Плоды калины посинели из-за липидных пузырьков

Синяя окраска плодов лавролистной калины имеет структурное происхождение. Исследователи выяснили, что вблизи от поверхности плода залегает многослойная структура с липидными пузырьками, которая отражает свет в синей и ультрафиолетовой части спектра. Дополнительную насыщенность цвету придает темно-красный пигмент антоциан — он поглощает свет, которому удалось миновать отражающий слой. Как отмечают авторы в статье для журнала Current Biology, лавролистная калина — первое известное растение с таким типом структурной окраски.

Плоды многих растений окрашены в яркие цвета, которые служат рекламой для животных — распространителей семян. Например, костянки лавролистной калины (Viburnum tinus), популярного декоративного кустарника родом из Средиземноморья, имеют необычный темно-синий оттенок с металлическим отливом. Он привлекает мелких воробьиных птиц, которые кормятся плодами этого вида в зимние месяцы и разносят его семена.

Лавролистная калина — одно из относительно немногих растений, чьи плоды имеют синюю окраску. Дело в том, что соответствующие пигменты встречаются в природе довольно редко. Присутствуют ли они в плодах калины или же ее цвет имеет иное происхождение, до сих пор оставалось неясным.

Разобраться в этом вопросе решила команда специалистов во главе с Сильвией Виньолини (Silvia Vignolini) из Кембриджского университета. Они обнаружили, что плоды лавролистной калины направленно отражают свет в синей и ультрафиолетовой части спектра и благодаря этому приобретают необычный цвет и металлический отлив. При этом поляризация отраженного света в основном сохраняется, что указывает на структурное происхождение окраски.

Авторы предположили, что большая часть света, падающего на костянку калины, отражается от клеточных стенок экзокарпия (наружного слоя околоплодника). Остальное поглощает темно-красный пигмент антоциан, которым богаты более глубокие слои. Благодаря ему синий цвет плода приобретает большую насыщенность.

Воспользовавшись электронной микроскопией, ученые обнаружили в плодах калины многослойную светоотражающую структуру толщиной 10-30 микрометров. Она встроена в стенки внешних клеток экзокарпия и идет параллельно поверхности плода. Основу структуры составляют целллюлоза и пектин, однако самая яркая ее черта — многочисленные неупорядоченные пузырьки, которые состоят из липидов и имеют сферическую форму. Моделирование подтвердило, что слои таких липидных пузырьков на подложке из антоцианов действительно обеспечивают плодам синий цвет. Ранее такой тип структурной окраски у растений был неизвестен.

У плодов лавролистной калины довольно тонкий слоя мякоти, однако они богаты энергетически ценными липидами. Это делает их привлекательным источником пищи для птиц. Авторы предполагают, что основанная на липидах синяя окраска не только помогает обнаружить плоды на фоне листвы, но и служит «честным сигналом», который указывает на их энергетическую ценность.

Рассматривая поверхность широко известных фруктов и овощей под большим увеличением, можно обнаружить много неожиданного: например, понять, что кокос и арахис не орехи, а головка брокколи — это нераскрывшееся соцветие. С некоторыми другими примерами можно ознакомиться в нашем материале «На поверхности».

Сергей Коленов