Черника — не синяя: ученые установили настоящий цвет вкусной ягоды

Если разрезать спелую чернику, то можно увидеть, что ее мякоть имеет темно-красно-фиолетовый цвет, который резко контрастирует с кожицей, которая лишь слегка окрашена в синий. Однако этот синий оттенок возникает не из-за пигментов, а благодаря оптической иллюзии, созданной сложным расположением микроскопических структур в восковой оболочке. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, раскрывает эту тайну.

Как природа обманывает глаз и привлекает насекомых

Глубокий оттенок синего — один из самых редких в природе, его таинственность привлекает менее десяти процентов растений. Истинно синего пигмента не существует, поэтому и растениям, и животным приходится использовать уловки, чтобы обмануть глаз человека. У цветов, таких как колокольчики, этот эффект достигается путем комбинирования природных пигментов, подобно смешиванию красок. Антоцианы — самые распространенные красные пигменты, и изменения кислотности могут изменить их цвет. Дополняя это отраженным светом, гордые лилейники, нежные гортензии и выносливые васильки светятся лазурью. Возможно, растения демонстрируют такую синеву, чтобы привлечь опылителей, таких как пчелы.

В чернике синий тон дарован тонким слоем восковой субстанции, окутывающей ее кожуру. Воск выполняет множество функций, действуя как самочистящееся покрытие или дополнительная защита, но научный мир до сих пор не полностью понимает настоящую цель этой восковой обработки.

— По-настоящему синего пигмента в природе нет, а потому для черники и подобных ей фруктов использование такого цвета было загадкой,  — размышляет Рокс Миддлтон, физик из Бристольского университета и соавтор исследования.

Открытие в мире цвета

Результаты исследований показывают, что синий цвет черники не проявляется при простом раздавливании — его нет в пигментированном соке. Проанализировав воск черники под электронным микроскопом, Миддлтон и ее команда выявили: структуры в воске поглощают свет других цветов, отражая синий и ультрафиолетовый. Такое хитроумное устройство придает ягодам обманчивую синеву — как для людей, так и для существ, способных видеть ультрафиолет.

Удалив восковую оболочку и перекристаллизовав ее в лаборатории, исследователи воссоздали тончайший, почти неуловимый слой около двух микрон шириной, менее чем волосок. Он рассеивал свет без поглощения, заставляя темные пигменты под ним улавливать остаточный свет, создавая насыщенный цвет.

Неясно, притягивает ли синий налет птиц, различающих ультрафиолет. Но ясно одно: природа изобрела виртуозный трюк — утончённую комбинацию слоев и света. Команда смогла повернуть вспять этот процесс и создать новую синюю оболочку.

— Есть предположения о похожих явлениях у некоторых гусениц, но подобные спектральные исследования проводятся крайне редко, — отмечает Миддлтон.

Репликация этого феномена в лаборатории намекает на новые перспективы в создании пигментов. Это может открыть более экологически чистый и даже съедобный подход к окраске, отражающей синий и ультрафиолетовый свет.

— Это напомнило нам о том, как многообразна природа. Исследование нашего мира действительно приносит радость и открывает новые горизонты для изучения прекрасных растений, — заключает Миддлтон.

Новые возможности для экологии и технологий

Исследование структурной окраски, вдохновленное черникой, открывает новые горизонты в понимании природных процессов. Этот подход акцентирует внимание на физических структурах, которые взаимодействуют со светом, что может привести к созданию экологичных красителей и новых методов защиты растений.

Концепция «структурного цвета» может стать основой для инноваций в производстве материалов и технологий отображения. Исследования, подобные тому, что было проведено Миддлтон, подчеркивают эволюционные преимущества таких структур и их потенциал для индустрии. Они могут стать основой для создания новых оптических сенсоров и улучшения солнечных панелей.

Природа служит примером оптимизации, и научное сообщество стремится понять ее потенциал. Черника с ее синим оттенком олицетворяет сложность и красоту природы, вдохновляя на ее сохранение и дальнейшее изучение.