植物中的深蓝Polliacondensata
花丛植物
2025-09-10 23:08:55
鸭跖草科 杜若属 Pollia condensata 聚果杜若 多年生草本植物 蓝色果实 非洲 最鲜艳的色彩 浆果 聚果杜若Pollia condensata,有时被称为大理石浆果,是鸭跖草科Commelinaceae杜若属Pollia,一种多年生草本植物,具有匍匐茎和坚硬、干燥、有光泽、圆形、呈金属光泽的蓝色果实。它生长在非洲的森林地区。这种果实的蓝色由结构色形成,是已知生物材料中最浓烈的蓝色。
该植物最初在非洲南部的安哥拉被描述。其叶片宽大、光滑且狭长,花朵呈淡粉色或白色,生长在约60厘米高的茎秆上。果实蒴果直径约4毫米。
聚果杜若果实表面覆盖着异常光滑透明的角质层,能像镜子般反射光线(镜面反射)。这层光泽表皮之下存在特殊细胞层,其内部构造精巧却不含色素,功能在于反射特定波长范围内的光线。这种结构色由细胞壁中螺旋堆叠的纤维素微纤丝产生的布拉格反射形成。反射波长取决于堆叠高度,而不同细胞的堆叠高度各不相同。堆叠高度的变化使整体反射光量增加,从而增强光泽感,但也会使果实呈现出某种程度的像素化效果。
螺旋结构不仅能反射特定波长的光,还会使其他波长的光发生改变,使其在反射前收敛至窄波段范围内,从而放大该特定波长的光。这种建设性干涉过程造就了生物界最鲜艳的色彩。其总反射率约为镀银玻璃镜的30%,是已知生物材料中最高的。尽管毫无营养价值,强烈的色彩仍吸引某些鸟类取食。鸟类有时用浆果装饰巢穴,长期来看有助于种子传播。
据材料科学家乌尔里希·施泰纳介绍,他领导的研究团队率先揭示了植物结构色的形成机制。结构色并非源于吸收光线的色素,而是物质表面透明材料的排列方式所致……光线在各层界面间发生反射……层数越多,色彩越鲜明。我们所见的果实亮度与色彩纯度,源于无数层结构叠加形成的单一波长强反射特性……这种果实是植物界已知最早的实例之一。我们将其与其他结构色(如凤蝶翅膀)进行对比……其反射强度更胜一筹。
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