Krasnoyarsk-forskare har funnit att den ovanliga nyansen av blå gran och grått vete beror på närvaron av nanorör i det epikutikulära vaxet som täcker nålarna och bladen. Nanorör påverkar ljuset som tränger in i växter så att de kan överleva i svagt ljus och öka effektiviteten hos fotosyntes. Forskningsresultaten publiceras i samlingen av den internationella konferensen 2020 om informationsteknik och nanoteknik (ITNT).
Många växtdelar är täckta med epikutikulärt vax som skyddar bladen från överflödig fukt och uttorkning, insekter och kemikalier. Forskare från Institutet för fysik. L. V. Kirensk Krasnoyarsk vetenskapliga centrum för den sibiriska filialen vid den ryska vetenskapsakademien upptäckte att de strukturella elementen i vaxbeläggningen av växter är nanorör. Efter att ha studerat ytlagrets effekt på de optiska egenskaperna hos nålarna av blågran och blad av grågrått vete kom författarna till slutsatsen att det är nanoobjekt som är ansvariga för den blå färgen.
”År 2016 upptäckte forskare från England att det inte är pigment som är ansvariga för växternas blå färg, utan en viss fotonisk kristallstruktur i växternas kloroplaster. Det växer många blå granar i Sibirien, vi började leta efter orsaken till deras blå färg och kom över vax. Det visade sig att det var han som var ansvarig för den ovanliga färgen. Om detta lager avlägsnas kemiskt kommer trädet visuellt att bli en vanlig grön gran. Vi tittade också på en mängd olika gråvete och upptäckte att det tjocka vaxöverdraget på blåaktiga växter består av nanorör. När vi studerade vaxets spektrala egenskaper upptäckte vi att det absorberar nästan allt ultraviolett ljus och avger det i det synliga ljusområdet, det vill säga det fluorescerar. Genom att absorbera ljus med kort våglängd skyddar vaxskiktet cellernas inre struktur från ultraviolett strålning och överför det samtidigt till det synliga området i spektrumet, vilket ökar effektiviteten hos fotosyntes, säger en av författarna till studien, Evgeny Bukhanov.
Prover av nanorör under ett svepelektronmikroskop. Vete (vänster) och blå gran (höger) Presstjänst för KSC SB RAS
Presstjänst för KSC SB RAS
Forskare använde destillerat vatten för att separera vaxet från växten. Proverna placerades i ett kärl med vatten i flera timmar och kyldes till minus temperaturer. Frysning expanderade vattnet och rev av vaxplattorna från bladets yta. Efter upptining flöt plattorna upp till ytan, där forskare samlade dem. Studien av de erhållna proverna under ett svepelektronmikroskop visade att vaxbeläggningen i båda växterna består av nanorör med en diameter på cirka 150 nm och en längd på 1–4 mikron. Grannålar och veteblad skilde sig åt i fluorescensspektra. I granträd var glödtoppen nära gränsen till ultraviolett ljus, och i vete var det inte långt från den gröna zonen. Som ett resultat, under påverkan av ultraviolett strålning, blir gran blå och vete blir gråblått. Skillnaden beror på att nanorören i vaxbeläggningen är ihåliga, medan de fylls i vete, varför de bryter ljuset på olika sätt.
Gillade du materialet? Lägg till Indicator. Ru till Yandex. News "Mina källor" och läs oss oftare.
Pressmeddelanden om vetenskaplig forskning, information om de senast publicerade vetenskapliga artiklarna och konferensmeddelanden, samt information om de vann bidrag och priser, vänligen skicka till [email protected].
