Krasnojarskin tutkijat ovat havainneet, että sinisen kuusen ja harmaan vehnän epätavallinen sävy johtuu nanoputkien läsnäolosta neuloja ja lehtiä peittävässä epitikulaarisessa vahassa. Nanoputket vaikuttavat kasveihin tunkeutuvaan valoon, jotta ne voivat selviytyä hämärässä ja lisätä fotosynteesin tehokkuutta. Tutkimustulokset julkaistaan vuoden 2020 kansainvälisen tietotekniikan ja nanoteknologian konferenssin (ITNT) kokoelmassa.
Monet kasvinosat on peitetty epikulaarisella vahalla, joka suojaa lehtiä liialliselta kosteudelta ja kuivumiselta, hyönteisiltä ja kemikaaleilta. Fysiikan instituutin tutkijat. L. V. Venäjän tiedeakatemian Siperian osaston Kirensk Krasnoyarskin tiedekeskus sai selville, että kasvien vahapäällysteen rakenneosat ovat nanoputkia. Tutkittuaan pintakerroksen vaikutuksen sinisen kuusen neulojen ja harmahtavan vehnän lehtien optisiin ominaisuuksiin kirjoittajat tulivat siihen tulokseen, että sinisestä väristä ovat vastuussa nanoobjektit.
”Vuonna 2016 englantilaiset tutkijat havaitsivat, että kasvien sinisestä väristä eivät syötä pigmentit, vaan tietty fotoninen kristallirakenne kasvien kloroplasteissa. Siperiassa kasvaa monia sinikuusia, aloimme etsiä niiden sinisen värin syytä ja törmäsimme vahaan. Kävi ilmi, että hän oli vastuussa epätavallisesta väristä. Jos tämä kerros poistetaan kemiallisesti, puusta tulee visuaalisesti tavallinen vihreä kuusi. Tarkastelimme myös erilaista harmaata vehnää ja huomasimme, että sinertävien kasvien paksu vahakate koostuu nanoputkista. Tutkiessamme vahan spektriominaisuuksia havaitsimme, että se absorboi melkein kaiken ultraviolettivalon ja säteilee sitä näkyvällä valon alueella, eli se fluoresoi. Absorboimalla lyhytaalloista valoa vahakerros suojaa solujen sisärakennetta ultraviolettisäteilyltä ja siirtää samalla sen spektrin näkyvälle alueelle, mikä lisää fotosynteesin tehokkuutta , kertoi yksi tutkimuksen tekijöistä, Jevgeni Bukhanov.
Näytteet nanoputkista pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. Vehnä (vasen) ja sininen kuusi (oikea) KSC SB RAS: n lehdistöpalvelu
KSC SB RAS: n lehdistöpalvelu
Tutkijat käyttivät tislattua vettä erottamaan vaha kasvista. Näytteet asetettiin astiaan, jossa oli vettä useita tunteja, ja jäähdytettiin miinus-lämpötiloihin. Jäätyessään vesi laajeni ja repesi vahalevyt lehden pinnalta. Sulamisen jälkeen levyt kelluivat pinnalle, missä tutkijat keräsivät ne. Saatujen näytteiden tutkimus pyyhkäisyelektronimikroskoopilla osoitti, että molemmissa kasveissa vahapäällyste koostuu nanoputkista, joiden halkaisija on noin 150 nm ja pituus 1–4 mikronia. Kuusineulat ja vehnälehdet erosivat fluoresenssispektreissä. Kuusipuissa hehkuhuippu oli lähellä ultraviolettivalon rajaa, ja vehnässä se ei ollut kaukana vihreästä alueesta. Seurauksena on, että ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta kuusta tulee sininen ja vehnästä harmaansininen. Ero johtuu siitä, että vahapinnoitteen nanoputket ovat onttoja, kun taas vehnässä ne ovat täytettyjä, minkä vuoksi ne taittavat valoa eri tavoin.
Piditkö materiaalista? Lisää Indicator. Ru Yandex. News "Omat lähteet" -palveluun ja lue meitä useammin.
Lehdistötiedotteet tieteellisestä tutkimuksesta, tiedot uusimmista julkaistuista tieteellisistä artikkeleista ja konferenssi-ilmoituksista sekä tiedot voitetuista apurahoista ja palkinnoista lähetetään osoitteeseen [email protected].
