Naukowcy odkrywają tajemniczy mechanizm wyrzutu nasion ogórka strzelającego
WarsawCiekawy sposób rozsiewania nasion ogórka tryskającego od lat fascynuje naukowców. Ostatnio badacze z Uniwersytetu Oksfordzkiego połączyli eksperymenty z modelami matematycznymi, aby to zrozumieć. Roślina ta, znana również jako Ecballium elaterium, jest wyjątkowa, ponieważ wykorzystuje wybuchową metodę do wyrzucania nasion. Owoce tego ogórka gromadzą ciśnienie wewnątrz, co pozwala im szybko wypuszczać nasiona i rozrzucać je na dużą odległość.
Badanie zwróciło uwagę na kluczowe elementy tego procesu.
- System pod ciśnieniem: W owocu gromadzi się śluzowaty płyn, co prowadzi do powstania wysokiego ciśnienia wewnętrznego.
- Przemieszczenie płynu: Tuż przed rozprzestrzenieniem się nasion, część płynu przemieszcza się z owocu do łodygi, zmieniając jej pozycję i optymalizując kąt wyrzutu.
- Szybki odrzut: Łodyga szybko odskakuje, wspomagając przeciwny ruch owocu i wyrzucenie nasion.
- Zmienna trajektoria: Szybkość i kąt wyrzutu nasion różnią się w zależności od ich kolejności, co wpływa na zasięg ich rozprzestrzenienia.
Sikawka ogórkowata rozsiewa swoje nasiona w okręgu wokół rośliny macierzystej. Ten mechanizm jest nie tylko fascynujący, ale również świetnie pokazuje, jak roślina dostosowuje się, aby przetrwać i rozmnożyć się.
Naukowcy z Oksfordu badali dyńkę strzykającą i odkryli, że roślina ta posiada unikalny sposób transportu płynów, który może przyczynić się do wynalezienia nowych technologii. Może to pomóc w tworzeniu systemów, które wymagają precyzyjnej kontroli kierunku i uwalniania płynów lub cząsteczek. Na przykład, może to prowadzić do opracowania nowych metod dostarczania leków, naśladujących te naturalne procesy.
Płyn przemieszczający się z owocu do łodygi zmienia kąt wypuszczania nasion. Dzięki temu nasiona mogą rozsiewać się bardziej efektywnie na większym obszarze, zmniejszając konkurencję między młodymi roślinami i zwiększając ich szanse na przeżycie.
Zrozumienie tych procesów naturalnych pokazuje, jak systemy przyrody współdziałają ze sobą. Każdy element, taki jak przepływ płynów i ruchy mechaniczne, odgrywa rolę w zdolności roślin do rozmnażania się. Naukowcy uczą się, jak ewolucja kształtowała te złożone systemy, co może dostarczyć wiedzy na temat tworzenia wytrzymałych i elastycznych technologii.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2410420121i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
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.2410420121Udostępnij ten artykuł