Cómo Los Ranúnculos Obtienen Su Brillo Amarillo

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Los ranúnculos obtienen sus resultados de brillo amarillo brillante a partir de una combinación única de pigmentos y estructuras anatómicas que crean una película delgada óptica.

Si alguna vez ha jugado al juego de la infancia de sostener un botón de oro debajo de la barbilla para ver si le gusta la mantequilla, es posible que se haya preguntado por qué las alegres flores son el único tipo que proporciona el reflejo necesario en su piel.

Un nuevo estudio revela la respuesta: los ranúnculos son únicos entre las flores. Su brillo amarillo brillante resulta de una combinación única de pigmentos y estructuras anatómicas que crean una película delgada óptica. Estas películas reflejan la luz como un brillo de aceite en un charco de estacionamiento, dijo el líder del estudio Casper J. van der Kooi, quien estudia la biología reproductiva de plantas y animales en la Universidad de Lausana en Suiza.

"Las películas delgadas pigmentadas no se han encontrado antes en las flores", dijo van der Kooi a WordsSideKick.com. [Ilusiones ópticas: una galería de trucos visuales]

Estructura extraña

Hay alrededor de 500 especies de ranúnculo (el nombre del género es Ranúnculo) encontrado en todo el mundo, dijo van der Kooi. Su brillo ha fascinado a los investigadores durante más de 100 años, dijo; Al preparar el nuevo estudio, van der Kooi encontró artículos que datan de 1900 sobre cómo funciona el color del botón de oro.

"He estado trabajando en el color de las flores desde hace algunos años, y lo que ves en la mayoría de las especies de plantas es que tienen flores que tienen un reflejo difuso, por lo que el reflejo es bastante independiente del ángulo. Ves un azul o flor amarilla desde cualquier ángulo que mires ", dijo van der Kooi, citando una investigación anterior que él y sus colegas llevaron a cabo. "El botón de oro es una clara excepción a esta regla porque tiene un reflejo de espejo".

Para estudiar esta anomalía de la flor, van der Kooi y sus colegas analizaron los ranúnculos de los prados alrededor de Groningen en los Países Bajos. Utilizaron la fotografía y el microscopio electrónico de barrido para examinar la anatomía del pétalo.

Lo que encontraron fue una flor con una estructura nunca antes vista. La capa superior del pétalo del botón de oro, la capa epidérmica, es ultra suave y contiene pigmentos que absorben la luz azul (dejando luz amarilla de longitud de onda más larga para reflejarla de nuevo en el ojo). La capa epidérmica tiene un grosor de una sola célula, y está anclada ligeramente a la capa de almidón que se encuentra debajo, dijeron los investigadores. Entre la capa epidérmica y el almidón hay bolsas de aire, agregaron.

Un brillo brillante

La interferencia entre la epidermis lisa de una sola célula y la capa de aire debajo es lo que crea el efecto de película delgada, dijo van der Kooi. Las longitudes de onda que se mueven a través de las diferentes capas interactúan de tal manera para crear un efecto brillante, como un espejo. Las manchas de aceite y las pompas de jabón obtienen su brillo del mismo mecanismo, dijo van der Kooi.

Pero los ranúnculos también utilizan pigmentos con gran efecto, según van der Kooi. La luz que no es absorbida por los pigmentos en la capa epidérmica, o la luz que es devuelta, termina pasando y golpeando la capa de almidón debajo de las bolsas de aire. Esta capa de almidón tiene un efecto de dispersión, dijo van der Kooi. La luz se dispersa hacia atrás a través de la capa pigmentada, intensificando el color amarillo.

"El pigmento se usa dos veces, básicamente", dijo van der Kooi. Se usa una vez cuando la luz incide en la capa epidérmica, y luego nuevamente cuando la luz vuelve a dispersarse.

Muchas especies de animales, particularmente aves y mariposas, usan películas delgadas para crear colores iridiscentes o brillantes, dijo van der Kooi. Entonces, ¿por qué los ranúnculos se destacan en el reino vegetal como los únicos que poseen estas estructuras?

Hay un par de posibilidades, dijo van der Kooi. En los días soleados, cuando los pétalos de botón de oro se extienden por el cielo, su brillo puede crear un efecto de "flash" para los insectos que pasan, como un espejo que refleja un rayo de luz solar. Esto podría hacer que las flores se destaquen a los polinizadores, dijo.

Los ranúnculos también podrían estar actuando como sus propios calentadores de espacio. En días nublados, los investigadores observaron que los ranúnculos se cierran en forma de copa pero también inclinan sus flores para seguir la luz del sol que pueden atrapar. (Esto se llama heliotrofia). El efecto es reflejar las ondas de luz no hacia el cielo, sino internamente, hacia los órganos reproductivos de la planta. Esto eleva la temperatura del centro de la flor, lo que puede promover el polen o la maduración de las semillas, dijo van der Kooi. Las flores cálidas también son preferidas por algunos polinizadores.

En última instancia, esta investigación básica puede informar las estrategias de conservación en un mundo donde muchos polinizadores, incluidas algunas abejas, están luchando, dijo van der Kooi. También es importante entender cómo surgió esa biodiversidad en las flores, dijo.

"La diversidad en los colores de las flores es enorme", dijo van der Kooi. "Tratamos de vincular esto con la visión de los polinizadores para comprender cómo los polinizadores y su visión configuraron la diversidad de colores como lo vemos ahora".

Los investigadores informan sobre sus hallazgos hoy (21 de febrero) en el Diario de la Interfaz de la Royal Society.

Artículo original en WordsSideKick.com.


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