Wetenschappers ontdekken geheim mechanisme van explosieve zadenverdeling bij de squirting cucumber
AmsterdamDe manier waarop de sproeikomkommer zijn zaden verspreidt, heeft wetenschappers al lange tijd gefascineerd. Onlangs hebben onderzoekers van de Universiteit van Oxford het raadsel opgelost door experimenten te combineren met wiskundige modellen. De plant, ook bekend als Ecballium elaterium, is uniek doordat hij een explosieve methode gebruikt om zijn zaden los te laten. De vruchten bouwen binnenin druk op, waardoor ze de zaden snel kunnen afschieten en ze ver weg verspreiden.
Het onderzoek belichtte cruciale aspecten van dit proces.
- Onder druk staand systeem: Het fruit bouwt een grote interne druk op door een opeenhoping van slijmerige vloeistof.
- Vloeistofverplaatsing: Kort voor de zaadverspreiding verplaatst een deel van de vloeistof zich van het fruit naar de stengel, waardoor de positie verandert en de lanceerhoek wordt geoptimaliseerd.
- Snelle terugslag: De stengel veert snel terug, wat de tegenrotatie van het fruit en de zaaduitstoot bevordert.
- Variabele lancering: De snelheid en hoek van de zaden variëren, afhankelijk van de volgorde, wat invloed heeft op hun verspreidingsbereik.
De sproeikomkommer verspreidt zijn zaden in een cirkel rondom de moederplant. Dit fascinerende proces laat zien hoe de plant zich aanpast om te overleven en zich voort te planten.
Onderzoekers van Oxford bestudeerden de spuitkomkommer en ontdekten dat deze plant een unieke manier heeft om vloeistoffen te verplaatsen. Dit kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën die de richting en afgifte van vloeistoffen of deeltjes nauwkeurig moeten controleren. Zo zou het kunnen leiden tot innovaties in medicijnafgifte die deze natuurlijke processen nabootsen.
Vloeistof die van de vrucht naar de stengel beweegt, verandert de hoek waaronder de zaden worden vrijgegeven. Hierdoor kunnen de zaden zich efficiënter over een groter gebied verspreiden, wat de concurrentie tussen jonge planten vermindert en hun overlevingskansen vergroot.
Inzicht in deze natuurlijke processen onthult hoe de systemen van de natuur samenwerken. Elk onderdeel, zoals vloeistofstromen en mechanische bewegingen, draagt bij aan het voortplantingsvermogen van een plant. Wetenschappers ontdekken hoe evolutie deze geavanceerde systemen heeft vormgegeven, wat ons kan helpen bij het ontwikkelen van sterke en aanpasbare technologieën.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2410420121en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Finn Box, Derek E. Moulton, Dominic Vella, Yuvraj Bhagotra, Tristan Lowe, Alain Goriely, Chris J. Thorogood. Uncovering the mechanical secrets of the squirting cucumber. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (50) DOI: 10.1073/pnas.2410420121Gisteren · 22:17
Ouders loslaten door dagelijkse taken als leermoment te zien
Deel dit artikel