Pesquisa revela a ciência por trás dos mirtilos desta planta

Lantana strigocamara na Estufa Ramaley no campus CU Boulder. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

Em um lindo dia de outono de 2019, Miranda Sinnott-Armstrong estava andando pela Pearl Street em Boulder, Colorado, quando algo chamou sua atenção: uma pequena fruta azul particularmente brilhante em um arbusto conhecido como Lantana Strigocam. Enquanto seus pequenos cachos de flores cor-de-rosa, amarelas e alaranjadas e bagas azuis comumente enfeitam o calçadão na primavera, essas Lantanas comuns foram colhidas por trabalhadores da cidade para se preparar para a temporada de inverno.

Sinnott-Armstrong, pesquisadora de pós-doutorado em ecologia e biologia evolutiva na CU Boulder, rapidamente perguntou se ela poderia trazer uma amostra para o laboratório. Ela queria saber: o que tornava essas frutas tão azuis?

Os resultados de Sinnott-Armstrong são agora publicados na revista novo fitólogo. O estudo confirma Lantana Strigocam como o segundo caso documentado de uma planta que cria frutos de cor azul com moléculas de gordura em camadas. Ela e seus coautores publicaram o primeiro caso documentado, em Viburnum tinusem 2020.

As duas plantas estão entre as seis no mundo conhecidas por tonificar seus frutos usando um truque de luz conhecido como cor estrutural. Mas Sinnott-Armstrong tem a sensação de que há mais.

“Estamos literalmente encontrando essas coisas em nossos quintais e em nossas ruas, as pessoas simplesmente não estão procurando por plantas com cores estruturais”, disse Miranda Sinnott-Armstrong, principal autora do novo estudo. “E, no entanto, apenas andando pela Pearl Street, você fica tipo, ‘Oh, há um!'”

A cor estrutural é muito comum em animais. É o que dá às penas marrons dos pavões seus verdes brilhantes, e muitas borboletas seus azuis brilhantes. Mas esse tipo de ilusão de ótica é muito mais raro em plantas, de acordo com Sinnott-Armstrong.

Stacey Smith, coautora da publicação e professora associada de ecologia e biologia evolutiva, remove a pele de uma fruta Lantana. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

Para criar sua cor única, essas frutas azuis usam estruturas microscópicas em sua pele para manipular a luz e refletir os comprimentos de onda que nossos olhos percebem como azul, dando-lhe um acabamento metálico distinto. A cor pigmentada faz o oposto, absorvendo comprimentos de onda selecionados da luz visível. Isso significa que as próprias bagas de cor estrutural não têm cor; se você os esmagasse, eles não ficariam azuis.

Na verdade, se você descascar a casca de uma fruta Lantana e segurá-la contra a luz, ela ficará completamente translúcida. Mas se você colocá-lo em um fundo escuro, ele fica azul novamente, devido às nanoestruturas na superfície responsáveis ​​por refletir a cor.

a evolução da cor

O que é especialmente único sobre Lantana StrigocamAlém do fato de que a cor azul é bastante rara na natureza, principalmente nas frutas, ela cria essa cor estrutural em sua pele usando camadas de moléculas lipídicas, ou gorduras.

Pesquisa revela a ciência por trás dos mirtilos desta planta

Stacey Smith, coautora da publicação e professora associada de ecologia e biologia evolutiva, remove a pele de uma fruta Lantana. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

Viburnum tinus é a única outra planta conhecida a fazer o mesmo, e lantana S viburno eles compartilharam um ancestral comum há mais de 100 milhões de anos. Ou seja, as duas plantas desenvolveram essa característica compartilhada de forma completamente independente uma da outra.

“Isso nos coloca em busca de outros grupos onde isso acontece, porque sabemos que isso pode ser feito de várias maneiras”, disse Stacey Smith, coautora do artigo e professora associada de ecologia e biologia evolutiva.

Os pesquisadores também costumam discutir por que tal coisa evoluiria. A cor estrutural fornece uma vantagem evolutiva?

Alguns teorizam que a cor estrutural pode ajudar na dispersão de sementes. Embora muito poucas plantas estruturalmente coloridas sejam conhecidas, elas estão espalhadas por todo o mundo. lantana em si é invasivo em muitas partes do mundo, especialmente em regiões tropicais. É possível que a natureza brilhante e metálica da fruta forneça um forte contraste com a folhagem circundante, atraindo animais para comê-las e dispersar suas sementes, de acordo com os pesquisadores.

Pesquisa revela a ciência por trás dos mirtilos desta planta

Lantana strigocamara na Estufa Ramaley no campus CU Boulder. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

“Mas ser azul e brilhante pode ser suficiente para um animal pensar que é decorativo”, disse Smith.

Os pesquisadores observaram que muitos pássaros, especialmente na Austrália, gostam de usar frutas estruturalmente coloridas para adornar seus poleiros e atrair parceiros. Os seres humanos, curiosamente, também podem estar contribuindo para a disseminação de lantana pela mesma razão.

“O fato de terem sido introduzidos na horticultura sugere que somos suscetíveis às mesmas coisas que outros animais acham atraentes neles”, disse Smith. “Nós ficamos tipo, oh, olhe para aquela coisa fofa e brilhante. Eu deveria colocar isso no meu jardim.”

Outra possibilidade é que a espessa camada de gordura que cria essa cor única seja um mecanismo de proteção para a planta, proporcionando defesa contra patógenos ou melhorando a integridade estrutural da fruta, disse Sinnott-Armstrong.

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    Stacey Smith, coautora da publicação e professora associada de ecologia e biologia evolutiva, na Ramaley Greenhouse em CU Boulder. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

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    Stacey Smith, coautora da publicação e professora associada de ecologia e biologia evolutiva, remove a pele de uma fruta Lantana. Crédito: Patrick Campbell/CU Boulder

A própria cor azul também pode ser uma pista.

A cor pigmentada e a cor estrutural não são mutuamente exclusivas nas plantas, mas talvez as plantas tenham tropeçado na cor estrutural como uma maneira de fazer azul porque não é tão fácil criar de outras maneiras, disse ele.

Alguns pesquisadores do laboratório de Silvia Vignolini na Universidade de Cambridge, onde Sinnott-Armstrong está atualmente sediado, agora estão tentando fazer tintas coloridas, tecidos e muito mais a partir da cor estrutural, entendendo melhor a montagem de nanocristais de celulose em frutas coloridas.

Os pesquisadores esperam aprender mais sobre possíveis indicações evolutivas desse mecanismo, à medida que mais frutas estruturalmente coloridas forem descobertas.

“Eles estão lá fora”, disse Sinnott-Armstrong. “Nós apenas não vimos todos eles ainda.”

Os co-autores desta publicação incluem: Yu Ogawa, Université de Grenoble Alps; Gea Theodora van de Kerkhof, Universidade de Cambridge; e Silvia Vignolini, da Universidade de Cambridge.


Esta fruta atrai pássaros com um jeito incomum de ficar azul metálico.


Mais informação:

Miranda A. Sinnott-Armstrong et al, Evolução convergente da cor estrutural lipídica desordenada em frutos de Lantana strigocamara (cultivar híbrido syn. L. camara), novo fitólogo (2022). DOI: 10.1111/nph.18262

Fornecido por
Universidade do Colorado em Boulder


Citação:
Pesquisa revela a ciência por trás dos mirtilos desta planta (10 de junho de 2022)
recuperado em 10 de junho de 2022
de https://phys.org/news/2022-06-reveals-science-blue-berries.html

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