Mengapa Buah Mengubah Warna dan Rasa Seperti Mereka Ripen

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-16 10:19

Terdapat dua cara untuk menjawab soalan ini - terlebih dahulu, melihat apa yang berlaku secara dalaman semasa buah masak dan kedua melihat mengapa tumbuhan ini telah berkembang untuk melakukan ini sama sekali, terutamanya mengingatnya nampaknya pembaziran besar tenaga dan sumber tumbuhan untuk menghasilkan buah-buahan dari mana-mana warna di sekitar benihnya.

Walaupun terdapat banyak jenis buah-buahan, bercakap secara amnya, banyak buah-buahan memulakan beberapa warna hijau terima kasih kepada kelimpahan klorofil, yang, dengan bantuan matahari dan nutrien dari tanah, digunakan untuk menghasilkan banyak kandungan buah, pada peringkat ini terutamanya kanji. Pada titik tertentu dalam perkembangan buah, biasanya apabila benihnya hampir matang, proses pematangan bermula, dalam banyak buah yang dicetuskan oleh etilena gas hidrokarbon yang dihasilkan secara semulajadi.

Tepat bagaimana pemanfaatan etilena memudahkan pematangan masih merupakan bidang penyelidikan, tetapi, secara ringkas, reseptor di dalam tumbuhan akhirnya mengikat kepada etilena. Ini mencetuskan gen-gen tertentu untuk mematikan dan lain-lain untuk menghidupkan, menghasilkan penciptaan pelbagai enzim yang memudahkan proses masak, seperti amilase, yang mengubah kanji menjadi gula mudah, dan pectinases, yang memecah dinding sel buah, melembutkannya untuk menjadikan bahagian dalam lebih mudah.

Walaupun kehalusan yang manis dipanaskan dan dibuat lebih mudah untuk diakses, klorofil dipecahkan melalui enzim hidrolisis, akhirnya mengeluarkan warna hijau. Memandangkan ini berlaku beberapa pigmen semakin disintesis manakala yang lain di sana bersama-sama, tetapi masked oleh klorofil, dinyatakan. Dua penyebab utama yang menghasilkan warna di sini adalah karotenoid, yang umumnya bertanggungjawab untuk warna oren dan kuning dalam buah-buahan, dan anthocyanin, yang biasanya bertanggungjawab terhadap ungu, merah, dan blues. (Secara kebetulan, proses yang sama untuk ini adalah apa yang berlaku pada musim gugur dengan daun pokok, lihat: Mengapa Daun Mengubah Warna pada Kejatuhan.)

Kini sebab mengapa tumbuhan tertentu telah berkembang untuk menghasilkan buah yang berwarna-warni dan enak. Selain daripada fiksyen sains, tumbuh-tumbuhan agak tidak bergerak sehingga mereka yang terselamat selama beribu tahun telah berkembang beberapa kaedah yang bijak untuk menyebarkan benih mereka. Ada yang mempunyai benih yang melayang di atas angin atau air, yang lain dibawa dan dikebumikan oleh tikus yang rajin dan mamalia, sementara yang lain masih melekat pada bulu dan bulu yang melayang fauna dan menumpang. Tetapi mungkin yang paling biasa, dan sememangnya benih cara yang paling tersebar, tersebar adalah apabila mereka dimakan, dan kemudian dimakan oleh binatang. Di luar berpotensi menyebarkan benih jauh dan luas, ini juga mempunyai manfaat sampingan untuk menyediakan benih pemula nutrisi yang baik.

Untuk memudahkan penyebaran jenis ini, buah-buahan telah berkembang menjadi lebih enak apabila benih mereka siap dan berubah menjadi warna yang lebih nyata sebagai isyarat yang berpotensi menarik kepada haiwan yang sudah tiba masanya untuk dimakan.

Haiwan yang memakan buah-buahan adalah frugivor, termasuk mamalia, burung, reptilia, amfibia dan ikan. Antaranya, burung dan mamalia memainkan peranan terbesar dalam penyebaran benih, dan, sebenarnya, lebih daripada 35% daripada semua burung darat dan 20% mamalia bukan marin adalah frugivores, sekurang-kurangnya sedikit sebanyak. Walau bagaimanapun, yang lain mempunyai peranan untuk bermain, dan ikan adalah terutamanya utama untuk menyebarkan benih tropika, manakala kura-kura dan kadal adalah penting untuk penyebaran benih dalam ekosistem insular dan gersang. [1]

Setakat abad ke-19, Charles Darwin masuk Mengenai Asal-usul Spesies (1859) menyedari bahawa frugivores (atau lebih khusus, burung) lebih sering makan berwarna cerah, berbanding dengan buah-buahan yang berwarna kusam. Kajian seterusnya mencerminkan bahawa, untuk burung-burung Eropah, buah-buahan yang mereka makan paling kerap berwarna merah, sementara bagi mereka di Dunia Baru, dan neo-dan sub-tropika, buah-buahan hitam adalah yang paling popular.

Menariknya, di kawasan-kawasan di mana burung-burung makan buah-buahan kurang biasa, buah-buahan berwarna-warni berkembang, dan kajian seterusnya menunjukkan bahawa burung lebih cenderung mengeluarkan buah dengan lebih daripada satu warna daripada buah berwarna mono. Begitu juga, dalam sekurang-kurangnya satu kajian, para saintis mendapati bahawa buah-buahan masak yang berwarna-warni dan lebih terang lebih biasa di dalam understory (untuk dilihat dalam cahaya rendah), manakala warna yang lebih kusam ditemui lebih tinggi (di mana lebih mudah untuk buah untuk diperhatikan). [2]

Warna, kecerahan dan lokasi pelbagai warna buah masak telah menyebabkan ramai menyimpulkan bahawa warna berfungsi tiga tujuan: (1) ia menarik perhatian pada buah; (2) ia mendedahkan (atau penyamaran) lokasi buah bergantung pada peringkat masak (sering bersembunyi ketika tidak matang dan mendedahkan apabila benih di dalamnya siap untuk penyebaran); dan (3) ia menandakan apabila buah masak dan, dengan itu, secara optimum lazat untuk pengguna sasarannya.

Sudah tentu ada sebab-sebab lain mengapa buah-buahan mempunyai warna yang berbeza, dan satu teori berpendapat bahawa buah-buahan biru, coklat dan hitam mungkin telah berubah warna gelap kerana ini "menyerap lebih banyak radiasi… dengan itu meningkatkan suhu buah [dan] meningkatkan kadar metabolik dan perkembangan. "[3]

Walau bagaimanapun, penyebaran benih muncul sebagai tujuan utama pewarna buah, seperti pengeluaran pulpa yang enak dan lazat, yang begitu dicari oleh para penyebar. Malah, telah diperhatikan bahawa "tenaga yang diperuntukkan untuk menghasilkan pulpa.. mewakili kos untuk kilang yang mungkin tidak mempunyai tujuan selain untuk menarik penyebar benih dan untuk melindungi benih. "[4]

Selain mengangkut benih yang dimakan, dipercayai bahawa penyerapan penyebaran juga membantu dalam percambahan benih. Dalam usus penyebar, pulpa, yang jika tidak dialihkan dapat menghalang bercambah, dikeluarkan, seringkali semuanya atau sebahagian daripada salutan benih luar yang sukar - penyingkiran yang sering mempercepat percambahan. Satu lagi manfaat pengingesan adalah, seperti yang disebut sebelum ini, apabila benih akhirnya meninggalkan penyebar di lokasi yang jauh, mereka dikelilingi oleh sumber kaya baja yang berpotensi (diketahui oleh anda dan saya sebagai bahan tahi). [5]

Fakta Bonus:

Walaupun mekanisme yang terlibat dalam pematangan menjadi penemuan yang agak baru-baru ini, manusia sebenarnya telah menggunakan etilena untuk mengawal proses pematangan sejak sebelum kita mengetahui tentang hormon tersebut. Contoh pertama yang diketahui ialah Mesir kuno di mana mereka akan memotong buah ara dan meletakkannya dengan buah-buahan dan sayur-sayuran lain untuk mempercepatkan proses masak, dengan luka yang merangsang penghasilan jumlah etilena yang relatif besar. Hari ini, etilena digunakan secara umum oleh para pengedar pisang untuk membasuh sebahagian buahnya sebelum pembahagian akhir ke kedai. Pisang diambil apabila ia agak hijau dan keras. Mereka dihantar dengan cara ini untuk membolehkan mereka berada dalam transit untuk tempoh yang lebih lama, serta mengurangkan peluang lebam semasa pengangkutan. Sebaik sahaja mereka berada di gudang pengedaran tempatan, mereka sering terdedah kepada gas etilena dalam ruang tertutup selama 24-48 jam untuk secara drastik mempercepatkan proses masak, menjadikannya siap untuk rak kedai.