Die Wissenschaft der blauen Blumen

Es gibt einen Grund, warum die intensiv blauen Orchideenblüten, die Sie in den Blumenabteilungen von Lebensmittelgeschäften, Box Stores und Baumschulen im Einzelhandel gesehen haben, nicht natürlich aussehen.

Blau ist bei diesen Orchideenarten keine natürliche Farbe. Dies sind weiße Blüten, die ihre Farbe von einem Farbstoff erhalten, der von Pflanzenzüchtern verwendet wird. Tatsächlich ist „Blau eine Farbe, die in der Natur selten vorkommt“, sagte David Lee, Autor von „Nature's Palette: Die Wissenschaft der Pflanzenfarbe“ und Professor im Ruhestand am Department of Biological Sciences der Florida International University in Miami. "Weniger als 10 Prozent der 280.000 Arten von Blütenpflanzen produzieren blaue Blüten", sagte er.

Aber zum ersten Mal sagt eine Gruppe von Wissenschaftlern, sie hätten eine Blume - eine Chrysantheme - gentechnisch verändert, um einen blauen Farbton zu erzeugen. "Chrysanthemen, Rosen, Nelken und Lilien sind wichtige Blumenpflanzen, [aber] sie haben keine blauen Blumensorten", sagte Naonobu Noda, leitender Studienautor und Wissenschaftler bei der japanischen Organisation für Landwirtschaft und Lebensmittelforschung, gegenüber Gizmodo. "Keiner konnte durch allgemeine Züchtungstechnik blaue Blumensorten erzeugen."

Die Forscher verwendeten Gene von zwei anderen Pflanzen, die blaue Blüten produzieren, Schmetterlingserbsen und Canterbury-Glocken, und mischten diese Gene mit Chrysanthemen. Wie Gizmodo berichtet, war die resultierende Farbe die Arbeit der "Co-Pigmentierung", einer chemischen Wechselwirkung innerhalb der Blüten, von der sie hoffen, dass sie auch dazu beiträgt, andere beliebte Blumen blau zu machen.

Warum ist Blau in Blumen so selten zu sehen?

Delphinien modifizieren die darin enthaltenen roten Anthocyanpigmente, um ihren blauen Farbton zu erzeugen. (Foto: Steve F / Wikimedia Commons)

"Es gibt kein echtes blaues Pigment in Pflanzen, daher haben Pflanzen keine direkte Möglichkeit, eine blaue Farbe zu erzeugen", sagte Lee. "Blau ist im Laub noch seltener als in Blumen." er fügte hinzu. "Nur eine Handvoll unterirdischer tropischer Pflanzen hat wirklich blaues Laub."

Um blaue Blüten oder Laub herzustellen, führen Pflanzen eine Art floralen Trick mit üblichen Pflanzenpigmenten durch, die als Anthocyane bezeichnet werden. Anhänger von Naturkost werden wahrscheinlich mit Anthocyanen vertraut sein, da Cyanidin-3-Glucosid ein starkes Antioxidans ist, sagte Lee. "Es ist das häufigste Anthocyan in roten Blättern und roten Rosen und wird im Reformhaushandel als C3G verkauft."

Die Hauptzutaten für die Herstellung blauer Blüten sind die roten Anthocyanpigmente. "Pflanzen optimieren oder modifizieren die roten Anthocyanpigmente, um blaue Blüten zu bilden", sagte Lee. "Sie tun dies durch eine Vielzahl von Modifikationen, die pH-Verschiebungen und das Mischen von Pigmenten, Molekülen und Ionen beinhalten." Tatsächlich sagen die japanischen Wissenschaftler, die die blaue Chrysantheme hergestellt haben, dass sie dies über eine "zweistufige Modifikation der Anthocyanstruktur" getan haben.

Diese komplizierten Veränderungen, kombiniert mit reflektiertem Licht durch die Pigmente, erzeugen etwas, das auf der Oberfläche so einfach erscheint: Blaue Farbe!

Und die Ergebnisse sind spektakulär. Delphinums, Plumbago, Glockenblumen und einige Agapanthus, Hortensien, Tagesblumen, Winde und Kornblumen.

Während wir Blumen in den Farben Gelb, Orange, Rot und Lila am besten kennen, scheinen die relativ wenigen, die blau sind, Bestäuber nicht abzuschrecken. "Insekten und Vögel können Blau als Wellenlänge weitgehend erkennen", sagte Lee. Was sie suchen, ist eine Belohnung - wie Essen - und blaue Blumen können das genauso gut produzieren wie Blumen anderer Farben.

Plumbago auriculata ist ein Strauch, der warme Temperaturen bevorzugt und blaue Blüten hervorbringt. (Foto: Brewbooks / Wikimedia Commons)

Die eigentliche Herausforderung bei Blau, sagte Lee, liegt im Gartenbau, wo ein starkes kommerzielles Interesse an der chemischen Basis für blaue Blumen in der Natur besteht. Viele unserer Lieblingsgarten- und Schnittblumen wie Rosen, Tulpen und Löwenmaul produzieren keine blauen Blumen. Ein Ergebnis, sagte er, ist ein entschlossener Versuch, eine blaue Rose zu produzieren.

Chemiker konnten Delphinidin, das Pigment, das Delphinien und Bratschen blau macht, verwenden, um eine lila Rose herzustellen, aber sie konnten immer noch keine wirklich blaue Rose herstellen, sagte Lee. Das gleiche gilt für Nelken, fügte er hinzu. "Sie haben es immer noch nicht geschafft, sie blau zu machen."

Glockenblumen sind von Natur aus blau, und Wissenschaftler hoffen, ihre genetischen Geheimnisse nutzen zu können, um blaue Rosen, Nelken und andere beliebte kommerzielle Blumen zu züchten. (Foto: Pippa Sanderson / Shutterstock)

Die Methode, mit der Gartenbauer wirklich blaue Blüten erzielen, unterscheidet sich von der Farbstoffmethode, die bei Orchideen angewendet wird. Sie nutzen die Biotechnologie, um etwas Ungewöhnliches für den Kindergartenhandel zu erreichen, und trotzen dem, was Mutter Natur vor Äonen über die biologische Vielfalt herausgefunden hat. Blau entwickelte sich während des Prozesses der natürlichen Selektion nicht als gemeinsame Farbe.

Tatsächlich hat Lee eine Präsentation erstellt, die er Gartenclubs und anderen Gruppen mit dem Titel "Die Schwierigkeit, blau zu sein" gibt. "Ich möchte diese Gespräche mit einem Verweis auf das Lied von Kermit the Frog in der 'Sesamstraße' beenden, in dem Kermit singt, dass es nicht so einfach ist, grün zu sein", sagte Lee. "Es ist noch schwieriger, blau zu sein."

Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde aktualisiert, seit sie ursprünglich im Februar 2014 veröffentlicht wurde.

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