Красноярское время
22:52
Суббота, 16 Октября
Курсы валют
сегоднязавтра
83.33 82.73
71.78 71.24
Котировки
РТС 1891.56 3.04
ММВБ 4261.82 16.69
Brent 84.76 0.1

Почему ели голубые?

11:3028.12.2020 1569

Красноярские учёные определили, что голубая ель и сизая пшеница имеют голубой оттенок из-за присутствия нанотрубок в покрывающем иглы и листья эпикутикулярном воске.

Информационный спонсор:
телеграм-канал «Здравый Смысл».
Ещё больше информации
на https://teleg.run/zmysl

Нанообъекты длиной в несколько микрон влияют на проникающий в растения свет. Благодаря этому растения могут выживать при недостатке света и увеличивать эффективность фотосинтеза.

Многие части растений покрыты эпикутикулярным воском. Он защищает листья от избыточной влаги и пересыхания, насекомых-вредителей и химических веществ. Когда свет падает на фотосинтезирующую поверхность, первое, что он встречает на пути — это восковой слой, влияющий на оптические характеристики проникающего излучения.

Учёные Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» выяснили, что структурными элементами воскового покрытия растений являются нанотрубки. Исследовав влияние поверхностного слоя на оптические свойства хвои голубой ели и листьев сизо-серой пшеницы, физики пришли к выводу, что именно нанообъекты отвечают за синий цвет.

Для того чтобы изучить структуру воска, учёным нужно было аккуратно отделить его от растений. Обычно для этого используют органические вещества или растворы, которые могут загрязнить исследуемый материал. Поэтому учёные придумали, как отделить воск при помощи дистиллированной воды. Вода — это инертный и чистый материал, она глубоко проникает внутрь растительных тканей под действием капиллярных сил и легко удаляется при сушке. Образцы помещали в сосуд с водой на несколько часов, после чего охлаждали до минусовой температуры. Замерзая, вода расширялась и отрывала восковые пластинки от поверхности листа. После оттаивания пластинки всплывали на поверхность, где их собирали ученые.

Исследование полученных образцов под сканирующим электронным микроскопом показало, что у обоих растений восковое покрытие состоит из нанотрубок диаметром около 150 нанометров и длиной от 1 до 4 микрон. При сравнении воска еловых иголок и листьев пшеницы обнаружилось, что они различаются спектрами флуоресценции. У голубых елей пик свечения был близок к границе с ультрафиолетом, а у пшеницы он находится недалеко от зелёной зоны. В результате под воздействием ультрафиолета, ель приобретает синий цвет, а пшеница становится серо-голубой. Различие связано с тем, что нанотрубки в восковом покрытии ели полые, а у пшеницы – заполненные, из-за чего они по-разному преломляют свет.

«В 2016 году учёные из Англии обнаружили, что за синюю окраску растений отвечают не пигменты, а некая фотонно-кристаллическая структура в хлоропластах растений. В Сибири растёт много голубых елей, мы начали искать причину их синего цвета и наткнулись на воск. Выяснилось, что именно он отвечает за необычный цвет. Если этот слой химически удалить, то визуально дерево станет обычной зелёной елью. Также мы рассмотрели сорт сизой пшеницы и выяснили, что толстый восковой покров голубоватых растений состоит из нанотрубок. При исследовании спектральных характеристик воска обнаружили, что он поглощает практически весь ультрафиолет и излучает его в видимом диапазоне света, то есть флюоресцирует. Поглощая коротковолновый свет, восковой слой защищает внутреннюю структуру клеток от ультрафиолетового излучения и, в то же время, переводит его в видимую область спектра, тем самым увеличивая эффективность фотосинтеза», — рассказал один из авторов исследования Евгений БУХАНОВ.

× Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.