Naukowcy z Krasnojarska odkryli, że niezwykły odcień niebieskiego świerka i szarej pszenicy wynika z obecności nanorurek w wosku naskórkowym pokrywającym igły i liście. Nanorurki oddziałują na światło przenikające do roślin, dzięki czemu mogą przetrwać w warunkach słabego oświetlenia i zwiększać efektywność fotosyntezy. Wyniki badań zostały opublikowane w zbiorze Międzynarodowej Konferencji Informatyki i Nanotechnologii 2020 (ITNT).
Wiele części roślin jest pokrytych woskiem naskórkowym, który chroni liście przed nadmierną wilgocią i wysychaniem, owadami i chemikaliami. Naukowcy z Instytutu Fizyki. L. V. Centrum Naukowe Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk w Kirensk Krasnojarsk odkryło, że elementami strukturalnymi woskowej powłoki roślin są nanorurki. Badając wpływ warstwy wierzchniej na właściwości optyczne igieł świerka kłującego i liści pszenicy szaro-szarej, autorzy doszli do wniosku, że za niebieską barwę odpowiadają nanoobiekty.
„W 2016 roku naukowcy z Anglii odkryli, że to nie pigmenty są odpowiedzialne za niebieski kolor roślin, ale pewna fotoniczna struktura kryształu w chloroplastach roślin. Na Syberii rośnie wiele niebieskich jodeł, zaczęliśmy szukać przyczyny ich niebieskiego koloru i natknęliśmy się na wosk. Okazało się, że to on był odpowiedzialny za niezwykły kolor. Jeśli ta warstwa zostanie usunięta chemicznie, wizualnie drzewo stanie się zwykłym zielonym świerkiem. Przyjrzeliśmy się także różnym odmianom szarej pszenicy i odkryliśmy, że gruba powłoka woskowa niebieskawych roślin składa się z nanorurek. Podczas badania właściwości widmowych wosku stwierdziliśmy, że pochłania on prawie całe światło ultrafioletowe i emituje je w widzialnym zakresie światła, to znaczy fluoryzuje. Absorbując światło o krótkich falach, warstwa wosku chroni wewnętrzną strukturę komórek przed promieniowaniem ultrafioletowym i jednocześnie przenosi je do widzialnego obszaru widma, zwiększając tym samym efektywność fotosyntezy”- powiedział jeden z autorów badania Jewgienij Bukhanov.
Próbki nanorurek pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Pszenica (po lewej) i świerk kłujący (po prawej) Serwis prasowy KSC SB RAS
Serwis prasowy KSC SB RAS
Naukowcy użyli wody destylowanej do oddzielenia wosku z rośliny. Próbki umieszczono w naczyniu z wodą na kilka godzin i schłodzono do ujemnych temperatur. Zamarzając, woda rozszerzyła się i oderwała płytki wosku z powierzchni liścia. Po rozmrożeniu płytki wypłynęły na powierzchnię, gdzie naukowcy je zebrali. Badanie otrzymanych próbek pod skaningowym mikroskopem elektronowym wykazało, że w obu roślinach powłoka woskowa składa się z nanorurek o średnicy około 150 nm i długości 1–4 mikronów. Igły świerkowe i liście pszenicy różniły się widmami fluorescencji. U świerków szczyt blasku znajdował się blisko granicy ze światłem ultrafioletowym, a u pszenicy niedaleko strefy zielonej. W rezultacie pod wpływem promieniowania ultrafioletowego świerk staje się niebieski, a pszenica szaro-niebieska. Różnica polega na tym, że nanorurki w powłoce wosku są puste, natomiast w pszenicy są wypełnione, przez co w różny sposób załamują światło.
Podobał Ci się materiał? Dodaj Indicator. Ru do Yandex. News „Moje źródła” i czytaj nas częściej.
Komunikaty prasowe dotyczące badań naukowych, informacje o najnowszych publikowanych artykułach naukowych i zapowiedzi z konferencji, a także dane o zdobytych grantach i nagrodach prosimy przesyłać na adres [email protected].
