植物不可怕，就怕植物懂量子力學

研究人員們終於知道為何孔雀秋海棠(Begonia pavonina)這種生長於馬來西亞雨林里的植物能夠發出藍光了，原來它能夠利用一種量子力學原理讓光的速度變慢，並在接近黑暗的環境中讓光合作用變得更加有效。

沒錯，孔雀秋海棠那怪異的藍光是一種進化的把戲，這種把戲能讓它更加有效地利用紅綠光光合作用里的化學能。研究團隊的領導者、來自英國布里斯託大學的Heather Whitney表示：「這種機制非常明智。植物必須應對它們遇到的每一個障礙，因為它們沒有辦法逃走。我們發現這種植物能夠利用它接收到的極少光，這非常令人驚奇，它是一個令人驚訝的發現。」

Whitney及其團隊在實驗室研究孔雀秋海棠的雜交配種時有了這一發現，這種植物在離開它那位於雨林里的家鄉之後就非常脆弱。

它的葉子是藍色而非綠色，說明它的葉綠體(位於植物葉子中負責光合作用的結構)也是藍色的。但以前從沒人知道這是為什麼。

研究人員們利用電子顯微鏡，得以檢查孔雀秋海棠葉子的細胞結構，或者說它的葉綠體。

研究人員們注意到在這些葉綠體膠囊里，類囊體(葉綠體中類似麻袋的結構，它可以對光產生反應從而帶來光合作用)排列的方式比其它植物里的類囊體更加結構化。

研究人員Matt Jacobs解釋道：「利用電子顯微鏡仔細觀察之後，我們發現秋海棠里的藍色葉綠體與其它植物油很大不同。其內部結構排列的方式極度統一，其厚度僅為100納米或者說人類頭髮寬度的一千分之一。」

這種秋海棠里類囊體的複雜排列方式，就像一座規劃城市裡的天際線一樣。在其它植物中，類囊體毫無規律地四處分布，就像曼哈頓區那混亂的天際線。

這種結構化的排列模式讓這種秋海棠與其它植物截然不同。其中一個例子就是它使得藍光從這種植物中反射出去了，讓更多紅綠光進入了植物里。

這種機制至關重要，因為在森林地表的矮小植物幾乎無法收到藍光，這意味著它可以優先搜索它主要接收的光。

秋海棠最酷也最有趣的一點在於，這種植物的類囊體排列對光做的事情。類囊體這樣的結構能夠在光進入植物細胞的時候減慢光速，創造出名為慢光的效果。

對於光合能而言這是個雙重打擊，因為植物原本就能夠吸收更多紅綠光，再賦予它減慢光速的能力，使得植物能夠堅持更久從光合能中吸取更多化學能。

該研究團隊發現秋海棠的這種特徵能讓它的光合作用增強百分之十左右。也就是說，在吸收等量太陽光的情況下，這種植物合成的化學能可以增加百分之十。

Whitney說道：「我認為植物進化出多種處理光的方式非常合理。植物王國里肯定還有很多這種現象，它遠超我們的預料。也許由於其它植物沒有這樣奇怪的顏色，所以我們才沒有注意到罷了。」

該研究被發表在《自然植物》上。

[肌肉桃 via ScienceAlert]

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