Cambridgeko ikertzaileek frogatu dute landareek petaloen gainazaleko kimika erregula dezaketela erleek ikusgai dauden seinale irideszenteak sortzeko.
Lore gehienek koloretsuak agertzen diren eta polinizatzaileen ikusmen-seinale gisa jokatzen duten pigmentuak sortzen dituzten arren, lore batzuek hiru dimentsioko eredu mikroskopikoak ere sortzen dituzte petaloen gainazaletan. Marradura paralelo hauek argiaren uhin-luzera partikularrak islatzen dituzte, gizakiaren begiek beti ikusten ez duten efektu optiko irideszentea sortzeko, baina erleek ikus dezaketena.
Polinizatzaileen arretarako lehia handia dago eta —munduko laboreen % 35 animalia polinizatzaileengan oinarritzen dela kontuan hartuta— landareek polinizatzaileei atsegin zaizkien petaloen ereduak nola egiten dituzten ulertzea garrantzitsua izan daiteke etorkizuneko ikerketa eta politikak bideratzeko nekazaritzan, bioaniztasunean eta kontserbazioan.
Cambridgeko Landare Zientzien Saileko Beverley Glover irakaslearen taldeak zuzendutako ikerketek agerian utzi dute petaloen ereduan begiz ikusten dena baino gehiago dagoela. Aurreko emaitzek adierazi zuten mehea, babeslearen buckling mekanikoa kutikula Hazten diren petalo gazteen gainazaleko geruzak gailur mikroskopikoen sorrera eragin dezake.
Erdi-ordenatutako ertz hauek argiaren uhin-luzera desberdinak islatzen dituzten difrakzio-sare gisa jokatzen dute, burbuilek ikus dezaketen urdin-UV espektro urdin-halo irideszente efektu ahula sortzeko. Dena den, ez zen ulertzen zergatik lore jakin batzuetan soilik edo petaloen zati batzuetan soilik sortzen diren marra horiek.
Edwige Moyroud-ek, ikerketa hau Glover irakaslearen laborategian hasi zuen eta orain bere ikerketa-talde propioa zuzentzen ari da Sainsbury Laborategian, Australiako bertako hibiskoa, Veneziako malba (Hibiscus trionum), espezie eredu berri gisa garatu du, nola eta noiz ulertzen saiatzeko. nanoegitura hauek garatzen dira.
"Gure hasierako ereduak iragartzen zuen zenbat hazten diren zelulak eta zenbat kutikula egiten duten zelula horiek estriaduraren eraketa kontrolatzen duten faktore nagusiak zirela", esan zuen Moyroud doktoreak, "baina eredua probatzen hasi ginenean erabiliz. lan esperimentala Veneziako malba-n jakin genuen haien eraketa kutikularen kimikaren menpekotasun handia dela ere, eta horrek eragiten du kutikulak okertzea eragiten duten indarrei nola erantzuten dien».
“Ikertu nahi dugun hurrengo galdera da kimika ezberdinek nola alda ditzaketen kutikularen propietate mekanikoak, nanoegiturak eraikitzeko material gisa. Baliteke konposizio kimiko ezberdinek arkitektura ezberdina edo zurruntasun ezberdina duen kutikula bat izatea eta, ondorioz, petaloa hazten den heinean zelulek jasaten dituzten indarren aurrean erreakzionatzeko modu desberdinak izatea.
Proiektu honek agerian utzi zuen prozesuen konbinazio bat dagoela elkarrekin lan egiten duten eta landareei beren gainazala moldatzeko aukera ematen dietela. Moyroud doktoreak gehitu zuen: "Landareak kimikari ikaragarriak dira eta emaitza hauek erakusten dute nola doitzen duten beren kutikularen kimika zehatz-mehatz petaloetan ehundura desberdinak ekoizteko. Eskala mikroskopikoan eratutako ereduek hainbat funtzio bete ditzakete, polinizatzaileekiko komunikaziotik hasi eta belarjale edo patogenoen aurkako defentsaraino».
"Dibertsifikazio ebolutiboaren adibide deigarriak dira eta esperimentuak eta modelizazio konputazionala konbinatuz pixka bat hobeto ulertzen hasten gara landareek nola fabrika ditzaketen".
Aurkikuntzak urtean argitaratuko dira Oraingo Biologia.
“Ikuspen hauek biodibertsitaterako ere baliagarriak dira eta kontserbazio lanak landareek beren ingurunearekin nola elkarreragiten azaltzen laguntzen baitute», esan zuen Glover irakasleak, Cambridge Unibertsitateko Lorategi Botanikoko zuzendaria ere, ikertzaileek Veneziako malbako lore irideszenteak lehen aldiz nabaritu zituzten.
«Adibidez, oso erlazionatuta dauden baina eskualde geografiko ezberdinetan hazten diren espezieek petalo-eredu oso desberdinak izan ditzakete. Petaloen astindua zergatik aldatzen den eta horrek landareen eta haien polinizatzaileen arteko harremanean nola eragin dezakeen ulertzeak etorkizuneko ingurumen-sistemen kudeaketan eta biodibertsitatearen kontserbazioan politikak hobeto informatzen lagun dezake".
3D petaloen eredua zerk eragiten duen ikertzea
Ikertzaileek urrats mailaka egin zuten ikerketetarako. Lehenengo petaloen garapena behatu zuten eta zelulak luzatzen direnean kutikularen ereduak agertzen direla ohartu ziren, hazkuntza garrantzitsua zela iradokiz. Ondoren, hazkuntzarekin lotutako parametro fisikoak neurtzeak, hala nola zelulen hedapena eta kutikularen lodiera, behatutako ereduak behar bezala aurreikus ditzakeen ala ez zehaztu zuten, eta ezin zutela ikusi zuten. Ondoren, atzera pauso bat eman zuten falta zena identifikatzen saiatzeko.
Material baten propietateak, ez-organikoak edo kutikula bezalako zelula bizidunek sortutakoak, material horren izaera kimikoaren araberakoak izango dira. Hori kontuan izanda, ikertzaileek kutikularen kimika aztertzea erabaki zuten, eta, hain zuzen ere, faktore kontrolatzailea dela ikusi zuten. Horretarako, lehenik eta behin, kimika arloko metodo berri bat erabili zuten, petaloaren oso puntu zehatzetan kutikularen konposizioa aztertzeko. Horrek erakutsi zuen ehundura kontrastatuak dituzten petaloen eskualdeak (leunak edo ildaskatuak) gainazaleko kimikan ere desberdinak direla.
Kutikula leunarekin alderatuta, kutikula ildaskatuak azido dihidroxi-palmitiko eta argizari maila altua eta konposatu fenoliko maila baxuak dituela aurkitu dute. Kutikula-kimika benetan garrantzitsua zen probatzeko, orduan Hibiscus-en planteamendu transgenikoa aitzindari izan ziren landareetan kutikularen kimika zuzenean aldatzeko, Arabidopsis-eko beste landare eredu batean kutikula-molekularen ekoizpena kontrolatzen dutenen antzeko geneak erabiliz.
Honek erakutsi zuen kutikularen ehundura alda daitekeela, zelulen hazkundea aldatu gabe, besterik gabe, kutikularen konposizioa aldatuz. Nola kontrola dezake kutikularen kimikak bere 3D tolestura? Ikertzaileek uste dute kutikularen aldaketa bat kimika kutikularen propietate mekanikoei eragiten die, gailu berezi bat erabiliz luzatuta ere, kutikul leuna zuten petalo transgenikoak leun geratzen ziren, basa-mota landareetakoak ez bezala.