Las rosas son rojas, las violetas son azules. Todo el mundo lo sabe, pero ¿qué los hace ser? Aunque los fitomejoradores conocían algunos de los genes involucrados, todavía no había un estudio cuantitativo de cómo el pigmento convierte una flor en roja, azul o amarillaCasper van der Kooi realizó tal estudio, combinando biología y física.
en un artículo publicado en Actas de la Royal Society B el 11 de mayo, describe el proceso mediante el cual las estructuras celulares dentro de las flores dispersan la luz y los pigmentos filtran esta luz dispersa hacia atrás, produciendo color. ”Recientemente publicamos un modelo matemático que describe la formación del color, y en este documento lo aplicamos a un númerode las plantas ", dice Van der Kooi. También combinó sus hallazgos con información sobre el sistema visual de los insectos, revelando así los trucos anatómicos que las plantas usan para atraer insectos.
Las flores deben ser visibles para los insectos, por lo que es importante reflejar la luz. Sin embargo, las mediciones y modelos de Van der Kooi muestran que solo se refleja del 20 al 50 por ciento de toda la luz. El resto pasa a través de los pétalos, dándoles un aspecto bastante translúcidoapariencia. Pero, ¿qué ventaja ofrece esto a la planta? "Ninguna, hasta donde sabemos. La mayoría de los pétalos son vistos por insectos desde arriba." Esto deja dos posibles explicaciones para el pobre nivel de reflexión: o las flores no pueden reflejar más luz,o no hay ningún beneficio adicional al hacerlo.
variación
El trabajo de Van der Kooi muestra que hay una gran variación en la cantidad de luz dispersada por las flores, lo que lo lleva a rechazar la idea de que las flores no pueden reflejar más luz. "Pero también sabemos que el sistema visual de insectos corrigepara las diferencias de intensidad. Esta es una adaptación importante: los insectos la necesitan cuando vuelan de un bosque oscuro a un prado soleado. Seleccionan las flores en el tono y la saturación del color, pero no en el brillo ". Por lo tanto, reflejar el 50 por ciento de la luz es suficiente paraatraer insectos, siempre que la luz reflejada tenga un tono distinto gracias al efecto de filtrado de los pigmentos.
Sin embargo, producir más pigmentos de los estrictamente necesarios tampoco es una buena idea, ya que esto requiere bastante energía. Es por eso que los pigmentos se organizan en capas para obtener el máximo efecto. 'Por ejemplo, plantas con flores cerca del suelo, comoel Herb-Robert, solo tiene pigmentos en la parte superior de sus pétalos. 'Otras flores, como las amapolas, tienen pigmentos en ambos lados porque necesitan atraer a los insectos desde dos direcciones.
Estudios evolutivos
Van der Kooi describe cómo la concentración y localización de pigmentos se combinan con la estructura interna de una flor para afectar su color. "Somos los primeros en estudiar este fenómeno", dice. "Una razón importante es que pude trabajar con biólogos yfísicos interesados en el color, lo cual es bastante inusual en nuestro campo ''.
Además de su valor de novedad, ¿qué ofrece esta investigación? 'Esta información podría ser de interés para los fitomejoradores, ya que descubrimos una serie de mecanismos que afectan el color de la planta.' Además, los modelos creados y utilizados por Van derLos Kooi son interesantes para los estudios evolutivos. "Podemos ayudar a explicar cómo las diferentes condiciones de luz, como un bosque versus un prado, conducen a diferentes formas de ajustar los colores. Al tomar en cuenta el sistema visual de los insectos, podemos explicar cómo las floressintonizar con polinizadores específicos. Este fenómeno ya ha sido estudiado, pero principalmente desde una perspectiva cualitativa, no utilizando métodos cuantitativos como lo hicimos nosotros '.
El presente documento forma parte de la tesis doctoral de Van der Kooi, que defendió en la Universidad de Groningen el 27 de noviembre de 2015. Actualmente está estudiando el sistema reproductivo de los insectos en la Universidad de Lausana.
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Materiales proporcionados por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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