Блог

Jun 07, 2024

На тропах: множество дорог к красному

Красные цветы родного водосборника обусловлены антоцианами. (Фото предоставлено Диной Барахас) Красный и красноватый цвета могут быть получены разными способами с помощью различных молекул пигмента. Каждый

Красные цветы родного водосборника обусловлены антоцианами. (Фото предоставлено Дианой Барахас)

Красный и красноватый цвета можно получить разными способами с помощью различных молекул пигмента.

Каждую зиму я замечаю, что веточки черники покраснели. Это заставило меня задуматься о цветах и ​​об этом цвете в частности. Красные цвета мы видим и у других растений — множества ягод, листьев карликового кизила, цветков водосборника и так далее.

Красный и красноватый цвета можно получить разными способами с помощью различных молекул пигмента. Во многих случаях степень красноватости определяется химическим составом (например, кислотностью) клеточной жидкости вокруг молекул пигмента, поэтому иногда цвет (каким мы его видим) бывает оранжевым, розовато-красным или пурпурно-красным. И часто пигменты присутствуют, не внося вклада в цвет, поскольку у них много других функций.

Вот некоторые пигменты, которые могут давать красный цвет:

Животные несут красный пигмент, называемый гемоглобином, который (у позвоночных) переносит кислород по всему телу, и аналогичный пигмент, называемый миоглобином, в красных мышцах. Покраснение крови под кожей является причиной румянца, красных лиц некоторых обезьян и красных пятен на лице обезьян-мандрил. В популяции молекул гемоглобина происходит обновление: новые заменяют старые, а когда старые разрушаются, они образуют другой пигмент, «билин», называемый билирубином, что приводит к желтому цвету мочи и желтухе.

Билирубин также встречается в некоторых таксономически разнообразных растениях. Однако похоже, что этот пигмент влияет на цвет только у рода Strelitzia, произрастающего в южной Африке. У этих так называемых райских растений есть семена, несущие богатые питательными веществами придатки, называемые придатками, ярко-оранжевого цвета, привлекающие птиц, разносящих семена.

У животных также есть пигмент, называемый меланином. Один тип меланина (эумеланин) дает коричневый и черный цвет; у позвоночных они окрашивают волосы и кожу и защищают кожу от ультрафиолетовых лучей, а у насекомых они выполняют множество других функций. Но другой, феомеланин, производит красный и желтый цвета; в сочетании с коричневым эумеланином он определяет цвет меха рыжей лисы и рыжие волосы у людей.

Другие пигменты, называемые беталаинами, дают цвета от красного до желтого или от красного до фиолетового. Беталаны получили свое название от латинского названия свеклы (Бета). Они встречаются у растений большинства таксономических семейств порядка Caryophyllales и у некоторых грибов. Примеры включают не только свеклу, но и амарант, кактусы и росянку. По-видимому, беталаины действуют как антиоксиданты и обезвреживают свободные радикалы (нестабильные атомы или молекулы с неспаренным электроном, которые могут соединяться в неожиданных местах, вызывая повреждения, хотя при низких концентрациях они также выполняют надлежащие метаболические функции).

Антоцианы дают красный цвет в кислых условиях (но синий в щелочных). Они действуют в растениях как своего рода солнцезащитный крем, защищая фотосинтетические механизмы от чрезмерно яркого света, удаляя свободные радикалы и активные формы кислорода, защищая светочувствительные защитные соединения и помогая растениям переносить стресс. Иногда они появляются на очень молодых листьях некоторых деревьев, где могут защищать от яркого света или даже каким-то образом отпугивать травоядных. Мы видим их в эффектном осеннем цвете некоторых кленовых листьев, цветах дикого водосборника и красной капусты.

Красные цветы родного водосборника обусловлены антоцианами. (Фото предоставлено Дианой Барахас)

Каротиноиды широко распространены в растениях, где они помогают передавать световую энергию хлорофиллу для фотосинтеза. Они также являются антиоксидантами и удаляют свободные радикалы. Они придают окраску осенних листьев и многих цветов от желтого до красного, оранжевого цвета моркови и красного цвета спелых помидоров. Животные не могут синтезировать эти пигменты и должны получать их с пищей. Они действуют там как антиоксиданты и регуляторы избытка свободных радикалов, как предшественники витамина А и повышают иммунитет; они также участвуют в выборе партнера и соперничестве. Ярко-красный цвет погонов самцов краснокрылого черного дрозда и самцов кардиналов обусловлен каротиноидами, как и красный клюв зебровых амадин, яркость которого зависит от наличия пигментов в рационе, а самки предпочитают ярких самцов. Они способствуют окраске рыб, амфибий и рептилий и даже некоторых летучих мышей, у которых желтая кожа на ушах, носу и крыльях.