskalaen overføres gennem reproduktion, vi kan kun se på vores haver med undren over den store mængde natur, der stadig mangler at blive udforsket og lært.