Awọn oniwadi Cambridge ti fihan pe awọn ohun ọgbin le ṣe ilana kemistri ti ilẹ petal wọn lati ṣẹda awọn ami iridescent ti o han si awọn oyin.
Lakoko ti ọpọlọpọ awọn ododo ṣe agbejade awọn awọ ti o han ni awọ ti o si ṣe bi ojulowo oju si awọn apanirun, diẹ ninu awọn ododo tun ṣẹda awọn ilana onisẹpo mẹta airi lori awọn oju ewe wọn. Awọn ila afiwera wọnyi n ṣe afihan awọn iwọn gigun ti ina ni pato lati ṣe agbejade ipa opiti iridescent ti ko han nigbagbogbo si oju eniyan, sibẹsibẹ han si awọn oyin.
Idije pupọ wa fun ifarabalẹ lati ọdọ awọn olutọpa ati—fun pe 35% awọn irugbin agbaye gbarale awọn adẹtẹ ẹranko — ni oye bi awọn ohun ọgbin ṣe ṣe awọn ilana petal ti o wu awọn olupilẹṣẹ le ṣe pataki fun didari awọn iwadii ọjọ iwaju ati awọn eto imulo ni iṣẹ-ogbin, ipinsiyeleyele ati itoju.
Iwadi ti o dari nipasẹ ẹgbẹ Ọjọgbọn Beverley Glover ni Ẹka Ile-ẹkọ Imọ-jinlẹ ti Cambridge ti fihan pe diẹ sii wa si ilana petal ju ni oju. Awọn abajade iṣaaju fihan pe fifọ ẹrọ ti tinrin, aabo gige Layer lori dada ti awọn ọmọde ti o dagba petals le fa idasile ti awọn oke airi.
Awọn oke-igbesẹ ologbele-paṣẹ wọnyi ṣiṣẹ bi awọn gratings diffraction ti o ṣe afihan oriṣiriṣi awọn iwọn gigun ti ina lati ṣẹda ipa iridescent bulu-halo alailagbara ni irisi buluu-UV ti awọn bumblebees le rii. Bibẹẹkọ, kilode ti awọn okun wọnyẹn ṣe nikan ni awọn ododo kan tabi paapaa lori awọn apakan kan ti awọn petals ko loye.
Edwige Moyroud, ẹniti o bẹrẹ iwadii yii ni laabu Ọjọgbọn Glover ati pe o n ṣe itọsọna ẹgbẹ iwadii tirẹ ni Sainsbury Laboratory, ti ṣe agbekalẹ hibiscus abinibi ti ilu Ọstrelia, Venice mallow (Hibiscus trionum), gẹgẹ bi ẹda awoṣe tuntun lati gbiyanju lati loye bii ati nigbawo. wọnyi nanostructures se agbekale.
Dokita Moyroud sọ pe “Awoṣe akọkọ wa sọ asọtẹlẹ pe iye awọn sẹẹli ti ndagba ati iye gige ti awọn sẹẹli yẹn ṣe jẹ awọn okunfa pataki ti o nṣakoso dida awọn iṣan,” ni Dokita Moyroud sọ, “ṣugbọn nigba ti a bẹrẹ lati ṣe idanwo awoṣe naa nipa lilo esiperimenta iṣẹ ni Venice mallow a rii pe idasile wọn tun dale gaan lori kemistri cuticle, eyiti o ni ipa lori bii cuticle ṣe dahun si awọn ipa ti o fa fifalẹ.”
“Ibeere ti o tẹle ti a fẹ lati ṣawari ni bii awọn kemistri oriṣiriṣi ṣe le yi awọn ohun-ini ẹrọ ti cuticle pada, bi ohun elo ile nanostructure. Ó lè jẹ́ pé oríṣiríṣi èròjà kẹ́míkà ló máa yọrí sí ẹ̀jẹ̀ tí ó yàtọ̀ síra tàbí tí ó ní oríṣiríṣi ọ̀nà ìkọ́nilẹ́kọ̀ọ́ àti nítorí náà onírúurú ọ̀nà láti fèsì sí àwọn agbára tí àwọn sẹ́ẹ̀lì nírìírí bí ewé náà ṣe ń dàgbà.”
Ise agbese yii ṣafihan pe apapọ awọn ilana ti n ṣiṣẹ papọ ati gbigba awọn ohun ọgbin laaye lati ṣe apẹrẹ awọn ipele wọn. Dokita Moyroud ṣafikun, “Awọn ohun ọgbin jẹ awọn kemistri ti o lagbara ati pe awọn abajade wọnyi ṣapejuwe bi wọn ṣe le ṣe deedee kemistri ti gige gige wọn lati ṣe agbejade awọn awopọ oriṣiriṣi kọja awọn petals wọn. Awọn ilana ti a ṣẹda ni iwọn airi le mu awọn iṣẹ lọpọlọpọ ṣiṣẹ, lati ibaraẹnisọrọ pẹlu awọn apanirun si aabo lodi si awọn egboigi tabi awọn aarun ayọkẹlẹ.”
“Wọn jẹ awọn apẹẹrẹ iyalẹnu ti isọdi itankalẹ ati nipa apapọ awọn adanwo ati awoṣe iṣiro a bẹrẹ lati ni oye diẹ diẹ sii bi awọn ohun ọgbin ṣe le ṣe wọn.”
Awọn awari yoo wa ni atejade ni Ti isedale Isẹhin.
“Awọn oye wọnyi tun wulo fun ipinsiyeleyele ati iṣẹ itoju nitori pe wọn ṣe iranlọwọ lati ṣalaye bi awọn ohun ọgbin ṣe nlo pẹlu agbegbe wọn,” Ọjọgbọn Glover, ti o tun jẹ oludari Ọgba Botanic ti Ile-ẹkọ giga ti Cambridge, ninu eyiti awọn oniwadi akọkọ ṣe akiyesi awọn ododo iridescent ti Venice mallow.
“Fun apẹẹrẹ, awọn eya ti o ni ibatan pẹkipẹki ṣugbọn ti o dagba ni oriṣiriṣi awọn agbegbe agbegbe le ni awọn ilana petal ti o yatọ pupọ. Loye idi ti pattering petal ṣe yatọ ati bii eyi ṣe le ni ipa lori ibatan laarin awọn ohun ọgbin ati awọn olutọpa wọn le ṣe iranlọwọ lati sọ fun awọn eto imulo dara julọ ni iṣakoso ọjọ iwaju ti awọn eto ayika ati itọju ipinsiyeleyele. ”
Ṣiṣayẹwo kini o n ṣe ilana petal 3D
Awọn oniwadi mu ọna igbesẹ si awọn iwadii naa. Wọn kọkọ ṣe akiyesi idagbasoke petal ati ki o ṣe akiyesi pe awọn ilana gige ti o han nigbati awọn sẹẹli ṣe gigun, ni iyanju pe idagbasoke jẹ pataki. Wọn pinnu boya wiwọn awọn aye ti ara ti o ni ibatan si idagbasoke, gẹgẹbi imugboroja sẹẹli ati sisanra gige, le ṣe asọtẹlẹ deede awọn ilana ti a ṣe akiyesi, ati rii pe wọn ko le. Lẹhinna wọn gbe igbesẹ kan sẹhin lati gbiyanju lati ṣe idanimọ ohun ti o nsọnu.
Awọn ohun-ini ti ohun elo kan, boya inorganic tabi iṣelọpọ nipasẹ awọn sẹẹli alãye bi cuticle, o ṣee ṣe lati dale lori iseda kemikali ti ohun elo yii. Pẹlu eyi ni lokan, awọn oluwadi pinnu lati wo kemistri cuticle, o si rii pe, nitootọ, eyi jẹ ifosiwewe iṣakoso. Lati ṣe eyi, wọn kọkọ lo ọna tuntun lati aaye kemistri lati ṣe itupalẹ akopọ ti cuticle ni awọn aaye kan pato kọja petal. Eyi fihan pe awọn agbegbe petal pẹlu awọn awoara iyatọ (dan tabi striated) tun yatọ ni kemistri ti oju wọn.
Ti a ṣe afiwe pẹlu gige didan, wọn rii gige gige ti o ni awọn ipele giga ti dihydroxy-palmitic acid ati awọn waxes ati awọn ipele kekere ti awọn agbo ogun phenolic. Lati ṣe idanwo boya kemistri cuticle jẹ pataki nitootọ, wọn ṣe aṣáájú-ọnà ọna transgenic ni Hibiscus lati paarọ kemistri cuticle taara ninu awọn irugbin, lilo awọn Jiini ti o jọra si awọn ti a mọ lati ṣakoso iṣelọpọ awọn ohun elo gige ni ọgbin awoṣe ti o yatọ, Arabidopsis.
Eyi fihan pe awoara cuticle le ṣe atunṣe, laisi iyipada idagbasoke sẹẹli, nirọrun nipa yiyipada akopọ cuticle. Bawo ni kemistri cuticle ṣe le ṣakoso kika kika 3D rẹ? Awọn oniwadi ro pe iyipada ninu cuticle kemistri yoo ni ipa lori awọn ohun-ini ẹrọ ti cuticle bi, paapaa nigba ti o ba nà nipa lilo ẹrọ pataki kan, awọn petals transgenic pẹlu gige didan jẹ didan, ko dabi awọn ti awọn irugbin iru egan.