Cuando se trata de dispersión de semillas, muchas plantas confían en el viento o una persona o animal para llevar sus semillas aún más. Sin embargo, para una especie de pepino, la dispersión de semillas es un poco más explosiva.
Nuevos hallazgos presentados en el Conferencia anual de la Sociedad para la Biología Experimental En Amberes, Bélgica, examine cómo chorros de los pepinos (Ecballium elerium) han evolucionado la capacidad de impulsar sus semillas.
“Es muy interesante ver las explosiones a través de grabaciones de alta velocidad, ya que las explosiones ocurren demasiado rápido para ver cualquier cosa en tiempo real!” dijo Helen Gorges, estudiante de Ph. D. en el Departamento de Morfología Funcional y Biomecánica en el Instituto Zoológico de la Universidad de Kiel, en Alemania, en un presione soltar.
https://www.youtube.com/watch?v=lvppxpxibr4
Lanzamiento de semillas de pepino
Si bien ya se sabe mucho sobre la dispersión de semillas, se sabe menos sobre la dispersión autopropulsada, como se ve en los pepinos de chorros. Lo que sí sabemos es que estos pepinos usan la presión acumulada para expulsar sus semillas a una velocidad casi balística.
“Muchos factores tienen que interactuar perfectamente para dispersar las semillas de la manera más eficiente sin destruir toda la planta demasiado temprano”, dijo Gorges en un comunicado de prensa.
Para evitar la competencia por los recursos y el espacio, estos pepinos deben dispersar sus semillas lo más lejos posible. Para esta investigación, el equipo quería comprender cómo la planta de pepino maximiza su dispersión de semillas sin interrumpir el crecimiento de la fruta.
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Más rápido de lo que el ojo puede ver
https://www.youtube.com/watch?v=d5iz2yeklzy
Durante su investigación, Gorges y su equipo usaron tomografía microcomputada para generar un modelo 3D de toda la fruta. El equipo también utilizó equipos de video de alta velocidad e imágenes de microc-CT para capturar imágenes de la dispersión de semillas en detalle.
“Grabamos la explosión de la fruta con videos de alta velocidad a 1,000 fps y 10,000 fps para calcular la velocidad de las semillas y las posibles distancias de tiro”, dijo Gorges en un comunicado de prensa. “También analizamos imágenes durante la maduración de las frutas para medir la curvatura del tallo de la fruta y el ángulo entre la fruta y el tallo”.
Según las imágenes, los pepinos pueden lanzar las semillas a velocidades de hasta 29 millas por hora y alcanzar una distancia de casi 40 pies.
Chorros de pepinos y avances médicos
Para maximizar la dispersión de semillas, el equipo notó que los tallos en los pepinos estaban en un ángulo de 53 grados, lo suficientemente cerca del ángulo de 50 grados que es teóricamente ideal para una distancia de tiro máxima.
El equipo también aprendió que todas las semillas salen exactamente de la misma manera, y están cubiertas con una capa mucilaginosa húmeda que se vuelve pegajosa a medida que se seca, lo que permite una mejor germinación.
Según el equipo de investigación, estos hallazgos también podrían ayudar a mejorar el uso de hidrogeles dentro de los dispositivos médicos, como los micro-robots.
“También hay muchas aplicaciones en robótica blanda, sistemas de administración de fármacos y dispositivos similares, donde se desean sistemas de lanzamiento de eficiencia energética”, dijo Gorges en un comunicado de prensa.
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Artículo Fuentes
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Graduada de UW-Whitewater, Monica Cull escribió para varias organizaciones, incluida una que se centró en las abejas y el mundo natural, antes de venir a Discover Magazine. Su trabajo actual también aparece en su blog de viajes y la revista Common State. Su amor por la ciencia vino de ver programas de PBS cuando era niña con su madre y pasar demasiado tiempo a Doctor Who.