La investigación descubre la ciencia detrás de los arándanos de esta planta
En un hermoso día de otoño de 2019, Miranda Sinnott-Armstrong caminaba por Pearl Street en Boulder, Colorado, cuando algo le llamó la atención: una fruta pequeña, particularmente azul brillante, en un arbusto conocido como Lantana strigocamara. Mientras que sus diminutos racimos de flores rosadas, amarillas y anaranjadas y sus bayas azules generalmente adornan el centro comercial peatonal en la primavera, los trabajadores de la ciudad rompían estas Lantanas comunes para prepararlas para la temporada de invierno.
Sinnott-Armstrong, investigadora postdoctoral en ecología y biología evolutiva en CU Boulder, preguntó rápidamente si podía llevar una muestra al laboratorio. Ella quería saber: ¿Qué hacía que esas bayas fueran tan azules?
Los resultados de Sinnott-Armstrong ahora se publican en la revista. Nuevo fitólogo. El estudio confirma que Lantana strigocamara es el segundo caso documentado de una planta que crea frutos de color azul con moléculas de grasa en capas. Ella y sus coautores publicaron el primer caso documentado, en tinus viburnumen 2020.
Las dos plantas se encuentran entre las seis únicas en el mundo conocidas por teñir su fruto usando un truco de luz conocido como color estructural. Pero Sinnott-Armstrong tiene el presentimiento de que hay otros.
«Literalmente encontramos estas cosas en nuestros patios traseros y en nuestras calles, la gente simplemente no ha buscado plantas estructuralmente coloreadas», dijo Miranda Sinnot Armstrong, autor principal del nuevo estudio. «Y, sin embargo, solo caminando por Pearl Street, estás como, ‘¡Oh, hay uno! «»
El color estructural es muy común en los animales. Es lo que le da a las plumas marrones de los pavos reales su verde brillante y a muchas mariposas su azul brillante. Pero este tipo de ilusión óptica es mucho más raro en las plantas, según Sinnott-Armstrong.
Para crear su color único, estas frutas azules usan estructuras microscópicas en su piel para manipular la luz y reflejar longitudes de onda que nuestros ojos perciben como azules, dándoles un acabado metálico distintivo. El color pigmentado hace lo contrario, absorbiendo ciertas longitudes de onda visibles de luz. Esto significa que las bayas estructuralmente coloreadas no tienen color en sí mismas; si los aplastaras, no se teñirían de azul.
De hecho, si le quitas la piel a una fruta de Lantana y la sostienes contra la luz, se ve completamente translúcida. Pero si lo pones sobre un fondo oscuro, se vuelve azul nuevamente, debido a las nanoestructuras en la superficie encargadas de reflejar el color.
La evolución del color
Lo que es particularmente único acerca de Lantana strigocamara, además del hecho de que el color azul es bastante raro en la naturaleza, especialmente en la fruta, es que crea este color estructural en su piel usando capas de moléculas de lípidos o grasas.
tinus viburnum es la única otra planta conocida que hace lo mismo, y Lantana y Viburnum compartieron por última vez un ancestro común hace más de 100 millones de años. Esto significa que las dos plantas desarrollaron este rasgo común de forma totalmente independiente.
“Nos pone en la búsqueda de otros grupos donde esto esté pasando porque sabemos que se puede hacer de muchas maneras”, dijo Stacy Smithcoautor de la publicación y profesor asociado de ecología y biología evolutiva.
Los investigadores también discuten a menudo por qué evolucionaría tal cosa. ¿El color estructural proporciona una ventaja evolutiva?
Algunos teorizan que el color estructural puede ayudar en la dispersión de semillas. Aunque hay muy pocas plantas coloreadas estructuralmente conocidas, están ampliamente distribuidas en todo el mundo. Lantana en sí misma es invasiva en muchas partes del mundo, especialmente en las regiones tropicales. Según los investigadores, es posible que la naturaleza metálica y brillante de la fruta proporcione un fuerte contraste con el follaje circundante, atrayendo a los animales para que se las coman y dispersen sus semillas.
«Pero ser azul y brillante puede ser suficiente para que un animal piense que es decorativo», dijo Smith.
Los investigadores han notado que a muchas aves, especialmente en Australia, les gusta usar frutas estructuralmente coloreadas para adornar sus cenadores y atraer parejas. Curiosamente, los humanos también pueden ayudar a propagar Lantana por la misma razón.
«El hecho de que se hayan introducido en la horticultura sugiere que somos sensibles a las mismas cosas que otros animales encuentran atractivas en ellos», dijo Smith. “Estamos como, oh, mira esta cosa linda y brillante. Debería poner esto en mi jardín.
Otra posibilidad es que la capa espesa y aceitosa que crea este color único sea un mecanismo protector para la planta, proporcionando defensa contra patógenos o mejorando la integridad estructural de la fruta, dijo Sinnott-Armstrong.
El color azul en sí también podría ser una pista.
El color pigmentado y el color estructural no se excluyen mutuamente en las plantas, pero tal vez las plantas se hayan topado con el color estructural como una forma de producir azul, ya que no es tan fácil de crear de otra manera, declaró.
Algunos investigadores en el laboratorio de Silvia Vignolini en la Universidad de Cambridge, donde actualmente se encuentra Sinnott-Armstrong, ahora están tratando de hacer pinturas de colores, telas y más a partir del color estructural, al comprender mejor el ensamblaje de nanocristales de celulosa en frutas de colores.
Los investigadores esperan aprender más sobre posibles indicaciones evolutivas para este mecanismo a medida que se descubran más frutas estructuralmente coloreadas.
«Están ahí fuera», dijo Sinnott-Armstrong. «Simplemente no los hemos visto a todos todavía».
Los coautores de esta publicación son: Yu Ogawa, Universidad de Grenoble Alpes; Gea Theodora van de Kerkhof, Universidad de Cambridge; y Silvia Vignolini, Universidad de Cambridge.
