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Frutas azuis metálicas usam gordura para produzir cor e sinalizar um presente para os pássaros
Pesquisadores descobriram que uma planta comum deve a deslumbrante cor azul de seus frutos à gordura em sua estrutura celular, a primeira vez que esse tipo de produção de cores é observado na natureza.
Por Sarah Collins - 07/08/2020


Frutos de Viburnum tinus - Crédito: Rox Middleton

"Notei pela primeira vez essas frutas azuis brilhantes quando estava visitando a família em Florença. Eu pensei que a cor era realmente interessante, mas não estava claro o que estava causando isso"

Silvia Vignolini

A planta, Viburnum tinus , é um arbusto sempre difundido no Reino Unido e no resto da Europa, que produz frutas azuis metálicas ricas em gordura. A combinação de cor azul brilhante e alto conteúdo nutricional faz desses frutos um tratamento irresistível para as aves, provavelmente aumentando a propagação de suas sementes e contribuindo para o sucesso da planta.

Os pesquisadores, liderados pela Universidade de Cambridge, usaram a microscopia eletrônica para estudar a estrutura dessas frutas azuis. Embora existam outros tipos de cor estrutural na natureza - como penas de pavão e asas de borboleta -, é a primeira vez que se descobre que essa estrutura incorpora gorduras ou lipídios. Os resultados são relatados na revista Current Biology .

“As plantas de Viburnum tinus podem ser encontradas em jardins e ao longo das ruas em todo o Reino Unido e em grande parte da Europa - a maioria de nós já as viu, mesmo que não percebamos o quão incomum é a cor das frutas”, disse co- primeira autora Rox Middleton, que concluiu a pesquisa como parte de seu doutorado no Departamento de Química de Cambridge.

A maioria das cores da natureza é devido a pigmentos. No entanto, alguns dos materiais mais brilhantes e coloridos da natureza - como penas de pavão, asas de borboleta e opalas - obtêm sua cor não de pigmentos, mas apenas de sua estrutura interna, um fenômeno conhecido como cor estrutural. Dependendo de como essas estruturas são organizadas e de como são organizadas, elas podem refletir determinadas cores, criando cores pela interação entre luz e matéria.

"Eu notei essas frutas azuis brilhantes quando estava visitando uma família em Florença", disse Silvia Vignolini, do Departamento de Química de Cambridge, que liderou a pesquisa. "Eu pensei que a cor era realmente interessante, mas não estava claro o que estava causando isso."

"O brilho metálico dos frutos do Viburnum é altamente incomum, por isso usamos microscopia eletrônica para estudar a estrutura da parede celular", disse o co-primeiro autor Miranda Sinnott-Armstrong da Universidade de Yale. "Encontramos uma estrutura diferente de tudo que já vimos antes: camada após camada de pequenas gotas lipídicas."

As estruturas lipídicas são incorporadas na parede celular da pele externa, ou epicarpo, dos frutos. Além disso, uma camada de pigmentos de antocianina vermelho escuro fica embaixo da estrutura complexa, e qualquer luz que não seja refletida pela estrutura lipídica é absorvida pelo pigmento vermelho escuro abaixo. Isso evita a retroespalhamento da luz, fazendo com que os frutos pareçam ainda mais azuis.

Os pesquisadores também usaram simulações em computador para mostrar que esse tipo de estrutura pode produzir exatamente o tipo de cor azul vista nos frutos do Viburnum . A cor estrutural é comum em certos animais, especialmente pássaros, besouros e borboletas, mas apenas um punhado de espécies de plantas possui frutos de cor estrutural.

Enquanto a maioria das frutas tem baixo teor de gordura, algumas - como abacates, cocos e azeitonas - contêm lipídios, fornecendo uma importante fonte de alimento com alta densidade energética para os animais. Isso não é um benefício direto para a planta, mas pode aumentar a dispersão de sementes atraindo pássaros.

A cor das frutas Viburnum tinus também pode servir como um sinal de seu conteúdo nutricional: um pássaro pode olhar para uma fruta e saber se ela é rica em gordura ou carboidratos, com base no fato de ser azul ou não. Em outras palavras, a cor azul pode servir como um 'sinal honesto' porque os lipídios produzem tanto o sinal (a cor) quanto a recompensa (a nutrição).

"Sinais honestos são raros em frutas, tanto quanto sabemos", disse Sinnott-Armstrong. “Se a cor estrutural dos frutos de Viburnum tinus for de fato sinais honestos, seria um exemplo realmente interessante, onde cor e nutrição vêm pelo menos em parte da mesma fonte: lipídios incorporados na parede celular. Nunca vimos nada parecido antes e será interessante ver se outras frutas de cor estrutural têm nanoestruturas e conteúdo nutricional semelhantes. ”

Uma aplicação potencial para a cor estrutural é que ela elimina a necessidade de pigmentos químicos incomuns ou prejudiciais - a cor pode ser formada a partir de qualquer material. “É emocionante ver esse princípio em ação - neste caso, a planta usa um lipídio potencialmente nutritivo para fazer um lindo brilho azul. Isso pode inspirar os engenheiros a criar nossas próprias cores de uso duplo ”, disse Middleton, que agora mora na Universidade de Bristol.

A pesquisa foi apoiada em parte pelo Conselho Europeu de Pesquisa, o EPSRC, o BBSRC e o NSF.

 

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