Niezwykle rzadki przypadek kwiatu, który zmienia kolor w czasie, został odkryty przez naukowców z Japonii. Zespół kierowany przez Nobomitsu Kawakubo w Uniwersytet Gifuwykazało, że przemiany są związane z cyklicznymi zmianami w narządach rozrodczych kwiatów, które kierują w ich stronę owady zapylające.
Znanych jest ponad 450 gatunków roślin, które zmieniają kolory swoich kwiatów. Botanicy na ogół uważają, że te zmiany są związane z warunkami zapylania każdego kwiatu, sygnalizując owadom, gdzie można znaleźć najlepszy nektar.
Zdecydowana większość tych zmian koloru ma charakter jednokierunkowy, co oznacza, że gdy kolor już się zmienił, nigdy nie może się cofnąć. Jednak w swoich badaniach zespół Kawakubo odkrył przykład znacznie rzadszego dwukierunkowego kwiatu, który oscyluje tam iz powrotem między dwoma kolorami. O nazwie causonis japonica, ta roślina winorośli pochodzi z tropikalnych regionów Azji i Australii i często jest uważana za chwast.
Znikający do różowego
Naukowcy odkryli to na początku cyklu oscylacji C. japonica's krążek kwiatu ma kolor pomarańczowy, ale szybko zmienia kolor na różowy. Po kilku godzinach światła dziennego kwiaty odzyskują pomarańczowy odcień i cykl się powtarza.
Dzięki swojej analizie naukowcy odkryli, że zmiany te są silnie związane z poziomami pigmentów karotenoidowych obecnych w kwiatach. Karotenoidy są najbardziej znane z tego, że nadają marchewce charakterystyczny pomarańczowy odcień, ale są również odpowiedzialne za wytwarzanie czerwonego, pomarańczowego i żółtego koloru w organizmach tak różnych, jak dynie, homary i bakterie otaczające wulkaniczne gorące źródła.
Nanomoce kwiatu
In C. japonica, naukowcy odkryli, że poziom karotenoidów osiągał szczyt w czasie, gdy kwiaty zawierały męskie narządy rozrodcze wytwarzające pyłek. Z grubsza zbiegło się to ze wzrostem wydzielania nektaru w kwiatach, zapewniając optymalne warunki do zapylania przez owady.
Gdy męskie narządy uschły i oddzieliły się od kwiatu, nagromadzone w nim cząsteczki karotenoidów uległy degradacji, a kwiat zmienił kolor na różowy. Jednak po kilku godzinach światła dziennego kwiaty rozwinęły zapładniające pyłkiem żeńskie narządy rozrodcze. Gdy karotenoidy ponownie się zgromadziły, kwiaty zmieniły kolor z różowego na pomarańczowy i zaczęły wydzielać więcej nektaru. W końcu narządy te obumierają, kwiaty stają się różowe i cykl zaczyna się od nowa.
Po odkryciu tych oscylujących zmian fazowych, Kawakubo i współpracownicy będą teraz starali się dowiedzieć więcej o zaangażowanych mechanizmach biologicznych. Gdzie C. japonica był kiedyś powszechnie postrzegany jako uciążliwość w Japonii, zespół ma nadzieję, że odkrycie jego niezwykłego zachowania może wzbudzić nowe uznanie dla rośliny. Lepsze zrozumienie, w jaki sposób zachodzą zmiany koloru w innych kwiatach, może również prowadzić do lepszych technik ochrony zagrożonych gatunków roślin.
Badania opisano w Doniesienia naukowe.
