Peneliti Cambridge nuduhake manawa tanduran bisa ngatur kimia permukaan kelopak kanggo nggawe sinyal warna-warni sing katon ing tawon.
Nalika umume kembang ngasilake pigmen sing katon warni lan tumindak minangka isyarat visual kanggo pollinator, sawetara kembang uga nggawe pola telung dimensi mikroskopis ing permukaan kelopak. Garis sejajar iki nggambarake dawa gelombang cahya tartamtu kanggo ngasilake efek optik warna-warni sing ora tansah katon ing mripat manungsa, nanging katon ing tawon.
Ana akeh kompetisi kanggo perhatian saka pollinators lan-amarga 35% saka tanduran ing donya gumantung ing pollinator kewan-pangerten carane tetanduran nggawe pola kelopak sing nyenengake pollinators bisa dadi pinunjul kanggo ngarahake riset lan kabijakan ing tetanèn, biodiversity lan konservasi.
Riset sing dipimpin dening tim Profesor Beverley Glover ing Departemen Ilmu Tumbuhan Cambridge nuduhake manawa ana liyane babagan pola kelopak tinimbang sing katon. Asil sadurungé nuduhake yen mechanical buckling saka lancip, protèktif Senran Lapisan ing permukaan kelopak enom sing tuwuh bisa nyebabake pembentukan ridges mikroskopis.
Pegunungan semi-urutan iki tumindak minangka kisi-kisi difraksi sing nggambarake dawa gelombang cahya sing beda kanggo nggawe efek halo biru iridescent sing lemah ing spektrum biru-UV sing bisa dideleng dening bumblebees. Nanging, kenapa striasi kasebut mung ana ing kembang tartamtu utawa mung ing bagean kelopak kelopak tartamtu ora dimangerteni.
Edwige Moyroud, sing miwiti riset iki ing laboratorium Profesor Glover lan saiki mimpin klompok riset dhewe ing Laboratorium Sainsbury, wis ngembangake kembang waru asli Australia, Venice mallow (Hibiscus trionum), minangka spesies model anyar kanggo nyoba ngerti carane lan kapan. struktur nano iki berkembang.
"Model awal kita prédhiksi manawa jumlah sel sing tuwuh lan jumlah kutikula sing digawe sel kasebut minangka faktor kunci sing ngontrol pembentukan striasi," ujare Dr. Moyroud, "nanging nalika miwiti nyoba model kasebut nggunakake karya eksperimen ing Venice mallow, kita nemokake manawa tatanan kasebut uga gumantung banget marang kimia kutikula, sing mengaruhi cara kutikula nanggapi pasukan sing nyebabake buckling.
"Pitakonan sabanjure sing pengin ditliti yaiku kepiye kimia beda bisa ngganti sifat mekanik kutikula, minangka bahan bangunan nano. Bisa uga komposisi kimia sing beda-beda nyebabake kutikula kanthi arsitektur sing beda-beda utawa kanthi kaku sing beda-beda lan mula beda-beda cara nanggepi gaya sing dialami sel nalika kelopak tuwuh.
Proyèk iki ngandhakake yen ana kombinasi proses kerja bareng lan ngidini tanduran bisa mbentuk permukaane. Dr. Moyroud nambahake, "Tetuwuhan minangka ahli kimia sing kuat lan asil kasebut nggambarake kepiye carane bisa nyetel kimia kutikula kanthi tepat kanggo ngasilake tekstur sing beda ing kelopak. Pola sing dibentuk ing skala mikroskopis bisa nindakake macem-macem fungsi, saka komunikasi karo pollinator nganti pertahanan nglawan herbivora utawa patogen.
"Dheweke minangka conto diversifikasi evolusioner lan kanthi nggabungake eksperimen lan pemodelan komputasi, kita bakal luwih ngerti carane tanduran bisa nggawe."
Temuan kasebut bakal diterbitake ing Biologi saiki.
"Wawasan kasebut uga migunani kanggo keanekaragaman hayati lan karya konservasi amarga padha mbantu kanggo nerangake carane tetanduran sesambungan karo lingkungane, "ujare Profesor Glover, sing uga direktur Cambridge University Botanic Garden, kang peneliti pisanan weruh kembang iridescent saka Venice mallow.
"Contone, spesies sing ana hubungane raket nanging tuwuh ing wilayah geografis sing beda bisa duwe pola kelopak sing beda banget. Ngerteni kenapa pattering petal beda-beda lan kepiye pengaruhe hubungan antarane tanduran lan pollinator bisa mbantu menehi informasi luwih apik babagan kabijakan babagan manajemen sistem lingkungan lan konservasi keanekaragaman hayati ing mangsa ngarep.
Nyelidiki apa sing nyebabake pola petal 3D
Peneliti njupuk pendekatan stepwise kanggo investigasi. Dheweke pisanan ngamati perkembangan kelopak lan ngerteni manawa pola kutikula katon nalika sel elongate, nuduhake yen wutah penting. Dheweke banjur nemtokake manawa ngukur paramèter fisik sing ana hubungane karo pertumbuhan, kayata ekspansi sel lan kekandelan kutikula, bisa prédhiksi pola sing diamati, lan ora bisa. Dheweke banjur mundur kanggo nyoba ngerteni apa sing ilang.
Sifat-sifat materi, apa anorganik utawa diprodhuksi dening sel urip kaya kutikula, bisa uga gumantung marang sifat kimia saka materi iki. Kanthi atine, para peneliti mutusake kanggo ndeleng kimia kutikula, lan nemokake manawa iki minangka faktor kontrol. Kanggo nindakake iki, dheweke pisanan nggunakake cara anyar saka lapangan kimia kanggo nganalisa komposisi kutikula ing titik-titik sing spesifik ing petal. Iki nuduhake yen wilayah kelopak kanthi tekstur sing kontras (lancar utawa lurik) uga beda-beda ing kimia permukaane.
Dibandhingake karo kutikula sing mulus, dheweke nemokake kutikula lurik nduweni tingkat asam dihidroksi-palmit lan lilin sing dhuwur lan senyawa fenolik sing kurang. Kanggo nguji yen kimia kutikula pancen penting, dheweke banjur ngrintis pendekatan transgenik ing Hibiscus kanggo ngowahi kimia kutikula langsung ing tetanduran, nggunakake gen sing padha karo sing dikenal kanggo ngontrol produksi molekul kutikula ing tanduran model sing beda, Arabidopsis.
Iki nuduhake yen tekstur kutikula bisa diowahi, tanpa ngganti wutah sel, mung kanthi ngowahi komposisi kutikula. Kepiye kimia kutikula bisa ngontrol lempitan 3D? Para peneliti mikir yen owah-owahan ing kutikula kimia mengaruhi sifat mekanik kutikula amarga, sanajan diregani nganggo piranti khusus, kelopak transgenik kanthi kutikula mulus tetep lancar, ora kaya tanduran liar.