La recherche révèle la science derrière les myrtilles de cette plante

Newswise – Par une belle journée d’automne 2019, Miranda Cenote Armstrong se promenait dans Pearl Street à Boulder, dans le Colorado, lorsque quelque chose a attiré son attention : un petit fruit, particulièrement bleu vif, sur un buisson connu sous le nom de Lantana Strigukamara. Alors que ses petites grappes de roses, jaunes, oranges et myrtilles décorent généralement le centre piétonnier au printemps, les employés de la ville ont déchiré des Lantanas communs pour se préparer à la saison hivernale.

Cenote Armstrong, chercheuse postdoctorale en écologie et biologie évolutive à l’Université du Colorado à Boulder, s’est demandée si elle pouvait retourner un échantillon au laboratoire. Elle voulait savoir : Qu’est-ce qui rendait ces baies bleues ?

Les découvertes de Sinnott-Armstrong ont maintenant été publiées dans la revue La nouvelle botanique. étude confirme Lantana Strigukamara Comme le deuxième cas documenté d’une plante produisant des fruits de couleur bleue avec des couches de particules de graisse. Elle et ses co-auteurs ont publié Le premier cas documenté, en Viorne TinosEt le en l’an 2020.

Ces deux plantes font partie des six seules plantes au monde connues pour créer les couleurs de leurs fruits en utilisant une astuce de lumière connue sous le nom de brunissement. Mais Cenote Armstrong a l’intuition qu’il y a plus.

« Nous avons trouvé ces choses littéralement dans nos arrière-cours et dans nos rues, les gens ne recherchaient pas des plantes colorées squelettiques », a-t-il déclaré. Miranda Cénote Armstrong, auteur principal de la nouvelle étude. Cependant, juste en remontant Pearl Street, vous vous dites : ‘Oh, il y en a un ! « 

La coloration du squelette est très courante chez les animaux. C’est ce qui donne aux plumes de paon brunes leur vert brillant et à de nombreux papillons leur bleu brillant. Mais cette illusion d’optique est très rare chez les plantes, selon Cenote Armstrong.

Pour créer leur couleur unique, ces fruits bleus utilisent des structures microscopiques dans leur peau pour manipuler la lumière et refléter les longueurs d’onde vues par nos yeux en bleu, leur donnant un aspect métallique distinct. La couleur pigmentée fait le contraire, absorbant des longueurs d’onde visibles spécifiques de la lumière. Cela signifie que les baies structurellement colorées n’ont pas de couleur en elles-mêmes ; Si vous deviez les écraser, ils ne se tacheraient pas de bleu.

En fait, si vous épluchez la peau d’un fruit de lantana et que vous l’amenez à la lumière, elle semble complètement transparente. Mais si vous le placez sur un fond sombre, il redeviendra bleu, en raison des nanostructures en surface qui sont responsables de l’inversion des couleurs.

évolution des couleurs

Ce qui est particulièrement unique à propos de Lantana StrigukamaraOutre le fait que le bleu est très rare dans la nature, en particulier dans les fruits, il crée cette couleur brune dans leur peau à l’aide de couches de lipides ou de molécules lipidiques.

Viorne Tinos C’est la seule autre plante connue pour faire la même chose, et Lantana Et le viorne Le dernier ancêtre commun partagé il y a plus de 100 millions d’années. Cela signifie que les deux plantes ont développé ce trait commun complètement indépendamment l’une de l’autre.

« Cela nous met à l’affût d’autres groupes où cela se produit, car nous savons que cela peut se faire de plusieurs manières », Stacy Smithauteur co-éditeur et professeur agrégé d’écologie et de biologie évolutive.

Les chercheurs parlent aussi beaucoup des raisons pour lesquelles une telle chose s’est développée. La couleur structurelle offre-t-elle un avantage évolutif ?

Certains pensent que la couleur structurelle peut faciliter la dispersion des graines. Bien qu’il existe très peu de plantes connues avec une coloration squelettique, elles sont répandues dans le monde entier. Lantana Il est lui-même envahissant dans de nombreuses régions du monde, en particulier sous les tropiques. Selon les chercheurs, la nature brillante et métallique du fruit offre probablement un fort contraste avec le feuillage environnant, attirant les animaux pour le manger et répandre ses graines.

Mais juste le bleu et le lustre pourraient suffire pour qu’un animal pense que c’est décoratif, a déclaré Smith.

Les chercheurs ont noté que de nombreux oiseaux, en particulier en Australie, aiment utiliser des fruits colorés comme structure pour décorer leurs treillis et attirer des partenaires. Fait intéressant, les humains peuvent également contribuer à la propagation de Lantana pour la même raison.

« Le fait qu’ils se soient lancés dans le jardinage suggère que nous sommes exposés aux mêmes choses que les autres animaux trouvent attrayantes pour eux », a déclaré Smith. « On se dit : « Oh, regarde ce truc mignon et brillant. Je dois le mettre dans mon jardin. » »

Une autre possibilité, a déclaré Sinnott-Armstrong, est que la couche lipidique épaisse qui crée cette couleur unique soit le mécanisme de protection de la plante, fournissant une défense contre les agents pathogènes ou améliorant l’intégrité structurelle du fruit.

La couleur bleue elle-même peut aussi être un indice.

Elle a dit que le pigment et le brun ne s’excluent pas mutuellement chez les plantes, mais que les plantes ont peut-être trouvé le brun comme moyen de créer du bleu, car il n’est pas facile de créer d’autres manières.

Certains chercheurs du laboratoire Silvia Vignolini de l’Université de Cambridge – où Sinnott-Armstrong est actuellement basé – tentent de fabriquer des peintures et des tissus colorés et des couleurs plus structurelles, en comprenant mieux la structure des nanocristaux de cellulose dans les fruits colorés.

Les chercheurs espèrent en savoir plus sur les déclencheurs évolutifs possibles de ce mécanisme, à mesure que davantage de fruits de couleur brune sont découverts.

Ils sont là », a déclaré Cenote Armstrong. « Nous ne les avons pas encore tous vus. »

Les co-auteurs de cette publication sont : Yu Ogawa, Université de Grenoble Alpes ; Gia Theodora van de Kerkhove, Université de Cambridge ; et Silvia Vignolini, Université de Cambridge.