Příroda si ráda hraje s barvami. Kromě nejrůznějších pigmentů si v hojné míře užívá i strukturní zbarvení, které vykouzlí efekty interference světla na mikrostrukturách povrchu organismů. Stačí jenom poskládat struktury o rozměrech blízkých vlnové délce jednotlivým složkám viditelného světla, a divukrásný jev je na světě. Pozoruhodné je, že tyhle triky používají třeba pávi pro svá paví oka anebo lesklí brouci. Učebnicovým příkladem jsou motýli, například snové tropické babočky rodu Morpho. Některé z nich jsou tak oslnivě kovově lesklé, že se náhodný divák zdráhá uvěřit vlastním očím. Jenže, ani motýli nejsou v kovovém lesku šampiony. Tímto titulem se teď může honosit někdo úplně jiný.
Silvia Vignolini z University of Cambridge a její kolegové nedávno odhalili a v časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences of USA publikovali první případ strukturního zbarvení plodu rostliny a hned skvělý, že vlastně jde o nejintenzivnější známý kovový lesk v přírodě vůbec. Onou šťastnou rostlinou je africká vytrvalá jednoděložná bylina z ugandských pralesů Pollia condensata z čeledi křížatkovitých (Commelinaceae). Plody polie jsou tak kovově třpytivé, že mnohého čtenáře přilepí k obrazovce. Badatelé intenzitu jejich lesku exaktně měřili jako proporci světelného záření odraženého od povrchu plodů.
Přes svůj lákavý vzhled nejsou plody polie nijak moc výživné. Obsahují totiž prakticky jenom samá semena. Autoři studie se nicméně domnívají, že polie blyštivými bobulemi láká ptáky, kteří si je sbírají a omylem jedí, nebo si s nimi snad zdobí hnízda ve snaze zaujmout sexuálního partnera.
Při tom také bezděčně rozšiřují semena polie, což je přesně to, o co ji jde. Pokud to tak opravdu funguje, pak je to velmi lstivá strategie, protože polie nemusí vynakládat drahocenné zdroje na výrobu energeticky zajímavé stravy pro své šiřitele. Odměna pro ptáky v tomhle případě neprochází žaludkem. Plody polie jsou prý fantastické i po sto letech v herbářích, protože neobsahují žádnou dužinu, která by shnila a ani pigmenty, které by vybledly.
Jak polie obdivuhodný lesk dělají? Na povrchu jejich plodů jsou vrstvy těsně spirálovitě stočených mikrovláken celulózy, uspořádané v buněčných stěnách vnějších buněk. Je pozoruhodné, že se mikrostrukturou vytvářené barvy liší buňku od buňky, protože závisejí na vždy trochu odlišném sledu vrstev celulózních vláken. Výsledkem je zajímavý efekt, který připomíná barevné pixely obrazovek anebo pro romantičtěji založené povahy, malby pointilistů, vytvořené jejich autory ze spousty jednotlivých malých barevných teček.
Zdá se, že nás v případě polie příroda opět zajímavě inspiruje. Barevné materiály vytvářené z celulózních vláken mohou mít mnoho různých praktických aplikací. Hned se nabízí potravinářský průmysl, v němž by se celulózní nanomateriály mohly uplatnit jako jedlá barviva a nahradit tak stávající, často problematické látky.
Prameny:
Nature News 10.9. 2012, PNAS online 10.9. 2012, Wikipedia (Structural coloration).
Diskuze:
