Pourquoi le bleu est si rare chez les végétaux

藍(lán)色為何在植物中如此罕見

Le bleu est en effet une couleur rare dans la nature,et particulièrement chez les plantes—le?cerisier bleu?,Elaeocarpus angustifolius faisant figure d'exception.Les raisons sont différentes selon les fruits et légumes.

Pour les légumes-feuilles,c'est une question d'?efficacitéénergétique?.Les feuilles des végétaux sont le lieu de la photosynthèse(utilisation de l'énergie lumineuse pour cro?tre).Mais dans des feuilles bleues,son rendement serait fortement réduit.? Pour qu'une plante apparaisse bleue,il faudrait qu'elle réfléchisse la portion bleue du spectre lumineux,au lieu de l'absorber et de l'utiliser pour la photosynthèse,explique Ralf Schweiggert,àl'université Hohenheim(Stuttgart,Allemagne).Or,la lumière bleue fourniténormément d'énergie,beaucoup plus que la lumière rouge.?Ce qui explique que l'évolution n'ait pas favoriséles végétaux bleus.De fait,toutes les plantes ont héritéd'une algue ancestrale leur appareil photosynthétique,composéde pigments verts(la chlorophylle)et jaunes(les caroténo?des).?Pour qu'une plante devienne bleue,il faudrait d'abord que les pigments verts et jaunes soient détruits.Ce qui rendrait la photosynthèse beaucoup moins efficace,sinon impossible?,poursuit Ralf Schweiggert.

Cependant,les fleurs bleues n'étant pas rares,les fruits possèdent eux aussi l'équipement pour fabriquer du bleu,?produit par des pigments de la famille des anthocyanines,qui sont aussi responsables des teintes rouges et noires bien plus courantes dans les fruits?,explique Martin Schaeffer.

Selon ce biologiste de l'universitéde Freiburg(Allemagne),si les fruits sont rarement bleus,c'est une question d'évolution.Les fleurs,organes reproducteurs des plantes,ont vocationàattirer des insectes qui transportent le pollen d'une fleuràl'autre.Tandis que les fruits séduisent les animaux frugivores,qui dispersent leurs graines.?Les fleurs ont donc tout intérêtàse distinguer par leur couleur,car la pollinisation nécessite qu'un animal visite au moins deux fleurs de la même espèce.Ce n'est pas le cas pour la dispersion des graines?,explique Martin Schaeffer.D'oùune grande variétéde nuances parmi les fleurs,alors que les fruits ont plut?t convergévers des couleurs qui les protègent des pathogènes ou qui distinguent du feuillage.Quant aux racines,tubercules et bulbes,?les chances qu'une plante accumule un pigment rare dans un organe rarement colorésont assez minces?,estime Ralf Schweiggert.

事實(shí)上,藍(lán)色是大自然中一種罕見的顏色,在植物中這一特點(diǎn)表現(xiàn)得更為明顯——藍(lán)櫻桃“球果杜英”卻是個(gè)例外。具體原因隨果實(shí)和蔬菜的種類而不同。

就葉菜類蔬菜而言,這涉及“能量效率”問題。植物的葉子是光合作用(利用光能生長(zhǎng))發(fā)生的場(chǎng)所。如果葉子為藍(lán)色,光合作用效率將受到嚴(yán)重影響。來自德國(guó)斯圖加特霍恩海姆大學(xué)的拉爾夫·施威格解釋道:“如果要讓植物的外觀顯示為藍(lán)色,那么它得反射光譜中的藍(lán)色部分,而不是將其吸收用于光合作用。然而,藍(lán)色光提供的能量巨大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過紅色光?！睆奈锓N演變的角度說明藍(lán)色植物容易被淘汰。事實(shí)上,所有的植物都從一種古老的藻類那里繼承了光合作用的結(jié)構(gòu),其中包括綠色素(葉綠素)和黃色素(胡蘿卜素)。拉爾夫·施威格補(bǔ)充說:“如果植物要變?yōu)樗{(lán)色,首先得讓綠色素和黃色素消失,這樣光合作用效率會(huì)大大下降,甚至為零?！?/p>

然而,藍(lán)色的花并不罕見,果實(shí)也具有產(chǎn)生藍(lán)色外觀的器官。馬丁·謝弗解釋道:“花青素一類的色素可以產(chǎn)生藍(lán)色,果實(shí)中更常見的紅色和黑色也是由這些色素產(chǎn)生的?！?/p>

這位德國(guó)弗賴堡大學(xué)的生物學(xué)家認(rèn)為:藍(lán)色的果實(shí)之所以罕見,這是物種進(jìn)化的結(jié)果?；ǘ涫侵参锏纳称鞴?職責(zé)是吸引昆蟲,以實(shí)現(xiàn)花粉在花朵之間的傳播。果實(shí)吸引食果動(dòng)物,從而實(shí)現(xiàn)種子傳播。馬丁·謝弗解釋道:“花朵喜歡爭(zhēng)奇斗艷,因?yàn)榛ǚ蹅鞑バ枰粋€(gè)動(dòng)物光顧同種植物的至少兩朵花。而種子傳播則不需要這個(gè)條件?！币虼?花朵的顏色千差萬別,而果實(shí)趨向于采用抵御病原菌或者與葉子區(qū)別開來的顏色。至于根、塊莖和球莖,拉爾夫·施威格說:“植物在色彩十分單調(diào)的器官中累積罕見色素的概率微乎其微?！?/p>

田俊雷譯自Science&Vie,novembre 2014,N°1166

更正:《法語(yǔ)學(xué)習(xí)》2015年第2期第47—49頁(yè)上小標(biāo)題中的“défit”應(yīng)為“défi”。特此更正。

本刊編輯部