Un estudio reciente dirigido por investigadores de la Universidad de Hiroshima ha presentado las fascinantes propiedades ópticas de la cícada sudafricana en peligro de extinción, ENCEFALARTOS Rough. Con sus hojas azuladas distintivas, la especie, que evolucionó mucho después de la edad de los dinosaurios, no deriva este color único de los pigmentos sino debido a un mecanismo estructural refinado que involucra cristales de lavado.
Publicado en la investigación en el Journal of Experimental BotanyEl equipo analizó el recubrimiento de lavado epicuticular sobre las hojas de la cícada. Descubrieron que era, que contiene una conexión de lipuro que se conoce como cristales tubulares no acosanos-ol que refleja la luz en las longitudes de onda ultravioleta (UV) y azules. En consecuencia, las hojas irradian un brillo azulado llamativo. Esta conexión es notable debido a su aparición temprana en la evolución de las plantas terrestres, que se encuentran en varias líneas de plantas, incluidas las propagaciones de Gymno y ciertos musgos.
Curiosamente, solo un par selecto de especies de plantas puede organizar esta cera en estructuras únicas que se llaman «colores estructurales» que generan. A diferencia de los colores convencionales que provienen de los pigmentos, los colores estructurales surgen de la arquitectura microscópica que extiende la luz. Los fenómenos son comparables a los tonos animados observados en las alas de la mariposa morfo y el plumaje de los blue jays, quienes muestran efectos ópticos comparables sin los pigmentos correspondientes.
El equipo de investigación llevó a cabo simulaciones de múltiples capas de Monte Carlo para comprender la interacción de la luz con los lavados, que son notablemente pequeños con un diámetro de 0.1 micrómetro. Sus hallazgos indicaron que el posicionamiento de la lavandería contra un fondo oscuro mejora la apariencia azul al reducir los reflejos no deseados, mientras que un espacio de aire puede convertir el color en un tinte grisáceo. Cuando el espacio de aire se llena de agua, se recupera el color original, que muestra el delicado equilibrio de la interacción de la luz.
Además de las características visualmente fascinantes, la investigación sugiere que el brillo de glauce de E. podría servir múltiples funciones. Las propiedades pueden ofrecer protección UV, crucial para la supervivencia en paisajes secos donde la radiación UV puede dañar las células vegetales. Además, el color azul puede indicar a los polinizadores, porque muchos insectos pueden percibir la luz UV y ser sensible a las longitudes de onda azules.
A pesar de la visión obtenida con respecto a la coloración estructural, la biosíntesis de no acosano-10-OL sigue siendo un misterio. Los investigadores investigaron el papel de las enzimas de ceto-akyl-synthase (KCS), que se cree que están involucradas en este proceso, pero la introducción de estas enzimas en una instalación modelo no produjo los resultados esperados. Esto sugiere que los caminos desconocidos pueden desempeñar un papel importante en la producción de la conexión.
Las implicaciones de los hallazgos se extienden más allá de la curiosidad en la adaptación de las plantas; Tienen potencial de innovaciones inspiradas en la naturaleza. Mientras los investigadores se profundizan en la comprensión de cómo E. Sintetiza la lavandería única, esperan que el desarrollo de materiales que imiten estas estrategias naturales. Esta investigación no solo mejora nuestra comprensión de la resiliencia de las plantas en entornos extremos, sino que también allana el camino para el progreso tecnológico futuro.
El equipo de investigación incluye contribuyentes notables como Makoto Kusaba de la Universidad de Hiroshima, Takashi Okamoto del Instituto de Tecnología Kyushu y Michiharu Nakano de la Universidad de Kochi.
