大自然中最亮的东西

剑桥大学的科学家贝弗利·格洛弗发现了自然界中最亮的东西。但它是什么?它是如何获得这个头衔的?
9月18日

采访

贝弗利格洛弗

剑桥大学科学家贝弗利·格洛弗发现了她所说的自然界中最亮的东西;你猜怎么着?这不是史蒂芬·霍金!她向克里斯·史密斯解释了这项工作。

贝弗利-我们发现一种叫Pollia condensata生活在非洲的是自然界中最明亮的生物。它反射的光比其他任何东西都要高,包括你在那里看到的著名的明亮的蝴蝶。它是一种蓝色的水果,里面有粉红色、黄色和绿色的斑点。这是彩虹色的。当你从不同的角度看它时,它的颜色会发生变化,颜色非常明亮,非常引人注目。

克里斯-你怎么找到的?

贝弗利——我在邱园皇家植物园的一个同事在翻阅他们的藏品时,她知道我对那些利用结构产生有趣色彩效果的植物很感兴趣。它们不只是你平常的色素沉着,而是更不寻常或引人注目的颜色,她看到了这种非常亮蓝色的水果,这是50多年前收集的。尽管它们已经被压榨和干燥,但它们仍然和收集时一样明亮,所以她把它们递给我们做分析。

克里斯:你怎么知道它们是自然界中最亮的东西?

贝弗利-也许不是。它们是迄今为止在自然界中测量到的最亮的东西,这是一种更公平的说法。所以它们反射回来的光的百分比比任何人测量过的任何东西都要高。

克里斯-我们知道他们是怎么做到的吗?

贝弗利:是的,我们有。这是一个非常聪明的机制,有趣的是,这是趋同进化的一个例子,因为很多动物都使用类似的机制。如果你想到亮蓝色的蝴蝶或甲虫它们的反射率很高,因为它们的翅膀上有分泌的几丁质层,这些层以适当的频率间隔,以反射特定波长的光。这个系统的聪明之处在于,层数越多,反射回来的光就越多,所以反射率就越高。我们的水果所做的是,水果外层的每个细胞在其细胞壁内都有层。这些是植物细胞,它们有纤维素细胞壁这些细胞壁是由一层又一层的纤维素组成的,有很多很多层的纤维素,所以,当然,它们能够反射大量的光。

克里斯-他们为什么这么做?

贝弗利:我们还没有在野外做任何实验来验证这一点,但它们的分布表明它们是由鸟类传播的。它们不会自己打开,所以它们可能需要被吞下或通过鸟的消化道才能排出种子。然而,它们不提供任何食物奖励,所以,我们认为这实际上是大自然想出的一个诡计,一个狡猾的计划,通过非常明亮和闪闪发光来吸引鸟类,即使它们真的没有任何好处。

克里斯:是那种喜欢亮闪闪的东西的鸟吗?比如喜鹊和园丁鸟,它们喜欢用亮亮的东西装饰自己的巢来吸引雌鸟?

贝弗利:很有可能。也有可能它们只是看起来像非常明亮的蓝色多汁水果,但你会认为鸟类会很快学会这一点。所以,我们认为更有可能是鸟类装饰自己的巢穴,试图吸引雌鸟。

克里斯:既然你已经研究出了水果是如何发光的,我们能做类似的事情吗?或者我们能利用这些知识生产出超亮的东西供我们使用吗?

贝弗利:当然。所以,这是一个非常好的设置,因为它是用纤维素做的,纤维素当然是高度可生物降解的,但种植起来也非常便宜,因为植物基本上是由它组成的。所以,如果我们能弄清楚纤维素是如何以这种方式组织起来的,我们就有可能培育出完全无毒、可生物降解的食用色素,也可以用于织物着色。所以,这里有很多潜在的应用。

克里斯-但他们会像亨利·福特那样吗?只要是蓝色的,你喜欢什么颜色都行吗?

贝弗利:不,一点也不。多层的堆叠频率决定了你得到的颜色。所以,水果实际上是多色的,因为尽管大多数细胞的细胞壁被设定为产生蓝色的频率,但有些细胞的堆叠间距略宽,它们会产生黄色、粉红色或红色。

克里斯-太棒了!抱歉用了双关语。这是剑桥科学家贝弗利·格洛弗在讨论这种亮蓝色的水果时所说的话Pollia condensata工厂。这是她本周在《美国科学院院刊》上发表的研究成果。

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