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花的誘惑:花瓣,大自然的衍射光學(xué)英國(guó)劍橋大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)一些鮮花使用具有亞微米尺度衍射光柵的虹彩花瓣來(lái)吸引昆蟲(chóng)授粉。他們最近在《Science》上發(fā)表了一篇關(guān)于野西瓜苗芙蓉和郁金香及大黃蜂行為的研究報(bào)告。所謂虹彩,就是顏色隨觀察角度的變化而不同,這樣,當(dāng)象昆蟲(chóng)這樣的運(yùn)動(dòng)的觀察者觀察虹彩花瓣時(shí),昆蟲(chóng)能感知到有連續(xù)變化的顏色。(http://www.edphoton.com ) 眾所周知,動(dòng)物使用虹彩來(lái)識(shí)別物種,吸引和選擇誘人的交配對(duì)象。然而,關(guān)于植物如何對(duì)動(dòng)物釋放信號(hào)的研究甚少,而這在授粉中是非常重要的。一般認(rèn)為,植物使用非虹彩信息,如顏色,紫外和偏振來(lái)傳遞信號(hào),但是許多植物也使用虹彩(尤其是在藍(lán)光和紫外光譜)來(lái)釋放生物信號(hào)。研究人員發(fā)現(xiàn),大黃蜂正是使用虹彩特征來(lái)識(shí)別花朵。(http://www.edphoton.com ) 起初,科研人員研究了芙蓉和郁金香花花瓣的表面結(jié)構(gòu),揭示了豐富翔實(shí)的紋理,這些紋理使得花的表面像紫外和可見(jiàn)光譜的衍射光學(xué)元件一樣。例如,某些花的花瓣類(lèi)似雙周期的光柵,較短的周期為1微米,較長(zhǎng)的周期為29微米。獲得花瓣表面的這些信息后,研究人員使用光盤(pán)制造了人造花瓣。(http://www.edphoton.com ) 為了證實(shí)虹彩信號(hào)這一假定,研究人員向蜜蜂提供了包含黃色,藍(lán)色和紫色的虹彩光盤(pán)和非虹彩光盤(pán)。對(duì)虹彩光盤(pán)給予蔗糖作為獎(jiǎng)勵(lì),而對(duì)非虹彩 光盤(pán)給予不那么可口的半硫酸奎寧鹽溶液。研究人員發(fā)現(xiàn)在80次喂食之后,蜜蜂比剛開(kāi)始時(shí)更多地在虹彩光盤(pán)上進(jìn)食。由此可以得出結(jié)論,蜜蜂不僅可以識(shí)別虹彩 光盤(pán),而且可以把它和具體的花聯(lián)系起來(lái)。對(duì)虹彩的偏好不受顏料顏色的影響。研究人員也通過(guò)使用實(shí)際花瓣表面來(lái)確證昆蟲(chóng)也可以識(shí)別不很規(guī)則和不完美的光柵。迄今,研究人員已經(jīng)確定了十種包含花瓣虹彩的被子植物家族。(http://www.edphoton.com ) 版權(quán)所有,無(wú)錫奧普頓光電子有限公司,編譯自《Nature Photonics》 http://www.edphoton.com |