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罂粟花如何获得吸引昆虫的鲜艳色彩

明亮的红色和黄色 - 甚至偶尔的白色 - 罂粟花非常明亮和多彩。然而,它们的花瓣也非常薄;它们只由三层细胞组成。格罗宁根大学的科学家Casper van der Kooi和Doekele Stavenga使用显微镜和数学模型描述了光与花瓣的相互作用,以了解如何创造鲜艳的色彩。结果将包含在比较生理学杂志A的特刊中,该杂志侧重于昆虫和花之间的关系。

Van der Kooi的主要研究重点是花色的演变,以及花色和传粉者之间的相互作用。这使他研究了花瓣如何产生视觉信号。他解释了为什么罂粟花(罂粟,绿绒蒿和相关物种)很有趣:'常见的罂粟是一种极端的情况,它有非常薄的花瓣,但仍会导致非常高的光散射。罂粟花还含有高浓度的色素。

拼图碎片

研究人员收集了不同罂粟种类的花瓣,并用不同的技术研究了它们的结构他们发现颜料仅存在于两个外部细胞层中而不存在于中间层中。色素细胞具有迷人的形状,许多内陷使它们看起来像复杂的拼图碎片。“这会在细胞之间产生许多充满空气的空隙,导致细胞/空气边界上的光线反射”,Van der Kooi说。

此外,花瓣含有大量的色素。“它们是我在任何一朵花中测量过的最高浓度。”实际上,一些罂粟花中心的特征性黑色斑纹是由极端浓度的红色素引起的。Van der Kooi得出结论,密集的色素沉着和强烈的散射会在花瓣的红色部分产生醒目的罂粟色。

性模仿

新发现可与之前关于罂粟颜色演变的工作联系起来。有趣的是,中东的罂粟不反射紫外线,而欧洲则是同一物种。这种差异可能是由于他们喜欢的传粉媒介。“在欧洲,罂粟花主要由蜜蜂授粉,它们看不到红色;然而,他们会捡到紫外线。相比之下,中东的罂粟花是由看到红色的甲虫授粉的。

此外,先前的研究表明,一些罂粟花的核心黑点模仿了雌性甲虫的存在。这是花朵吸引雄性甲虫的一种方式。Van der Kooi解释说,像兰花这样的其他植物也会发生性模仿。

气隙

接下来的问题是这些类似拼图的细胞和导致有效散射的气隙是如何演变的。“这些细胞形状通常存在于叶子中,所以这可能是一个线索。”此外,结果表明,罂粟花在北部地区开始生长时会产生紫外线信号。它使这些鲜艳的花朵的进化历史成为一个有趣的研究对象。

Van der Kooi和Stavenga的论文将被包括在由Friedrich Barth(维也纳大学)编辑的比较生理学杂志A的特刊中。这个特别版的标题是“昆虫和花朵。对旧的伙伴关系的新见解”,将于今年春季出版。该论文已在网上发表。

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