Prečo ovocie mení farbu a chuť, pretože sa zužitkujú

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-16 10:18

Existujú dva spôsoby, ako na túto otázku odpovedať - po prvé, pri pohľade na to, čo sa deje na vnútornej úrovni, kým ovocie dozrieva, a po druhé na to, prečo sa tieto rastliny vyvinuli, aby to robili vôbec, najmä vzhľadom na to zrejme masívny odpad z energie a zdrojov rastlín na výrobu plodov akejkoľvek farby okolo semien.

Zatiaľ čo existuje veľa rôznych druhov ovocia, všeobecne sa hovorí, veľa plodov začína nejakým odtieňom zelene vďaka množstvu chlorofylu, ktoré sa pomocou slnka a živín z pôdy používa na výrobu veľkej časti obsahu ovocie, v tomto štádiu hlavne škrob. V určitom okamihu vývoja ovocia, zvyčajne keď je semeno takmer úplne vyzreté, začína proces dozrievania v mnohých plodoch spúšťaných prirodzeným produkovaným uhľovodíkovým etylénom.

Presne, ako etylén uľahčuje dozrievanie, je stále pokračujúcou oblasťou výskumu, ale v skratke, receptory v rastline sa nakoniec viažu na etylén. To spôsobuje, že niektoré gény sa vypínajú a iné sa zapínajú, čo vedie k vytvoreniu rôznych enzýmov, ktoré uľahčujú proces dozrievania, ako sú amylázy, ktoré premieňajú škrob na jednoduché cukry a pektinázy, ktoré rozkladajú bunkové steny plodov, zmäkčiť ho, aby sa zvnútra zviditeľnila.

Zatiaľ čo lákavé vnútornosti sú osladené a uľahčujú sa ich prístup, chlorofyl sa rozkladá prostredníctvom hydrolytických enzýmov a nakoniec odstráni zelenú farbu. Keď sa to deje, niektoré pigmenty sa syntetizujú, zatiaľ čo iné, ktoré boli tam celú dobu, ale maskované chlorofylom, sa odhalia. Dvaja hlavní vinníci, ktorí produkujú tu farbu, sú karotenoidy, ktoré sú všeobecne zodpovedné za oranžovú a žltú farbu v ovocí a antokyány, ktoré sú zvyčajne zodpovedné za fialové, červené a modré. (Mimochodom, podobný proces s týmto je to, čo sa deje na jeseň s listami stromov, pozri: Prečo listy zmenia farbu v jeseni.)

Teraz prečo sa niektoré rastliny vyvinuli, aby produkovali farebné, chutné ovocie. Iné ako v sci-fi, rastliny sú relatívne nehybné, takže tie, ktoré prežili počas tisícročí vyvinuli niekoľko dômyselných metód na šírenie ich semien. Niektoré majú vznášajúce semená, ktoré sa vznášajú na vetre alebo vode, iné sú nesené a pochované pracovitými hlodavcami a cicavcami, zatiaľ čo iní sa držia kožušiny a peria prechádzajúcej fauny a jazdia na koni. Ale možno najrozšírenejší a určite najviac scatologický spôsob, ako sa šíria semená, je to, keď sú zjedené a neskôr vylúpené zvieratami. Okrem možného šírenia semena ďaleko a široko, to má tiež vedľajší prínos poskytnúť osivo dobrým štartérom výživy.

Na uľahčenie tohto typu rozptýlenia sa plody vyvinuli, aby sa stali chutnejšími, keď sú ich semená pripravené a zmenili sa na výraznejšiu farbu ako potenciálne atraktívny signál pre zvieratá, že je čas jesť.

Zvieratá, ktoré konzumujú ovocie, sú ovocné, vrátane cicavcov, vtákov, plazov, obojživelníkov a rýb. Z nich sa zdá, že vtáctvo a cicavce zohrávajú najväčšiu úlohu pri rozširovaní semien, a v skutočnosti viac ako 35% všetkých suchozemských vtákov a 20% nemorských cicavcov sú aspoň čiastočne ovocné. Ostatné však zohrávajú úlohu a ryby sú obzvlášť dôležité pre rozptýlenie tropických semien, zatiaľ čo korytnačky a jašterice sú neoddeliteľnou súčasťou rozptýlenia semien v ostrovných a suchých ekosystémoch. [1]

Už v 19. storočí viedol Charles Darwin O pôvode druhov (1859) si všimol, že frugivores (alebo najmä vtáky) častejšie jedli pestrofarebné, na rozdiel od matného ovocia. Následné štúdie zistili, že v prípade európskych vtákov boli najčastejšie červené ovocie, zatiaľ čo pre ľudí v Novom svete a neo- a subtropy sú najobľúbenejšie čierne plody.

Zaujímavé je, že v tých regiónoch, v ktorých sa vtáky, ktoré konzumujú ovocie, stali menej bežnými, rozmnožovali sa viacfarebné ovocie a následné štúdie ukázali, že vtáci mali väčšiu pravdepodobnosť, že odstránia ovocie s viac ako jednou farbou ako jednobarevné ovocie. Podobne, aspoň v jednej štúdii vedci zistili, že viacnásobné a jasnejšie sfarbené zrelé ovocie bolo bežnejšie v podkroví (viditeľné v slabom svetle), zatiaľ čo pri vyšších úrovniach bolo zistené jemnejšie farby aby sme si všimli). [2]

Odtieň, jasnosť a umiestnenie rôznych druhov zrejúcich ovocných farieb viedlo mnohých ľudí k záveru, že farba slúži na tri účely: (1) upozorňuje na ovocie; (2) odhaľuje (alebo maskuje) polohu ovocia v závislosti od stupňa dozrievania (často sa schováva, keď nie je zrelé a odhaľuje, keď je osivo vnútri pripravené na rozptýlenie); a (3) signalizuje, keď je ovocie zrelé, a teda optimálne chutné pre svojho cieľového spotrebiteľa.

Samozrejme, môžu existovať aj iné dôvody, prečo majú plody rôzne farby a jedna teória sa domnieva, že modré, hnedé a čierne plody môžu vyvinúť svoje tmavé farby, pretože toto "absorbuje viac žiarenia.,, čím sa zvyšujú teploty ovocia a zvyšujú sa metabolické a vývojové miery. "[3]

Napriek tomu sa zdá, že rozptýlenie semien je primárnym účelom sfarbenia ovocia, rovnako ako produkcia chutnej, šťavnatej buničiny, ktorú tak hľadajú dispergátory. V skutočnosti bolo uvedené, že "energia pridelená na výrobu celulózy., predstavuje náklady pre rastlinu, ktorá pravdepodobne nemá žiadny iný účel ako prilákať semená dispergátory a chrániť semená. "[4]

Okrem transportu konzumovaných semien sa predpokladá, že prijímanie disperzných činidiel tiež pomáha pri klíčiavaní semien. V čreve rozprašovača sa buničina, ktorá, ak nie je odstránená, mohla vylúčiť klíčením, sa odstráni, ako často je to celý alebo časť tuhého vonkajšieho obalu osiva, ktorého odstránenie často urýchľuje klíčenie. Ďalšou výhodou požitia je, ako už bolo spomenuté, že keď semená nakoniec opúšťajú dispergátor na vzdialenom mieste, sú obklopené bohatým zdrojom potenciálnych hnojív (známe ako my a fekálie). [5]

Bonus Fakt:

Napriek tomu, že mechanizmy, ktoré sa podieľajú na dozrievaní, sú pomerne nedávnym objavom, ľudia skutočne používali etylén na kontrolu dozrievania, pretože predtým, ako sme o hormóne vedeli. Prvý známy prípad bol v starovekom Egypte, kde by sa lúpe figy a dal ich s iným ovocím a zeleninou, aby urýchlili proces dozrievania, pričom rana stimulovala produkciu relatívne veľkých množstiev etylénu. V súčasnosti používajú distribútori banánov etylén na čiastočné dozrievanie ovocia pred konečnou distribúciou do obchodov. Banány sú vyberané, keď sú celkom zelené a tvrdé. Sú dopravované takým spôsobom, aby im umožnili dlhšiu prepravu, ako aj zníženie pravdepodobnosti vzniku modrín počas prepravy. Akonáhle sa nachádzajú v miestnych distribučných skladoch, sú často vystavené etylénovému plynu v uzavretej komore 24 až 48 hodín, aby drasticky zrýchlili proces dozrievania, čím boli pripravené na skladové regály.