彩虹之美:影响动物行为的植物纳米结构的发展、功能和进化

像上面叶子上的闪蝶这样的生物似乎被闪闪发光的蓝色和绿色金属色所覆盖。这种现象被称为“虹彩”，意思是颜色会随着角度的变化而变化，就像肥皂泡和贝壳一样。

在动物中，结构颜色作为识别或选择配偶的信号，其物理机制和功能得到了重要的研究。

另一方面，贝弗利·格洛弗认为，植物的这种闪光实际上可以通过吸引比非虹彩传粉者更好的传粉者来影响动物行为。本周早些时候，剑桥大学植物园园长格洛弗在法国家庭科学中心举办的生物系列研讨会上介绍了她的研究成果。

像上面的芙蓉花这样的花的金属属性是由衍射光栅产生的——类似于CD的发光方式——从透明材料中创造颜色。

为了观察彩虹对蜜蜂等传粉者的影响，格洛弗创造了一种表面结构为纳米级脊状的人工材料，类似于下面的petal’s表皮表面的微观结构。

在第一组实验中，格洛弗和她的团队用颜料给蜜蜂做了标记，以跟踪它们的行为，同时让它们探索色彩斑斓的花朵。一些人被覆盖在一个红色的光栅中，其中含有一种甜味溶液作为奖励，另一些人被覆盖在一个蓝色的彩虹色光栅中，其中含有一种酸性溶液作为威慑。实验证明，蜜蜂能够检测到花瓣纳米粒产生的彩虹信号，
1因此正确地识别出了有价值的花朵。

有证据表明蜜蜂能够看到彩虹，格洛弗开始了第二个实验:一旦蜜蜂发现了一种特定的花，它们需要多长时间才能在不同的地方找到相同的花?格洛弗利用如下所示的闪闪发光表面的三角形排列，观察到衍射光栅产生的虹彩比非虹彩花朵的觅食速度显著提高。

虽然在花园里随意漫步很难看到植物的彩虹，但蜜蜂等传粉者肯定能看到，科学家最近发现昆虫的视觉和花朵的颜色是共同进化的。

为了保证花粉在同一种花之间的转移，这些花形成了一种独特的彩虹结构。当科学家们致力于了解哪些植物会产生这些美丽的颜色，以及纳米尺度的结构是如何通过繁殖传递下来的时候，我们只能惊奇地看着我们的花园，惊叹于还有大量的大自然有待探索和学习。

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贝弗利·格洛弗是剑桥大学植物园的园长，目前正在接受博士生的申请。

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本文由Anika Radiya-Dixit撰写

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新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://researchblog.duke.edu/2015/10/27/iridescent-beauty-development-function-and-evolution-of-plant-nanostructures-that-influence-animal-behavior/