叶子反射光线的方式揭示了种子植物的进化史,澳门太阳城app下载研究人员的发现  

叶子的方式反射光可以照亮种子植物的进化史,据澳门太阳城州研究人员的大学领导的一个国际科学家团队。 

植物反射光谱或光轮廓叶反映在不同的波长,捕捉变化和种子植物的多样化作为进化的结果,根据嘟嘟梅雷莱斯。来自美国,加拿大,瑞士和英国植物进化系统学以及和同事的澳门太阳城app下载助理教授探讨光谱是如何演变和多元化,在过去3.5亿年植物进化的。   

研究人员发现,通过测量由叶子反射的光频谱,他们能识别植物,了解其化学成分和演化,以及在生命之树找准自己的位置,梅雷莱斯说。光谱也可以用来“提供叶演变,并在全球范围内植物系统发育多样性的突破评估,”组中其研究报告中写道。梅雷莱斯说,他希望最终完成这些测量远程使用无人机,飞机,卫星或者。

“我们很少了解植物特性和化学如何演变,因为采集的数据是困难和缓慢,但光谱使我们以前所未有的速度收集这些数据。”梅雷莱斯说。  

Biomimicry
“仿生学”的阿德里安娜卡瓦尔康蒂,树叶和再生木材,2019在新植物学的2020年10月发行的特色。

新植物学,国际植物科学的研究刊物,发表了小组的研究结果在2020年10月发行,促进盖子上的研究。该 还受阿德里安娜卡瓦尔康蒂奥罗诺,中间一个学生MFA艺术特点。根据该杂志,叶子从艺术的红叶唤起打孔机创建“怎么光反射光谱采集烟叶化学多样性,揭示植物的进化史。” 

卡瓦尔康蒂说,她创建的艺术作品,通过洞名为“仿生学”,去年秋天冲压各种树叶和粘合不同的圈子再生木材,形成五彩叶。该方法的技术纠结与科学和自然激发了一块,她说,并补充性质的观测是如何影响的几个技术进步。 

在他的工厂反射光谱的研究工作时,梅雷莱斯鼓励卡瓦尔康蒂,谁也是一个植物学家,提交“仿生学”新植物学家,她说。杂志,它接受反映每个问题的主要话题原创作品,选择她的作品代表merieles的结论。  

“当我听到我的作品被选定为封面,这是一个很大的惊喜。第一,因为我通常不会看到科学期刊的封面艺术作品。其次,因为它没有考虑到这一点创建,”卡瓦尔康蒂说。 “对我来说,这只是我们需要怎样开放的态度是我们自己的艺术创作的例子。留出空间,为人们获得关于艺术自身感知的重要性。”  

该研究小组在美洲和欧洲的热带和温带地区使用的数据集超过16,000叶级别的反射光谱中,从可见的红外光,从544个植物物种进行了这项研究。他们使用两个全范围字段光谱仪,叶片段和人工光源测量叶光谱。 

而光谱亮点种子植物的系统发育历史,呈现在光谱的信息能够植物谱系之间变化的信号的位置,根据研究人员。他们发现,例如,得到的进化记录植物的单子叶植物谱系的信号位于从叶子反射的近红外光,但对于裸子植物谱系驻留在信号短波从叶片反射的红外光。以监控植物多样性,梅雷莱斯说,科学家必须测量的光叶,而不是带了一把反映了全谱。 

该团队创建了一个模型,可以帮助模拟如何不同的进化动力学,如收敛适应遮荫,影响谱。它们的骨架还透露,进化约束光谱在种子植物的变化到不同的程度,特别是对于具有颜料如叶绿素和类胡萝卜素相关的可见区域。 

梅雷莱斯和他的同事们希望不仅为叶,而且在canopy-和景观水平提高高分辨率光谱数据的可用性将有助于提高科学家如何监控植物多样性。 

“生态系统功能,并通过扩展人类福祉,依靠生物多样性。我们必须监控的多样性,了解,管理和保护它,并反射光谱是我们要有效地完成这项工作的最佳工具之一。”梅雷莱斯说。 

美国国家科学基金会,美国航空航天局,澳门太阳城州农林试验站和国家研究所的数学和生物合成资助了这项研究。 

联系人:马库斯·沃尔夫,207.581.3721