زنبورها می توانند یک هاله آبی را در اطراف منطقه بنفش ببینند. ادویج میرود
گل یک سیگنال مخفی دارد که مخصوص طراحی شده است برای زنبورها به طوری که آنها می دانند که برای جمع آوری شهد. و تحقیق جدید فقط به ما درک کرد که چگونه این سیگنال کار می کند. الگوهای نانومقیاس روی گلبرگها نور را به گونه ای نشان می دهند که به طور موثری "گل آبی" را در اطراف گل ایجاد می کند که باعث جذب زنبورها می شود و گرده افشانی را تشویق می کند.
این پدیده شگفت انگیز نباید بیش از حد به دانشمندان تعجب داشته باشد. گیاهان واقعا از این نوع "فناوری نانو" پر هستند، که آنها را قادر می سازد تا انواع مختلفی از چیزهای شگفت انگیز را از خودشان پاک کنند تا انرژی تولید کنند. و، علاوه بر این، با مطالعه این سیستم ها، می توانیم آنها را در فناوری های خودمان استفاده کنیم.
بیشتر گلها رنگی هستند زیرا دارای رنگدانههای جذب کننده نور هستند که فقط طول موجهای خاص نور را نشان میدهند. اما بعضی از گلها نیز از رنگ آمیزی استفاده می کنند، نوع دیگری از رنگ تولید می شود که نور از ساختارهای سطحی یا سطوح میکروسکوپی بازتاب می یابد.
رنگ های رنگین کمان تغییری که می توانید بر روی یک سی دی مشاهده کنید، نمونه ای از پرتقال هستند. این باعث شده است تعاملات بین امواج نور تندرستی از تیزرهای میکروسکوپی نزدیک به سطح در سطح آن، که به این معنی است که برخی رنگ ها به هزینه دیگران شدیدتر می شوند. همانطور که زاویه دید شما تغییر می کند، رنگ های تقویت شده تغییر می دهند تا جلوه ای رنگی و رنگی را که می بینید به تصویر بکشید.
بسیاری از گل ها با استفاده از شیارهای بین یک تا دو هزارم یک میلیمتر از هم جدا شده در موم روی سطح خود برای ایجاد شعله ور شدن به روش مشابه استفاده می کنند. اما محققان تحقیقاتی را انجام میدهند که برخی از گلها از گل سرخ برای جذب زنبورها برای گردهافشانی استفاده میکنند متوجه چیزی عجیب و غریب. فاصله و هماهنگی شیارها کاملا به همان اندازه انتظار نداشتند. و آنها در تمام انواع گلهایی که به آن نگاه می کردند، به شیوه ای بسیار مشابه بودند.
این نواقص به این معناست که به جای دادن یک رنگین کمان به عنوان یک سی دی، این الگوها برای نور آبی و فوق العاده بنفش به مراتب بهتر از رنگ های دیگر کار می کرد و باعث ایجاد آنچه که محققان "هاله آبی" نامیده اند. دلایل خوبی برای متقاعد شدن بود که این یک تصادف نبود.
La درک رنگ از زنبورها به سمت پایان آبی طیف نسبت به ما تغییر یافته است. سوال این است که آیا نقص در الگوهای موم "طراحی شده" برای تولید بلوز، بنفشه و بنفش شدید که زنبورها به شدت دیده می شود. انسانها گاهی اوقات این الگوها را می بینند اما معمولا برای ما در برابر زمینه های رنگی قرمز یا زرد که برای زنبورها خیلی تیره تر هستند بسیار نامرئی هستند.
محققان این آزمایش را با تمرین زنبورها انجام دادند تا قند را با دو نوع گل مصنوعی مرتبط سازند. یک گلبرگ ساخته شده با استفاده از ترتیب کاملا تراز وسط قرار داده شده است که درخشش عادی داشت. یکی دیگر از ترتیبات ناقص طلای آبی رنگ از گل های مختلف واقعی را داشت.
آنها دریافتند که اگر چه زنبورها یاد گرفتند که گلهای زرق و برق پر زرق و برق را با شکر مرتبط کنند، آنها با هاله های آبی بهتر و سریعتر آموختند. به طرز دلخواه، به نظر می رسد که بسیاری از انواع مختلف گیاه گلدار ممکن است این ساختار را به طور جداگانه تکامل یافته، هر کدام با استفاده از نانوساختارهایی که موجب می شوند نوردهی کمتری داشته باشند، برای تقویت سیگنال هایشان به زنبورها.
اثر لوتوس
گیاهان بسیاری از راه های استفاده از این نوع سازه ها را توسعه داده اند، به طور موثر ساختن آنها به عنوان اولین نانوتکنولوژیست های طبیعت است. به عنوان مثال، واکسهایی که گلبرگها و برگهای همه گیاهان را محافظت می کنند، آب را دفع می کنند، ملک شناخته شده به عنوان "هیدروفوبیت". اما در بعضی از گیاهان مانند لوتوس، این ویژگی با شکل پوشش موم به طریقی که به طور موثر خود را تمیز می کند، افزایش می یابد.
موم در یک آرایه از سازه های مخروطی حدود پنج هزارم میلی متر در ارتفاع مرتب شده است. اینها به نوبه خود با الگوهای فراکتال موم در مقیاس های کوچکتر پوشش داده می شوند. هنگامی که آب زمین در این سطح است، نمی تواند به آن برسد و به همین دلیل قطرات کروی را تشکیل می دهد که در سراسر برگ ریختن خاک را در طول مسیر تا زمانی که از لبه سقوط می کند. این "سوپر هیدروفوباسیت"یا" اثر لوتوس ".
گیاهان هوشمند
درون گیاهان نوع دیگری از نانوساختار وجود دارد. همانطور که گیاهان آب را از ریشه هایشان به سلول هایشان می برند، فشار در داخل سلول ها ایجاد می شود تا اینکه بین مترهای 50 و 100 متر زیر دریا باشد. به منظور جلوگیری از این فشار ها، سلول ها توسط یک دیوار بر اساس بسته های زنجیرهای سلولز بین پنج و 50 میلیون ها هزار میلیمتر در سراسر نامیده می شود احاطه شده است میکرو فیبرهای.
زنجیره های فردی قوی نیست، اما هنگامی که آنها را به میکرو فیبرهای تشکیل می دهند، آنها به اندازه فولاد قوی می شوند. میکرو فیبرهای پس از آن در یک ماتریس از قندهای دیگر قرار می گیرند تا یک پلیمر طبیعی هوشمند ایجاد کنند که ماده خاصی است که می تواند خواص آن را تغییر دهد تا گیاه رشد کند.
انسانها همیشه از سلولز به عنوان یک پلیمر طبیعی استفاده می کنند، به عنوان مثال در کاغذ یا پنبه، اما دانشمندان اکنون در حال توسعه راه هایی برای انتشار میکرو فیبرهای فردی برای ایجاد فن آوری های جدید هستند. از آنجا که قدرت و سبک آن، این "نانوسلولز" می تواند طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی داشته باشد. این شامل قطعات خودرو سبک تر, مکمل های غذایی کم کالری, داربست برای مهندسی بافتو شاید حتی دستگاه های الکترونیکی که می تواند به عنوان یک ورق کاغذ نازک باشد.
شاید شگفت آور ترین نانوساختارهای گیاهی، سیستم های نوردهی است که انرژی نور را برای فتوسنتز جذب می کند و آن را به سایت هایی که از آن استفاده می شود، انتقال می دهد. گیاهان قادر به حرکت این انرژی با کارایی باور نکردنی 90٪ می باشند.
در حال حاضر شواهدی وجود دارد که این به این دلیل است که ترتیب دقیق اجزاء سیستم های برداشت نور، به آنها اجازه می دهد از فیزیک کوانتومی برای آزمایش روش های مختلفی برای انتقال انرژی به صورت همزمان استفاده کنند موثر ترین را پیدا کنید. این امر به این ایده که تکنولوژی کوانتوم می تواند کمک کند، افزوده می شود سلول های خورشیدی کارآمدتر. بنابراین وقتی که به توسعه فناوری نانو بپردازد، به یاد آوردن این است که گیاهان ممکن است برای اولین بار به آنجا بروند.
درباره نویسنده
استوارت تامپسون، استاد ارشد بیوشیمی گیاهی، دانشگاه وست مینستر
این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
at InnerSelf Market و آمازون
