Vì sao một số loài cây có lá màu xanh lam?

Sắc màu xanh lam trong lá của một số giống hoa Thu Hải Đường không chỉ là một yếu tố giúp cây nổi bật hơn mà còn là một bộ phận quan trọng giúp cây hấp thụ năng lượng trong điều kiện ánh sáng yếu.

Chất lục lạp trong lá giúp hấp thụ năng lượng từ ánh sáng có một cấu trúc vòng giúp cây hấp thụ ánh sáng tốt hơn. Chính khả năng này làm cho cây họ Thu Hải Đường có thể sinh trưởng ở những nơi thiếu ánh sáng. Cấu trúc vòng này được gọi là "Tinh thể quang tử", những cấu trúc này ưu tiên phản xạ bước sóng xanh lam của ánh sáng và giúp cây hấp thụ ánh sáng đỏ cùng xanh lá tốt hơn để sản xuất năng lượng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Plants vào tháng 10 vừa qua.

Màu lam lấp lánh của lá cây họ Thu Hải Đường. (Begonias).

Màu sắc trên thực vật và động vật thường đến từ các sắc tố và chất hóa học có khả năng hấp thụ những bước sóng và màu sắc nhất định của ánh sáng. Trong một số trường hợp khác, sinh vật tự sinh ra màu sắc từ các cấu trúc siêu nhỏ bên trong cơ thể. Trong cây Thu Hải Đường thì cấu trúc này tồn tại bên trong chất lục lạp với tên gọi iridoplasts. Khi ánh sáng bị các vi cấu trúc này phản xạ lại thì các sóng phản xạ tác động qua lại tạo ra một màu xanh lam lấp lánh.

Vi cấu trúc Iridoplasts tồn tại trong hệ lục lạp của lá cây Thu Hải Đường.

Cấu trúc của lục lạp bên trong lá cây cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ quá trình hấp thụ năng lượng. Ngoài việc là những nhà máy hấp thụ năng lượng Mặt trời thì sự phân bố các lục lạp và các vi cấu trúc Iridoplasts gây ra sự phản xạ và tán xạ ánh sáng, điều này làm thời gian ánh sáng đi qua lá cây lâu hơn và lá sẽ hấp thụ được nhiều năng lượng hơn.

"Những vi cấu trúc iridoplasts về cơ bản có thể tiến hành quang hợp ở điều kiện ánh sáng yếu, khi mà các lục lạp không hoạt động được. Tuy nhiên chúng lại không thể hoạt động khi nguồn sáng quá mạnh. Do đó cây Thu Hải Đường có hệ lục lạp giống như nhiều loài thực vật khác và các vi cấu trúc iridoplasts hoạt động như là một hệ thống năng lượng dự phòng trong điều kiện thiếu sáng" – Heather Whitney, nhà sinh vật học từ trường Đại học Bristol, đồng tác giả của nghiên cứu phát biểu.

Thu Hải Đường là một giống hoa phổ biến và dễ trồng.

Ngoài cây Thu Hải Đường thì nhiều loại cây khác cũng có cấu trúc lục lạp cho nên khả năng tìm thấy những giống cây khác có những vi cấu trúc hoạt động với cơ chế tương tự là không khó. Về bản chất, cây cối không thể di chuyển nên chúng phải tự thay đổi cơ chế bên trong để tồn tại. Những vi cấu trúc iridoplasts này có thể là một bước tiến trong quá trình tiến hóa để thích nghi với môi trường.