Pollia condensata , иногда называемая мраморной ягодой , [2] [3] [4] — многолетнее травянистое растение со столононосными стеблями и твердыми, сухими, блестящими, круглыми, металлически- синими плодами. Встречается в лесных районах Африки . [5] Синийцвет плода, созданный структурной окраской , является самым интенсивным из всех известных биологических материалов.
Растение было первоначально описано в Анголе , [6] на юге Африки. У него большие, гладкие, узкие листья и бледно-розовые или беловатые цветы на стебле высотой около 60 см. [6] Плодовая коробочка имеет диаметр около 4 мм. [6]
Поверхность плода Pollia имеет особенно гладкую и прозрачную кутикулу, которая отражает свет как зеркало ( зеркальное отражение ). Под этой глянцевой поверхностью находится особый слой клеток, которые имеют сложную, но непигментированную микроструктуру, чья функция заключается в отражении света в узком диапазоне длин волн. Эта структурная окраска создается брэгговским отражением от спирально уложенных микрофибрилл целлюлозы в стенках этих клеток. Длина отраженной волны зависит от высоты стопки, которая варьируется от клетки к клетке. Изменчивость высоты стопки позволяет отражать больше общего света, и это еще больше усиливает глянцевый вид, но из-за этого фрукт выглядит несколько пикселизированным . [7]
Помимо простого отражения света определенной длины волны, геликоидная структура также заставляет свет других длин волн изменяться таким образом, что длина волны сходится в узком диапазоне перед отражением, что усиливает свет на этой определенной длине волны. Этот процесс конструктивной интерференции производит самую интенсивную окраску любого живого организма. Общая отражательная способность составляет около 30% от отражательной способности посеребренного стеклянного зеркала и является самой высокой среди всех известных биологических материалов. [7] Интенсивная окраска делает фрукты привлекательными для некоторых птиц, несмотря на то, что они не имеют никакой пищевой ценности. [8] Иногда птицы украшают свое гнездо ягодами, что в долгосрочной перспективе помогает рассеивать семена. [9]
По словам ученого-материаловеда Ульриха Штайнера, который возглавлял группу, проводившую оригинальные исследования структурного цвета растений, структурные цвета возникают не из-за пигментов, которые поглощают свет, а из-за того, как прозрачный материал расположен на поверхности вещества... свет отражается от интерфейса... между каждым из этих слоев... Чем больше слоев вы накладываете друг на друга, тем лучше определяется цвет. Яркость и чистота цвета, которые мы видим во фруктах, обусловлены тем, что множество слоев складываются, чтобы произвести эти очень сильные отражательные характеристики всего одной длины волны. ... Этот фрукт является одним из первых известных примеров в растениях. Мы сравнили его с некоторыми другими структурными цветами, такими как крыло бабочки морфо ... Этот сильнее. [10]