ذخیره‌ی انرژی در برگ‌های آبی گیاه بگونیا
مجله علمی ایلیاد - ساختارهای رنگی کوچک رنگین‌کمانی در فرآیند فتوسنتز گیاهان، به آنها در شرایط بدون نور کمک می‌کنند.
برگ‌های آبی‌رنگ گیاهی به نام بگونیا فقط برای زیبایی نیستند. آنها به این گیاهان کمک می‌کنند تا تحت شرایط کم‌نور، انرژی خود را ذخیره کنند. گیاه بگونیا سلول‌های کلروپلاستی دارد، که از فتوسنتز برای تبدیل نور به سوخت استفاده می‌کند و دارای یک ساختارِ تکرار شونده است. این ساختار به گیاهان اجازه می‌دهد نور فراوانی را دریافت کنند. این مسئله برای گیاهی رخ می‌دهد که در بستر یک جنگلِ سایه‌دار (تاریک) زندگی می‌کند.
برگ‌های آبی‌رنگ گیاهی به نام بگونیا فقط برای زیبایی نیستند. آنها به این گیاهان کمک می‌کنند تا تحت شرایط کم‌نور، انرژی خود را ذخیره کنند. گیاه بگونیا سلول‌های کلروپلاستی دارد، که از فتوسنتز برای تبدیل نور به سوخت استفاده می‌کند و دارای یک ساختارِ تکرار شونده است. این ساختار به گیاهان اجازه می‌دهد نور فراوانی را دریافت کنند. این مسئله برای گیاهی رخ می‌دهد که در بستر یک جنگلِ سایه‌دار (تاریک) زندگی می‌کند.
دانشمندان در ۲۴ اکتبر در مجله «گیاهان طبیعت» گزارش دادند که این ساختار بصورت یک «کریستال فتونیک» عمل می‌کند، که ترجیحأ طول موج‌های آبی نور را بازتاب می‌کند و گیاه طول موج‌های قرمز و سبز را برای تولید بهتر انرژی جذب می‌کند. رنگ‌ها در گیاهان و حیوانات معمولأ ناشی از رنگ‌دانه‌ها هستند، یعنی مواد شیمیایی موجود در سلول‌ها طول موج‌های معینی از نور را جذب می‌کنند. در مواردی نادر، گیاهان و حیوانات رنگ‌های خود را از ریزساختارها بدست می‌آورند.
در بگونیا، چنین معماری‌های منظم و کوچکی در سلول‌های خاص کلروپلاست پیدا می‌شوند، که ایریدوپلاست نام دارند. وقتی نور از این ساختارها در یک ایریدوپلاست عبور می‌کند، امواج بازتاب شده، در طول موج‌های معینی تداخل پیدا می‌کنند و یک رنگ آبی رنگین‌کمانی را ایجاد می‌کنند.
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این کلروپلاست‌های ساختار‌یافته یک مزیت بقا را ارائه می‌دهند و آن این است که آنها به گیاهان کمک می‌کنند تا نورهای اندک محیط خود را جمع‌آوری کنند. در ترکیبی از دو گونه بگونیا گراندیس و بگونیا طاووسی، این ساختارها فرآیند جذبِ طول موج‌های سبز و قرمز را با متمرکزسازیِ این اشعه‌ها در بدنه‌های جاذبِ نور موجود در ایریدوپلاست‌ها ارتقا داده‌اند. همچنین، این ساختارها نور را کند می‌کنند. «سرعت گروهی» امواج نور بخاطر اختلال بین نور ورودی و نور منعکس شده کاهش می‌یابد. این کاهش باعث می‌شود، گیاه زمان بیشتری برای جذب اشعه‌های با ارزش خورشید داشته باشد.
هیتر ویتنی نویسنده همکار در این مطالعه و زیست‌شناس دانشگاه بیستول در انگلیس می‌گوید: «این ایریدوپلاست‌ها اساسأ می‌توانند در سطوح کم‌نور، فتوسنتز کنند؛ یعنی در جایی که کلروپلاست‌های عادی نمی‌توانند فتوسنتز کنند.» هرچند، ایریدوپلاست‌ها نمی‌توانند در نورِ زیاد وجود داشته باشند. بنابراین، بگونیا دارای کلروپلاست‌های استانداردی است که انرژی را در نور فراوان ارائه می‌دهند. به گفته ویتنی، ایریدوپلاست‌ها در شرایط تاریک، همانند یک «ژنراتور پشتیبان» عمل می‌کنند. همچنین گیاهان دیگر نیز توانسته‌اند کلروپلاست‌ها را ساختاربندی کنند؛ بنابراین بگونیا در دستکاری نور تنها نیست. ویتنی می‌گوید: «گیاهان واقعأ نمی‌توانند از مشکلات خود فرار کنند. در عوض، آنها باید مهارت کافی برای بقا را داشته باشند.»
نوشته: امیلی کونُوِر
ترجمه: مجله علمی ایلیاد