Çiçeklerin Arılara Yönelik Gizli Sinyali ve Bitkilerde Saklı Diğer İnanılmaz Nanoteknolojiler

Çiçeklerin Arılara Yönelik Gizli Sinyali ve Bitkilerde Saklı Diğer İnanılmaz Nanoteknolojiler
Arılar mor bölgenin etrafında mavi bir halo görebilirler.
Edwige Moyroud

Çiçeklerin özel olarak uyarlanmış gizli bir sinyali var arılar için Böylece nektarı nerede toplayacaklarını biliyorlar. Ve yeni araştırmalar bize bu sinyalin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi verdi. Yapraklardaki nano ölçek desenleri ışığı çiçeklerin etrafında etkin bir şekilde “arıları çeken ve tozlaşmayı teşvik eden” etkili bir “mavi halo” yaratacak şekilde yansıtır.

Bu büyüleyici fenomen, bilim insanları için çok fazla sürpriz olmamalı. Bitkiler aslında kendilerini temizlemekten enerji üretmeye kadar her türlü şaşırtıcı şeyi yapmalarını sağlayan bu tür “nanoteknoloji” ile doludur. Dahası, bu sistemleri inceleyerek onları kendi teknolojilerimizde kullanmaya başlatabiliriz.

Çiçeklerin çoğu renkli görünür çünkü yalnızca belirli ışık dalga boylarını yansıtan ışık emici pigmentler içerir. Ancak bazı çiçekler, ışık mikroskobik olarak yerleştirilmiş yapılar veya yüzeylerden yansıdığında üretilen farklı bir renk türü olan yanardönerlik kullanır.

Bir CD'de görebileceğiniz değişen gökkuşağı renkleri yanardönerlik örneğidir. Neden ışık dalgaları arasındaki etkileşimler yüzeyindeki yakın mesafeli mikroskobik girintileri zıplatarak, bazı renkler diğerlerinin pahasına yoğunlaştığı anlamına gelir. Bakış açınız değiştikçe, büyütülmüş renkler gördüğünüz parıldayan, morphing renk efekti verecek şekilde değişir.

Bir çok çiçek benzer şekilde yanardönerlik üretmek için yüzeylerinde balmumu kaplamasında bir ila iki binde biri arasında bulunan bir milimetre kullanır. Ancak bazı çiçeklerin tozlaşmak için arıları çekmek için yanardönerlik kullandıklarını araştıran araştırmacılar, garip bir şey fark ettim. Yivlerin aralığı ve hizalaması beklendiği kadar mükemmel değildi. Ve baktıkları tüm çiçek türlerinde çok benzer şekillerde mükemmel değillerdi.

Bu kusurlar, CD'lerde olduğu gibi bir gökkuşağı vermek yerine, desenlerin mavi ve mor ötesi ışık için diğer renklerden daha iyi çalıştığını ve araştırmacıların “mavi halo” dediklerini yarattığını ifade ediyordu. Bunun tesadüf olmadığını düşünmek için iyi bir sebep vardı.

The arıların renk algısı bizimkine kıyasla spektrumun mavi ucuna doğru kaydırılır. Asıl soru, bal mumu düzenindeki kusurların, arıların en çok gördüğü yoğun maviler, menekşeler ve ultra-menekşeleri üretmek için “tasarlandı” olup olmadığıydı. İnsanlar bu kalıpları zaman zaman görebilirler ancak genellikle arılar için daha koyu görünen kırmızı veya sarı pigmentli arka planlara karşı bize görünmezler.


InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın


Araştırmacılar bunu, şekerleri iki tür yapay çiçekle ilişkilendirme konusunda arıları eğiterek test ettiler. Birinin yaprakları normal yanardönerlik sağlayan mükemmel hizalanmış ızgaralar kullanılarak yapılmıştır. Diğeri, mavi haleleri farklı gerçek çiçeklerden kopyalayan kusurlu düzenlemelere sahipti.

Arılar yanardöner sahte çiçekleri şekerle ilişkilendirmeyi öğrenseler de, mavi halelerle daha iyi ve daha çabuk öğrendiklerini öğrendiler. Büyüleyici bir şekilde, pek çok farklı çiçekli bitki türünün, her biri sinyallerini arılarla güçlendirmek için hafif bir katır dışı yanardönerlik veren nanoyapıları kullanan bu yapıyı ayrı ayrı geliştirdiği görülüyor.

Lotus etkisi

Bitkiler, bu tür yapıları kullanmanın, doğanın ilk nanoteknoloji uzmanlarını etkin bir şekilde yapmasının birçok yolunu geliştirdi. Örneğin, tüm bitkilerin yapraklarını ve yapraklarını koruyan mumlar, “hidrofobiklik” olarak bilinen bir özellik olan suyu iter. Ancak nilüfer gibi bazı bitkilerde, bu özellik balmumu kaplamanın şekliyle onu kendi kendini temizlemesini sağlayacak şekilde geliştirilmiştir.

Balmumu, yaklaşık beş bininci yüksekliğinde milimetrenin yaklaşık beşte biri şeklinde bir dizi koni şeklinde düzenlenmiştir. Bunlar sırayla küçük ölçeklerde fraktal mum desenleriyle kaplanır. Su bu yüzeye düştüğünde, ona yapışmaz ve böylece kenardan aşağı düşene kadar yaprak boyunca toplanan kiri toplayan küresel damlalar oluşturur. Bu denir “superhydrophobicity”Veya“ lotus efekti ”.

Akıllı bitkiler

Bitkilerin içinde başka bir nano yapı tipi var. Bitkiler köklerinden hücrelerine su aldıkça, basınç denizin altındaki 50 metre ve 100 metre arasında oluncaya kadar hücrelerin içinde yükselir. Bu basınçları içermek için, hücreler, aralarında bir milimetrenin beş ila 50 milyonda biri arasındaki selüloz zincirlerinin demetlerine dayanan bir duvarla çevrilidir. Mikro-iplikçikler.

Tek tek zincirler o kadar güçlü değildir, ancak bir kez mikro lifler şeklinde oluştuklarında çelik kadar güçlü hale gelirler. Mikro lifler daha sonra bitkinin büyümesini sağlamak için özelliklerini değiştirebilen özel bir madde olan doğal bir “akıllı polimer” oluşturmak üzere diğer şekerlerin matrisine gömülür.

İnsanlar selülozu her zaman doğal bir polimer olarak, örneğin kâğıt veya pamukta kullanmışlardır, ancak bilim adamları şimdi yeni teknolojiler oluşturmak için ayrı ayrı mikro lifleri salmanın yollarını geliştiriyorlar. Gücü ve hafifliği nedeniyle, bu “nanoselüloz” çok çeşitli uygulamalara sahip olabilir. Bunlar arasında hafif araba parçaları, düşük kalorili gıda katkı maddeleri, doku mühendisliği için yapı iskelelerive hatta belki bir kağıt tabakası kadar ince olabilecek elektronik cihazlar.

Belki de en şaşırtıcı bitki nanoyapıları, fotosentez için ışık enerjisi yakalayan ve kullanılabileceği yerlere aktaran ışık toplama sistemleridir. Bitkiler bu enerjiyi% 90 gibi inanılmaz bir verimlilikle taşıyabilirler.

KonuşmaŞimdi bunun, ışık toplama sistemleri bileşenlerinin tam olarak yerleştirilmelerinin, enerjiyi aynı anda hareket ettirmek için birçok farklı yolu test etmek için kuantum fiziğini kullanmalarına izin verdiğinin kanıtı olduğumuzu kanıtladık. en etkili olanı bulmak. Bu, kuantum teknolojisinin sağlamaya yardımcı olabileceği fikrine ağırlık katıyor daha verimli güneş pilleri. Bu yüzden yeni nanoteknolojinin geliştirilmesi söz konusu olduğunda, bitkilerin oraya ilk önce sahip olabileceğini hatırlamaya değer.

Yazar hakkında

Stuart Thompson, Bitki Biyokimyası Kıdemli Öğretim Üyesi, Westminster Üniversitesi

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = arılar tozlaşma; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf'i takip et

facebook-icontwitter-ikonrss-ikon

E-posta ile son alın

{Emailcloak = off}