Почему черника синяя, если она красная? Как природа создает цвет без красителей
Черника — одна из самых популярных и полезных ягодных культур, которая выращивается и употребляется во многих странах мира. Она обладает не только приятным вкусом и ароматом, но и целым рядом лечебных свойств, благодаря высокому содержанию антиоксидантов, витаминов и минералов. Но что же придает чернике ее характерный синий цвет?
Оказывается, ответ на этот вопрос не такой очевидный, как может показаться. Исследователи из Университета Бристоля обнаружили, что синий цвет черники не связан с пигментами, которые находятся в кожуре ягоды. Дело в том, что пигменты, которые окрашивают кожуру черники, имеют темно-красный цвет и называются антоцианами. Они относятся к классу флавоноидов — растительных соединений, которые обладают антиоксидантной, противовоспалительной и противоопухолевой активностью.
Но почему же тогда черника синяя, а не красная? Для того, чтобы понять это, нужно взглянуть на чернику под микроскопом. Тогда вы увидите, что поверх кожуры ягоды есть еще один слой — слой эпикутикулярного воска. Эпикутикулярный воск — это вещество, которое выделяют растения для защиты от воды, грибков, насекомых и солнечного излучения. Он состоит из различных липидов — жирных кислот, спиртов, эфиров
В случае черники, восковая пленка имеет очень интересную особенность — она состоит из маленьких кристаллов, которые расположены в случайном порядке. Эти кристаллы имеют размер порядка нескольких микрометров и образуют неровную поверхность, которая отражает свет. Когда свет падает на восковую пленку, он рассеивается в разные стороны, но не равномерно. Оказывается, что синий и УФ-свет рассеиваются сильнее, чем другие цвета спектра. Это значит, что синий и УФ-свет в большей степени возвращаются к нашему глазу, чем красный или зеленый. Таким образом, мы видим чернику синей, а не красной, хотя пигменты в кожуре имеют красный цвет.
Этот эффект называется структурной окраской и он широко распространен в природе. Многие животные и растения используют структурную окраску для создания разнообразных цветов и узоров, которые служат для маскировки, привлечения партнеров, защиты от хищников или коммуникации. Например, структурная окраска отвечает за блестящий цвет перьев павлина, радужный оттенок раковин моллюсков, металлический блеск крыльев бабочек и многие другие примеры.
Структурная окраска черники имеет несколько преимуществ для растения. Во-первых, она повышает привлекательность ягоды для птиц, которые являются главными распространителями семян черники. Птицы, в отличии от людей, видят ультрафиолетовый спектр. Это делает ягоду более заметной для птиц, которые с удовольствием съедают ее и распространяют семена на новые территории.
Во-вторых, структурная окраска черники защищает её от избыточного солнечного излучения, которое может повредить биологически активные вещества в ягоде. Ультрафиолетовое излучение может вызвать окислительный стресс и деградацию молекул в клетках. Однако, если эти цвета рассеиваются восковой пленкой, то они не достигают кожуры и мякоти ягоды, а отражаются обратно. Таким образом, воск служит своеобразным солнцезащитным кремом для черники, сохраняя ее качество и пользу.
Исследование синего цвета черники не только раскрывает одну из тайн природы, но и открывает новые возможности для человечества. Ученые из Бристоля смогли воссоздать ультрафиолетовое покрытие, собрав воск с поверхности черники и перекристаллизовав его на бумаге. Полученное покрытие имеет толщину всего два микрона, но имеет яркий синий цвет и хорошо отражает ультрафиолет. Это может быть использовано для создания новых видов красителей, которые будут более устойчивы, биосовместимы и даже съедобны, чем традиционные химические красители. Также это покрытие может иметь множество функций, которые выполняет природный воск, таких как гидрофобность, самоочищение и защита от вредных факторов окружающей среды.
Таким образом, синий цвет черники — это не просто красивая деталь, а результат сложного взаимодействия между пигментами, воском и светом. Этот цвет не только привлекает наше внимание, но и скрывает в себе множество тайн и возможностей, которые мы только начинаем раскрывать. Черника — это не только ягода, но и удивительный пример структурной окраски в природе, который может вдохновить нас на новые открытия и изобретения.