Ученые из University of Oxford и University of Manchester раскрыли загадку необычного растения — бешеного огурца (Ecballium elaterium), способного «выстреливать» свои семена на впечатляющие расстояния. Этот механизм, интриговавший ботаников на протяжении столетий, был впервые подробно изучен с помощью современных технологий. Результаты исследования опубликованы на портале PNAS.
Бешеный огурец, представитель семейства тыквенных, встречается в Средней Азии, Средиземноморье, на Кавказе и в южной части России. Свое необычное имя растение получило за способность выбрасывать семена под высоким давлением из созревших плодов. Однако до недавнего времени точный механизм этого процесса оставался загадкой.
Ученые провели эксперименты с растениями, выращенными в ботаническом саду Оксфорда. С помощью высокоскоростной камеры они засняли момент выброса семян, измерили изменения в объеме плодов и стеблей, а также исследовали их физические свойства. Наблюдения выявили уникальную стратегию бешеного огурца.
Перед выбросом, который длится всего 30 миллисекунд (в пять раз быстрее моргания), в плодах накапливается давление благодаря слизистой жидкости. Частично эта жидкость перемещается в стебель, который становится длиннее, толще и жестче. Это изменение заставляет плод наклоняться под углом 45 градусов — идеальным для точного распространения семян.
Когда стебель отскакивает от плода, он начинает вращаться. Семена разгоняются до скорости 20 метров в секунду и преодолевают расстояние до 10 метров, равномерно покрывая окружающую почву.
По словам ученых, этот природный механизм настолько эффективен, что может быть использован в биоинженерии. Например, он может стать основой для создания систем точной доставки лекарств, имитирующих принцип действия бешеного огурца.
