Mazané rostliny dokáží 'vyčarovat' modré květy i bez barviva

- Příroda autor: Jan Toman

Květiny jsou schopné udělat k nalákání svých opylovačů takřka cokoli. Rozdávají sladký nektar, vypouštějí líbivé vůně a samozřejmě si nechávají narůst pestře zbarvené květy. Všechna tato přizpůsobení jsou nákladná, vytváření některých struktur je ale na samé hranici rostlinných možností. To se týká i tak obyčejných vlastností, jako je například produkce modré barvy. 

Modrá nebo fialová barva je pro opylovače nejlákavější. Ilustrační snímek

Modrá nebo fialová barva je pro opylovače nejlákavější. Ilustrační snímek,zdroj: ThinkStock

Modrá či fialová přitom jako naschvál lákají hmyzí opylovače ze všech barev nejefektivněji. Jak ale nově odhalil tým britských vědců, ani potíže při vytváření modrých barviv naše zelené souputníky nezastavily. Dokáží totiž přelstít fyzikální zákony a vyloudit modrou barvu rozptylem paprsků na mikroskopicky rýhovaných okvětních plátcích.

Pro rostliny představuje syntetizování modrých barviv mimořádně komplikovaný problém, který některé linie dohnal až k vytváření vnitrobuněčných váčků se speciálním pH či stavbě pigment-kovových komplexů. Podobných biochemických vylomenin je ale schopná jen menšina květin. Zbytek se tak musel spokojit s bílými, žlutými, oranžovými či červenými odstíny květů. Nebo si to alespoň biologové donedávna mysleli.

Skupina britských botaniků, která se zaměřila na nanostrukturu květů, totiž ostatní usvědčila z omylu. Mikroskopická architektura povrchů může s výsledným dojmem, který zanechají na pozorovateli, pořádně zamávat.

U některých druhů brouků či dalšího hmyzu může například přispět ke vnímání povrchů jako metalických či měnících barvy, dalším povrchům dodává nádech určitého barevného odstínu a může dokonce mást nebo lákat jiné organismy.

Podobné "strukturní" barvy vznikají na pravidelně strukturovaných površích, které odrážejí sluneční paprsky takovým způsobem, že se vzájemně srážejí za vzniku interference. Odražené světlo může nabýt přednostně určité vlnové délky. Jev navíc mohou ovlivnit i drobné nepravidelnosti ve struktuře povrchu.

Lekníny modrou "neumí"

Právě na tyto drobné nepravidelnosti sázejí květiny. Jak zdokumentovala pozorování na elektronovém mikroskopu, každá velká linie kvetoucích rostlin na to jde jinak. Výsledkem jsou ale vždy podobné motivy v příčném mikroskopickém pruhování okvětních plátků či případně dalších částí květu, které vedou k odrážení světla o krátkých vlnových délkách mezi modrou a ultrafialovou barvou.

Jediné rostliny, které strukturní modrou barvu nevytvářejí, jsou patrně ty, které se z evolučního stromu ostatních odvětvily jako první – například lekníny. To by nás ale nemělo překvapovat. K evolučnímu rozrůznění ostatních květin totiž došlo patrně v přímé souvislosti s rozvojem opylujícího hmyzu. Různá přizpůsobení k jeho lákání tudíž musí být "vyšším" květinám vlastní.

Výsledný barevný dojem vyplývá jak z přítomnosti určitých barviv, tak tvaru buněk rostlinné pokožky a případných struktur, které na povrchu vytvářejí. Celá řada květin tak k základní barvě květů přidává ještě modrý lesk, jehož optické vlastnosti vědci zdokumentovali prostřednictvím celé řady technik.

U některých rostlin je tento modrý lesk pozorovatelný i lidským okem, jiné jej vystavují v tak krátkých vlnových délkách, že jej dokáže zaznamenat jen hmyz. Pro člověka je také modrý lesk lépe pozorovatelný u květů tmavé barvy než květů bílých či žlutých.

Květy s modrými odlesky našli čmeláci rychleji

Opravdu ale mají tato vylepšení nějaký zásadní vliv na opylovače? Výzkumníci se to rozhodli ověřit experimentálně. Nejprve vytvořili umělé květy. Některé z nich oplývaly hladkým povrchem, další byly v mikroskopickém měřítku pravidelně rýhované a poslední vykazovaly podobné mikroskopické rýhování jako reálné květy s modrým nádechem. Základní barvou se lišily podobně jako reálné květy.

Když výzkumníci umístili do hladkých květů roztok hořké soli a do květů s modrým nádechem roztok cukru, čmeláci se je naučili velmi rychle rozlišovat. Namodralé květy také nacházeli rychleji a opylováním tak strávili méně času. Opylovači tak očividně dokáží mezi dvěma typy květů rozlišovat, přičemž ještě výraznější by efekt mohl být na přímém slunci.

Základní barva květu na učení čmeláků neměla žádný vliv. Květy s pravidelným mikroskopickým rýhováním, které jsou sice díky odleskům na první pohled odlišitelné od hladkých, ale modrý lesk neprodukují, byly pro čmeláky daleko větším oříškem. Sice je po nějaké době také začali preferovat, nerozlišovali je ale tak jasně jako květy namodralé a také se jejich rozlišování museli učit delší dobu.

Sečteno a podtrženo, květy s modrou strukturní barvou jsou podobně výhodné, jako květy s modrými barvivy.

Zdroj: Moyroud E, Wenzel T, Middleton R, ... & Vignolini S (2017): Disorder in convergent floral nanostructures enhances signalling to bees. Nature, 550.

Tagy: hmyz rostliny zvířata a příroda optická iluze věda a poznání vědecký výzkum a studie

Zdroje: vlastní