植物是活躍的生命形式，直至其最微小的細胞。在暴露於光線下幾秒鐘內，一些植物的葉綠體——將光轉化為能量的細胞器官——將開始四處移動，然後在光線變暗時再次凝結成扁平層。
阿姆斯特丹大學的物理學家尼科·施拉瑪說：“它們創造了這種引人入勝、美好的構建行為。”在一項新的研究中，他和他的同事發現，當葉綠體在弱光下擠在一起靠著細胞壁時，實際上會變成一種“玻璃”。研究結果有助於解釋葉綠體如何在剛性固體和流動液體之間來回轉換，以最好地吸收陽光。
對於物理學家來說，玻璃是固體物質的一個廣泛類別。硬糖可以是玻璃。塑膠也是如此——甚至在某些衡量標準下，可塗抹的蛋黃醬也是如此。與冰等晶體結構不同，冰等晶體結構由於其粒子的有序性而呈固態，而液體的無序粒子在被緊密地擠壓在一起以至於幾乎無法移動時，會轉變為玻璃態。
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施拉瑪的團隊發現葉綠體可以經歷類似的過程。物理學家追蹤了水生植物Egeria densa在不同光照條件下的葉綠體，以構建其運動模型，他們很快在資料中識別出玻璃態系統的特徵。最近發表在《美國國家科學院院刊》USA上的結果表明，葉綠體不是在弱光下減速，而是聚集在一起並相互捕獲。
錫拉丘茲大學的生物物理學家麗莎·曼寧說，這些發現是“玻璃化轉變的非常有力的證據”，她沒有參與這項工作。研究人員表示，認識到這個過程將使物理學家能夠將葉綠體的複雜動力學作為一種熟悉的系統型別來研究。
研究結果還揭示了與其他玻璃態生命系統的隱藏相似之處。這些玻璃化轉變具有重要的目的：靈活性。例如，發育中的胚胎在流體和剛性之間移動。而堅硬的腫瘤透過表現得像液體一樣在全身擴散。
在光線稀缺的情況下，葉綠體的玻璃態使它們能夠形成一個扁平層以儘可能多地吸收光線，就像陽光下的貓一樣。但過多的光照是有害的，因此在強光條件下，葉綠體會編織和躲避以最大限度地減少暴露。“我們常常認為植物不是很動態，但在細胞水平上，它們與其他任何生物一樣動態，”印第安納大學布盧明頓分校的植物生物學家羅傑·漢加特說，他沒有參與這項研究。
漢加特質疑在E. densa中進行的研究是否可以推廣到其他植物，其他植物的葉綠體形狀、大小和運動各不相同。作者計劃在未來的研究中與分子生物學家合作，將該水平的生物學細節整合到他們受物理學啟發的模型中。