Zakaj sadje spremenite barvo in okus, ko se zrušijo

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-16 10:18

Na to vprašanje lahko odgovorimo na dva načina: najprej pogledamo, kaj se dogaja znotraj, medtem ko sadje dozoreva, in drugič, kako se je te rastline razvijalo, da to sploh delajo, zlasti glede na to, navidez ogromno odpadkov rastlinske energije in virov za proizvodnjo plodov katerekoli barve okoli svojih semen.

Medtem ko obstaja veliko različnih vrst plodov, ki govorijo na splošno, veliko sadov začenja nekaj sence zelene, zahvaljujoč številčnosti klorofila, ki se s pomočjo sonca in hranilnih snovi iz tal uporablja za izdelavo večine vsebine sadje, na tej stopnji predvsem škrob. Na določeni točki pri razvoju plodov, običajno, ko je seme skoraj popolnoma dozorelo, se začne zorenje v mnogih sadežih, ki jih sproži naravno proizveden ogljikovodični plin etilen.

Točno, kako etilen olajša zorenje, je še vedno stalno področje raziskav, vendar na kratko receptorji v obratu na koncu prenašajo na etilen. To sproži določene gene, da se izklopijo in drugi vključijo, kar povzroči nastanek različnih encimov, ki olajšajo postopek zorenja, kot so amilaze, ki pretvarja škrob do preprostih sladkorjev in pektinaze, ki razbijejo celične stene sadja, mehčanje, da bo notranja dostopnejša.

Medtem ko se vabljive drobtine sladijo in lažje dostopajo, se klorofil razdeli s hidrolitskimi encimi, pri čemer se končno odstranjuje zelena barva. Ker se to dogaja, se sintetizirajo nekateri pigmenti, medtem ko so razkrili druge, ki so bile tam vse skupaj, toda maskirane s klorofilom. Dva primarna krivca, ki proizvajajo barve, so karotenoidi, ki so navadno odgovorni za oranžno in rumeno barvo v plodovih ter antocianine, ki so navadno odgovorni za vijolične, rdeče in bluesne. (Mimogrede, podoben postopek temu je, kar se jeseni dogaja z drevesnimi listi, glej: Zakaj listi spreminjajo barvo v jeseni.)

Zdaj, zakaj so se nekatere rastline razvile, da proizvedejo barvito, okusno sadje. Razen v znanstveni fantastiki so rastline relativno nepremične, zato so tiste, ki so preživele že tisočletja, razvile nekaj genialnih metod za širjenje semen. Nekateri imajo plavajoča semena, ki plavajo na vetru ali vodi, druge pa jih nosijo in pokopljejo živeči glodalci in sesalci, medtem ko se drugi držijo krzna in perja mimo favne in se vlečejo. Ampak morda najbolj razširjena in gotovo najbolj scatološka, semenska semena se razširijo, ko jih pojedo in pozneje izžarejo živali. Poleg potencialno širjenja semena daleč in široko, ima to tudi stransko prednost, ki semenu daje dober začetek prehrane.

Da bi olajšali to vrsto razpršitve, se je sadje razvilo, da postane bolj okusno, ko je njihova semena pripravljena in da se spremeni v bolj opazno barvo kot potencialno privlačen signal za živali, da je čas za jesti.

Živali, ki jedo sadje, so frugivores, vključno s sesalci, pticami, plazilci, dvoživkami in ribami. Med njimi se zdi, da imajo ptice in sesalci največjo vlogo pri širjenju semena, v resnici pa vsaj do neke mere več kot 35% vseh kopenskih ptic in 20% ne-morskih sesalcev. Kljub temu imajo druge vlogo, ribe pa so še posebej ključnega pomena za razpršitev tropskih semen, medtem ko so želva in kuščarji sestavni del razpršitve semen v otoških in sušnih ekosistemih [1].

Še v 19. stoletju, Charles Darwin v O izvoru vrst (1859) je opazil, da so frugivores (ali še posebej ptice) pogosteje jedli svetle barve, v nasprotju z dolgimi barvami, sadjem. Nadaljnje študije so ugotovile, da so bile za evropske ptice najpogosteje rdeče sadje, za tiste v novem svetu, neo- in subtropike pa so najbolj priljubljeni črni plodovi.

Zanimivo je, da so v tistih regijah, kjer so bile ptice, ki uživajo sadje, manj razširjene, razvejane večbarvne plodove, nadaljnje študije pa so pokazale, da je večja verjetnost, da bi ptice odstranile sadje z več kot eno barvo kot enobarvno sadje. V vsaj eni študiji so znanstveniki ugotovili, da so bili v spodnji luči pogostejši večji in svetlejši zreli sadeži (vidni pri slabi svetlobi), medtem ko so bile dolge barve višje (kjer je lažje sadje ki jih je treba opaziti). [2]

Odtenek, svetlost in lokacija raznolikosti različnih sadežev zrelega sadja je privedlo do tega, da mnogi sklepajo, da barva služi trije nameni: (1) opozarja na sadje; (2) razkriva (ali kamuflaži) lokacijo plodov, odvisno od stopnje zorenja (pogosto se skriva, ko ni zrela in razkriva, ko je seme znotraj pripravljeno za razpršitev); in (3) signalizira, ko je sadje zrel in je tako optimalno okusno za svoje ciljne potrošnike.

Seveda obstajajo drugi razlogi, zakaj imajo plodovi različne barve, in ena teorija pravi, da so lahko modre, rjave in črne plodove razvile svoje temne barve, saj to "absorbira več sevanja… s čimer se zvišajo sadne temperature [in] povečajo metabolne in razvojne stopnje. "[3]

Kljub temu se zdi, da je širjenje semena primarni namen barve sadja, kot tudi pridelava okusne, sočne celuloze, ki jo tako zahtevajo razpršilci. Pravzaprav je bilo ugotovljeno, da "je bila energija dodeljena za proizvodnjo celuloze.. predstavlja strošek za obrat, ki verjetno nima nobenega namena, razen za privabljanje semenskih disperzij in za zaščito semen. "[4]

Poleg prevoza jedli semena se domneva, da tudi vnos razpršilca pomaga pri kaljenju semen. V razpršilčevem črevesju se odstranjuje celuloza, ki bi jo lahko odstranila, če ne bi bila odstranjena, saj je pogosto vse ali del trdnega zunanjega semenskega premaza, katerega odstranitev pogosto pospešuje kaljenje. Druga korist zaužitja je, da, kot je bilo že omenjeno, ko semena končno zapusti razpršilnik na oddaljeni lokaciji, jih obkroža bogat vir potencialnega gnojila (poznano mi in jaz kot fekalna snov). [5]

Bonusovo dejstvo:

Kljub mehanizmom, v katerih je zorenje relativno nedavno odkrito, ljudje dejansko uporabljajo etilen za nadzor dozorevanja, saj so pred tem vedeli za hormon. Prvi znani primer tega je bil v starodavnem Egiptu, kjer so si posekali fige in jih dali z drugimi sadji in zelenjavo, da bi pospešili postopek zorenja, pri čemer je rana spodbudila proizvodnjo relativno velikih količin etilena. Danilo etilen popularno uporabljajo distributerji banan, da delno zorijo sadje pred končno razdelitvijo v skladišča. Banane se izberejo, ko so precej zelene in trde. Pošljejo jih tako, da jim omogočajo, da so v tranzitu daljša obdobja, pa tudi zmanjšati možnosti za modrice med prevozom. Ko so v lokalnih distribucijskih skladiščih, so pogosto izpostavljeni plinu etilena v zaprtem prostoru 24-48 ur, da drastično pospešijo postopek zorenja in jih pripravijo na police za shranjevanje.