Исследователи Оксфордского и Манчестерского университетов раскрыли секрет одного из самых любопытных творений природы в мире растений — бешеного огурца, известного как Ecballium elaterium. Они выяснили, как ему удается распространять свои семена без помощи ветра и других факторов. Результаты их работы опубликованы в журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences.
По словам исследователей, каждый огурец этого вида способен выстреливать свои семена на расстояние более десяти метров. Это почти в 250 раз больше, чем длина самого плода.
Ученые отметили, что в природе чаще всего семена растений распространяются благодаря внешним факторам (ветру, животным, огню, гравитации), но этот маленький колючий проныра родом из Средиземноморья способен делать это без посторонней помощи.
«Распространение семян невероятно важно для выживания растений и популяции, и мы видим широкий спектр стратегий распространения в растительном мире, каждая из которых адаптирована к различным экологическим потребностям, — сказал ведущий исследователь Финн Бокс из Манчестерского университета. — Это исследование является первым всеобъемлющим механическим объяснением того, как огурец выпускает свои семена с поразительной скоростью и точностью — процесс, почти неслыханный в растительном мире».
Чтобы полностью понять механизм распространения семян этого огурца, ученые использовали высокоскоростную видеосъемку, анализ изображений, лабораторные эксперименты и математические модели. В итоге они смогли нарисовать ясную картину того, как происходит этот захватывающий взрыв. До сих пор это явление не было полностью понятно.
Оказывается, что по мере созревания плода жидкость выталкивается в стебель, соединяющий его с растением, что приводит к укреплению и выпрямлению стебля. Положение обычно поникшего огурца меняется, и в сочетании с сильным давлением внутри плода происходит мощный взрыв, когда он отделяется от стебля и выбрасывает жидкость и семена на впечатляющее расстояние.
Ученые рассмотрели это благодаря тому, что замедлили видеозапись в целых 400 раз — или 10 000 кадров в секунду. Это дало им возможность увидеть E. elaterium таким, каким никто никогда не увидел бы невооруженным глазом.
Правда, под такую струю лучше не попадать. По словам исследователей, плод, как и само растение, наполнен ядовитыми кукурбитацинами и при попадании в организм они могут вызвать смерть.
Отмечается, что во время исследования учеными двигало не только любопытство, но и желание лучше понять адаптацию растений, особенно в эпоху больших изменений окружающей среды. Также исследование потенциально важно для того, чтобы понять, как можно использовать эти результаты в медицине и биотехнологиях.