Nature：花儿如何招蜂引蝶？

生命进化的重要驱动力来源于两性相交。对于人类和动物而言，异性相吸已臻成熟；而对于不可移动的植物而言，则需要蜜蜂等昆虫进行授粉。所以，各种开花植物（以被子植物为主）必须要拥有吸引蜂蝶的能力，才能实现生命的延续。

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图 1. 蜜蜂授粉

对蜜蜂而言，寻找和定位花朵可能主要依靠嗅觉和视觉，包括花儿的形状和颜色。研究表明，蜜蜂几乎看不到大部分的颜色，只对蓝光比较敏感。由于颜色一般来源于色素分子对特定光线的吸收和透过，蓝色很难单独通过色素形成。开花植物的花朵大部分都不是蓝色的，而蜜蜂对蓝色和非蓝色的花儿都有较好的辨识能力，并且不限于花朵的形状、尺寸和香味。那么，蜜蜂是如何看到那些非蓝色的花朵呢？

有鉴于此，剑桥大学 Beverley J. Glover 和 Silvia Vignolini 等人发现花瓣中无序的周期性纳米结构会产生蓝色散射光（ blue halo ），从而指引蜜蜂找到花朵。

图 2. 黄色花朵散射出的蓝色光（ blue halo ）

研究人员研究了 12 种不同颜色和进化种类的花瓣，发现 12 种花瓣中的周期性纳米结构具有极其相似的“有序”的无序度，这种无序的周期性纳米结构都能散射蓝色光，而且这种无序度和花朵外观颜色并不具有关联性。

图 3. 12 种花朵中相似的无序周期性纳米结构

研究人员认为，这种周期性结构无序度的保守型进化，提供了明确的视觉输出与功能。当太阳光在特定角度照射到花朵时，无序的纳米结构会产生蓝色光环，并且这种蓝色光环似乎混合于花朵实际表现出的背景色之中。

因此，花朵在数百万年的进化中，虽然由于各种不同的原因各自演化成了不同的颜色，以抵御害虫侵害或者吸引昆虫。但是，仍然保留了这种“有序”的无序周期性纳米结构，来保障种族的遗传。

图 4. 大黄蜂对蓝色光的响应

基于以上认识，研究人员设计了 3 种不同颜色的人工花朵，来评估花朵颜色本身的影响。研究表明，蓝色花朵对蜜蜂最具吸引力，蓝色光并没有提高蜜蜂觅食速度和访问频率。而在蓝色光存在情况下，黄色和黑色花朵上密封觅食速度明显加快。

这项研究为光生物学仿生应用提供了许多有趣而重要的信息，对于害虫防治，昆虫遗传以及光学器件微纳制造都提供了很好的借鉴！