藍色葉片幫助植物提高光合作用效率

植物的葉片通常是綠色的，但也有少數植物的葉片由於結構色而呈現獨特的藍色。一項研究表明，這種藍色葉片或許可以幫助植物更好地進行光合作用。

結構色指的是由於某些微觀結構的存在，可見光中某一特定波長的光比其他波長的光更為強烈地被反射或者散射，從而使物體呈現特定的顏色。與通常的顏料色不同，這種顏色的形成不是由於化學物質對光的選擇性吸收，而是微觀結構導致的光的干涉，因此得名結構色。結構色在動物中很常見，例如許多昆蟲和鳥類亮麗的藍色就是來自結構色，但其實結構色現象也存在於某些植物中。那麼結構色的存在對這些植物是否有特殊的意義呢？

來自英國的科學家們選擇了秋海棠科的一種植物B. pavonina作為研究對象（研究中實際上選擇的是這種植物與同科另一種植物的雜交種）。這種植物的葉片呈現獨特的藍色。此前的研究認為，這種植物的葉片之所以呈現藍色，是因為其葉片中光合作用進行的場所——葉綠體中被稱為類囊體的結構存在特殊的周期性結構，能夠強烈反射藍光。因此研究人員猜測，這種獨特的結構或許對植物的光合作用有所幫助。

B.pavonina的葉片(a)光學顯微鏡(b) 和電子顯微鏡(c)下的類囊體（圖片引自原論文）

實際測試結果證實了研究人員的猜測：成周期性規律排布的類囊體不僅幫助B. pavonina的葉片更好地吸收紅光和綠光，而且在入射光較弱的情況下，這些結構還能夠提高植物對吸收的光的利用效率。考慮到這種植物主要生活在光線較弱的林蔭下，結構色的存在或許對它們的生存有著重要的意義。研究人員還指出，還有一些與秋海棠親緣關係不近，但同樣生活在林蔭環境的植物其葉片的葉綠體中也存在周期性結構。因此，利用結構色來提高光合作用的效率或許在植物界並非個別現象。

報道：http://www.sciencemag.org/news/2016/10/blue-leaves-help-plants-get-extra-energy-sun

論文：http://www.nature.com/articles/nplants2016162

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