ブルーベリーが厳密には青くない理由

熟したブルーベリーを開けると、外側の青い皮は果実の内側の濃い赤紫色とは一致しません。しかし、皮には青色色素が含まれていないため、通常はこの色になります。代わりに、天然のワックスコーティング上の微細構造のランダムな配置により、これらのベリーは青く見えます。この発見は、2月7日にサイエンスアドバンス誌に掲載された研究で説明されています。 スライド、ダムソン、ジュニパーベリーなどの他の果物にも適用できます。

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青色は自然界では非常に珍しい色で、人間が好むこの色を持つ植物は 10 個中 1 個未満です。その理由の一部は、自然界には真の青色の色素が存在しないことです。この色を呈するには、植物と動物の両方の分子が、人間の目に青く見えるようにトリックを実行する必要があります。ブルーベルなどの一部の花では、色を変えるためにさまざまな絵の具を混ぜるのと同じように、天然の色素または着色剤を混ぜると主にこれが起こります。アントシアニンと呼ばれる赤色の色素は自然界で最も一般的であり、色素の酸性度が変化すると色が変わります。反射光と組み合わさって、デイフラワー、アジサイ、ヤグルマギクはすべて色鮮やかな紺碧の花を咲かせます。植物がなぜそれほど青くするために苦労するのかは完全には明らかではありませんが、独特の色は蜂などの花粉媒介者を引き付けるのに役立つ可能性があります。

ブルーベリーの場合、青い色は、果皮に自然に生成される薄いワックス層によるものです。植物界では、ワックスは自浄作用のあるコーティングや保護機能の強化など、さまざまな機能を果たしていますが、科学者たちはワックスの役割やその理由についてまだほとんど理解していません。

「自然界には青い色素がたくさんあること、そして自然界が色素なしで青を作る『トリック』や方法があることに気付きました」と、研究の共著者でブリストル大学の物理学者、ロックス・ミドルトン氏はPopSciに語った。「ブルーベリーやそれに似た果物がなぜ青いのか、どこにも書いてあることが見つからず、私たちは知らなかったのです。」

ブルーベリーの青色は、果実を潰すだけでは抽出できない。なぜなら、果実を潰して出る色素の入ったジュースには青色が含まれていないからだ。このことから、研究チームは、その色に何か奇妙なところがあるのではないかと考えた。

研究では、ミドルトン氏と研究チームは電子顕微鏡を使用してブルーベリーのワックスを調べた。ブルーベリーを包むワックスの層は、青色と紫外線（UV）光を散乱させ、他の色の光を吸収する小さな構造で構成されていることがわかった。この構造により、ワックス状の皮自体には青色色素がないにもかかわらず、ブルーベリーは人間には青く見え、鳥や紫外線を見ることができる他の生物には青/UVに見える。

さらに詳しく調べるために、研究者たちは皮膚の外側のワックスを取り除き、それを研究室のカードの上で再結晶化しました。彼らは新しい青色紫外線コーティングを作り、皮膚から色素と呼ばれる色を作る非常に薄い物質を取り除きました。その幅はわずか2ミクロンほどで、人間の髪の毛よりも小さいものでした。

「着色剤は青色と紫外線を散乱させ、他の色は吸収せずに通過させます」とミドルトン氏は言います。「そのため、残りの光を「吸収」するために、下に暗い顔料があることが非常に重要です。下に明るい顔料や白い散乱物質があると、その光が透過し、色が混ざったり色あせたりして見えてしまいます。」

ブルーベリーの皮の紫外線が鳥を引き寄せるかどうかはまだ完全には明らかではない。この研究は、自然が重要な着色料として極薄層という「実に巧妙なトリック」を進化させてきたことを示している。また、これがこれまで記録されておらず、研究チームがワックスを再結晶化して新しい青いコーティングを作ることができたのも驚きだった。

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「特定の毛虫に同様の効果があるというヒントはあるが、スペクトル付きで実際に公表されているものは多くないと思う」とミドルトン氏は言う。

この着色剤を研究室で再現できれば、顔料を作成するための新しい方法への道が開けるかもしれない。研究チームは、このコーティングをより簡単に再現し、より持続可能で食用にもなる紫外線および青色反射塗料を作成する方法を研究する予定だ。

「私たちの周りの世界には発見すべきことがたくさんあるということを思い出させてくれる、本当に素晴らしい体験でした」とミドルトンさんは言います。「植物って素晴らしい！」