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La recherche révèle la science derrière les myrtilles de cette plante

Lantana strigocamara à la serre Ramaley sur le campus CU Boulder. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

Par une belle journée d’automne 2019, Miranda Cenote Armstrong se promenait dans Pearl Street à Boulder, dans le Colorado, lorsque quelque chose a attiré son attention : un petit fruit, particulièrement bleu vif, sur un buisson connu sous le nom de Lantana Strigukamara. Alors que ses petites grappes de roses, jaunes, oranges et myrtilles décorent généralement le centre piétonnier au printemps, les employés de la ville ont déchiré des Lantanas communs pour se préparer à la saison hivernale.


Cenote Armstrong, chercheur postdoctoral en écologie et la biologie de l’évolution Au CU Boulder, je lui ai rapidement demandé si elle pouvait retourner un échantillon au laboratoire. Elle voulait savoir : Qu’est-ce qui rendait ces baies bleues ?

Les découvertes de Sinnott-Armstrong ont maintenant été publiées dans la revue La nouvelle botanique. étude confirme Lantana Strigukamara Comme le deuxième cas documenté d’une plante produisant des fruits de couleur bleue avec des couches de particules de graisse. Elle et ses co-participants ont posté un dossier Premier cas documentédans Viorne Tinosen 2020.

Ces deux plantes font partie des six seules plantes au monde connues pour créer les couleurs de leurs fruits en utilisant une astuce de lumière connue sous le nom de couleur brune. Mais Cenote Armstrong a l’intuition qu’il y a plus.

« Nous trouvons ces choses littéralement dans nos arrière-cours et dans nos rues, les gens ne recherchaient pas des plantes avec une couleur squelettique », a déclaré Miranda Sinnott Armstrong, auteur principal de la nouvelle étude. Cependant, juste en remontant Pearl Street, vous vous dites : ‘Oh, il y en a un ! « 

La coloration du squelette est très courante chez les animaux. C’est ce qui donne aux plumes de paon brunes leur vert brillant et à de nombreux papillons leur bleu brillant. Mais cette illusion d’optique est très rare chez les plantes, selon Cenote Armstrong.

La recherche révèle la science derrière les myrtilles de cette plante

Stacey Smith, co-auteur de la publication et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive, épluche la peau d’un fruit de lantana. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

Pour créer leur couleur unique, ces fruits bleus utilisent des structures microscopiques dans leur peau pour manipuler la lumière et refléter les longueurs d’onde vues par nos yeux en bleu, leur donnant un aspect métallique distinct. La couleur pigmentée fait le contraire, absorbant des longueurs d’onde visibles spécifiques de la lumière. Cela signifie que les baies structurellement colorées n’ont pas de couleur en elles-mêmes ; Si vous deviez les écraser, ils ne se tacheraient pas de bleu.

En fait, si vous épluchez la peau du lantana fruit Et en le tenant devant la lumière, il semble presque complètement transparent. Mais si vous le placez sur un fond sombre, il redeviendra bleu, en raison des nanostructures en surface qui sont responsables de l’inversion des couleurs.

évolution des couleurs

Ce qui est particulièrement unique à propos de Lantana StrigukamaraOutre le fait que le bleu est très rare dans la nature, en particulier dans les fruits, il crée cette couleur brune dans leur peau à l’aide de couches de lipides ou de molécules lipidiques.

La recherche révèle la science derrière les myrtilles de cette plante

Stacey Smith, co-auteur de la publication et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive, épluche la peau d’un fruit de lantana. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

Viorne Tinos C’est la seule autre plante connue pour faire la même chose, et Lantana Et le viorne Le dernier ancêtre commun partagé il y a plus de 100 millions d’années. Cela signifie que les deux plantes ont développé ce trait commun complètement indépendamment l’une de l’autre.

« Cela nous met à l’affût d’autres groupes où cela se produit, car nous savons que cela peut être fait de plusieurs manières », a déclaré Stacey Smith, co-auteur de la publication et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive.

Les chercheurs parlent aussi beaucoup des raisons pour lesquelles une telle chose s’est développée. Fournit-il une couleur structurelle avantage évolutif?

Certains pensent que la couleur structurelle peut faciliter la dispersion des graines. Bien qu’il existe très peu de plantes connues avec une coloration squelettique, elles sont répandues dans le monde entier. Lantana Il est lui-même envahissant dans de nombreuses régions du monde, en particulier sous les tropiques. Selon les chercheurs, la nature brillante et métallique du fruit offre probablement un fort contraste avec le feuillage environnant, attirant les animaux pour le manger et répandre ses graines.

La recherche révèle la science derrière les myrtilles de cette plante

Lantana strigocamara à la serre Ramaley sur le campus CU Boulder. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

Mais juste le bleu et le lustre pourraient suffire pour qu’un animal pense que c’est décoratif, a déclaré Smith.

Les chercheurs ont noté que de nombreux oiseaux, en particulier en Australie, aiment utiliser des fruits colorés comme structure pour décorer leurs treillis et attirer des partenaires. Fait intéressant, les humains peuvent également contribuer à la propagation de Lantana pour la même raison.

« Le fait qu’ils se soient lancés dans le jardinage suggère que nous sommes exposés aux mêmes choses que les autres animaux trouvent attrayantes pour eux », a déclaré Smith. « On se dit : « Oh, regarde ce truc mignon et brillant. Je dois le mettre dans mon jardin. » »

Une autre possibilité, a déclaré Sinnott-Armstrong, est que la couche lipidique épaisse qui crée cette couleur unique soit le mécanisme de protection de la plante, fournissant une défense contre les agents pathogènes ou améliorant l’intégrité structurelle du fruit.

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    Stacey Smith, co-auteur de la publication et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive, à la Ramaley Greenhouse à CU Boulder. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

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    Stacey Smith, co-auteur de la publication et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive, épluche la peau d’un fruit de lantana. Crédit : Patrick Campbell/CU Boulder

La couleur bleue elle-même peut aussi être un indice.

La pigmentation et la couleur du squelette ne sont pas en conflit chez les plantes, mais les plantes peuvent avoir trébuché sur le squelette la couleur Comme une façon de faire du bleu parce que ce n’est pas facile de créer autrement, dit-elle.

Certains chercheurs du laboratoire Silvia Vignolini de l’Université de Cambridge – où Sinnott-Armstrong est actuellement basé – tentent de fabriquer des peintures colorées, des tissus et plus encore. couleur structurelleen comprenant mieux la structure des nanocristaux de cellulose dans les fruits colorés.

Les chercheurs espèrent en savoir plus sur les déclencheurs évolutifs possibles de ce mécanisme, à mesure que davantage de fruits de couleur brune sont découverts.

Ils sont là », a déclaré Cenote Armstrong. « Nous ne les avons pas encore tous vus. »

Les co-auteurs de cette publication sont : Yu Ogawa, Université de Grenoble Alpes ; Gia Theodora van de Kerkhove, Université de Cambridge ; et Silvia Vignolini, Université de Cambridge.


Ce fruit attire les oiseaux d’une manière inhabituelle pour se faire un bleu métallique


Plus d’information:
Miranda A. Sinnott‐Armstrong et al, Évolution convergente de la coloration brune grasse dysfonctionnelle dans les fruits de Lantana strigocamara (cultivar synchrone L. camara hybride), La nouvelle botanique (2022). DOI : 10.1111 / nph.18262

la citation: La recherche révèle la science derrière les baies bleues de cette plante (10 juin 2022) Extrait le 11 juin 2022 de https://phys.org/news/2022-06-reveals-science-blue-berries.html

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