Connect with us

Znanost

Mehanička svojstva eksplozivnih raspršavanja sjemenki u Cardamine

Biljke i životinje

Mehanička svojstva eksplozivnih raspršavanja sjemenki u Cardamine

Katapulte se često povezuje sa srednjovjekovnim sredstvom razaranja, ali za neke biljke oni su učinkovit način za lansiranje novog života.

Raspršivanje sjemenki na veće udaljenosti katapultiranjem, može dati selektivne prednosti, uključujući uspostavljanje populacija u novim sredinama i bijeg od određenih prijetnji. U novom radu objavljenom u nedavnom listopadskom izdanju časopisa American Journal of Botany, dr. Ellerby, studenti i postdoktorski istraživač Shannon Gerry na Wellesley College ispitivali su mehaniku uključenu u katapultiranje sjemenki biljke – balističkog disperzera Cardamine parviflora.

“Dok se za biljke općenito misli kao o nepokretnim organizama, mnoge su od njih ipak sposobne za spektakularno brze pokrete”, izjavio je Ellerby. Kod C. parviflora, zalisci mahune se brzo izviju prema van i katapultiraju sjemenke daleko od biljke roditelja. Cijeli proces izvijanja i ispaljivanja završi u oko 5 ms – brže od treptaja oka. Analiza ispaljivanja pokazala je da mehanizam za katapultiranje u C. parviflora nije jako pouzdan, s time da većina sjemenki jednostavno pada na zemlju. Za sjemenke koje su lansirane, međutim, prenošenje pohranjene energije u kinetičku energiju bilo je približno 20% učinkovito. Impresivan broj u odnosu na 0,5% učinkovitosti promatrane u balističke diplochore u prethodnoj studij Ellerby i kolega.

Ova nevjerojatna brzina i velika pohrana energije predstavljaju izazov za istraživače. “Ove sjemenke u čahuri katapulta nalaze se na okidaču”, rekao je Ellerby. “Uspješno pozicioniranje biljaka ispred naše visokorezolucijske kamere bez da njihovi katapulti prerano ispale sjeme zahtijeva nevjerojatno sigurnu ruku.” Izbacivanje sjemenki evoluiralo je u nekoliko skupina. Uspoređujući mehaniku raspršivanja sjemenki i morfologiju voća i sjemenki između biljaka koje koriste balističke metode i blisko srodnih biljaka koje to ne rade, može pružiti dublje razumijevanje o evoluciji balističkih mehanizama i svojstva potrebnih za pohranu energije i prijenosa.

Rasprostranjivanje sjemenki je opsežno proučavano u modelnoj biljci Arabidopsis thaliana, bliskog srodnika Cardamine. Kao i većina drugih članova Brassicacae, A. thaliana ne raspršuje svoje sjeme katapultiranjem. Umjesto toga, sjemenke padaju na zemlju kako se mahuna otvara i razdjeljuje. Unatoč tim razlikama u mehanizmima za raspršivanje sjemenki, mahuna C. parviflora i A. thaliana su morfološki slične. Jedna od razlika je trajnost drugog sloja na unutarnjoj površini valve u C. parviflora, koja u A. thaliana tijekom dozrijevanja degenerira. Ovaj dodatni sloj vjerojatno igra ulogu u izvijanju valvi. “U konačnici biti će važno analizirati strukturu opruge na razini tkiva i stanice, kako bi se točno utvrdilo kako se pohranjuje takva impresivna količina energije”, rekao je Ellerby. “To bi se moglo primijeniti u dizajnu struktura koje projektiraju ljudi za apsorpciju ili pohranjivanje elastične energije.”

Izvor: American Journal of Botany

Nastavi čitati

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Biljke i životinje

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh