Utrecht Üniversitesi'nden biyoinformatikçi Aldert Zomer liderliğindeki araştırmacılar şimdi bakterilerin de bu canlı fenomenden faydalanmasını sağlayan genleri tespit etti. Pigmentler tarafından yayılan renkler, görünür ışık spektrumunun absorbe edilmeyen artık kısımları iken, yapısal renkler ışığın yansırken karışmasından kaynaklanır.
Yansıtılan renkler, bir malzemenin yüzeyindeki küçük ölçekli yapıların ışığı nasıl yönlendirdiğine bağlıdır ve bazı dalga boylarının birleşmesine veya iptal olmasına neden olur. Bir izleyicinin gördüğü şey, görüş açısına göre değişerek renk yoğunluğunda dramatik değişikliklere veya yanardöner renk geçişlerine neden olabilir.
Deniz bakterisi Marinobacter alginolytica gibi tek tek mikroplar, belirli dalga boylarını yansıtmalarını sağlayan hassas bir düzende koloniler oluşturmak için birbirleriyle koordine olarak nano yapılar gibi hareket edebilirler.
Zomer ve ekibi makalelerinde, "Yapısal renge sahip bakteri kolonileri, ışığı manipüle eden canlı nano yapılardır ve bunları üretme süreciyle bağlantılı birkaç moleküler yol belirledik" diye yazıyor.
Araştırmacılar, bu fenomenin genetik parmak izini bulmak için yapısal olarak renkli koloniler oluşturabilen 87 bakteri türünün genomlarını 30 renksiz türle karşılaştırdı. Ekip daha sonra yapay zeka modellerinin yardımıyla 250.000 bakteri genomunu ve 14.000 çevresel örneği inceleyerek başka hangi bakterilerin yapısal renge sahip olduğunu araştırdı.
Şaşırtıcı bir şekilde, yapısal renk, yansıtacak ışığın olmadığı yerlerde yaşayan bakterilerde bile ortaya çıktı.
Jena Üniversitesi'nden viral ekolojist Bas Dutilh, "Yapısal renkten sorumlu genlerin çoğunlukla okyanuslarda, tatlı sularda ve gelgit bölgeleri ve derin deniz alanları gibi özel habitatlarda bulunduğunu keşfettik" diyor. "Buna karşılık, insan mikrobiyomu gibi konakçı ile ilişkili habitatlardaki mikroplar çok sınırlı yapısal renk sergiler."
Yapısal rengin okyanusun derinliklerinde ortaya çıkması, söz konusu nano yapıların gözlemcilerin gözlerini kamaştırmaktan başka biyolojik süreçlere de hizmet edebileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, örneğin, virüslere karşı savunma yapıları olarak hareket edebileceklerini veya hücrelerin yüzen gıda parçacıklarına tutunmasına yardımcı olabileceklerini açıklıyor.
Ya da bakterilerdeki yapısal renk, yalnızca bakterilerin kendilerini kolonileri halinde nasıl organize ettiklerinin bir yan etkisi olarak ortaya çıkmış bile olabilir.
Doğanın yapısal renkleri nasıl oluşturduğunu anlamak, kalıcı renklere ve uçaklar için hafif boya gibi diğer arzu edilen özelliklere sahip çevre dostu malzemeler geliştirmemizi sağlayabilir.
Bu araştırma PNAS dergisinde yayımlanmıştır.