Hay una planta que vive en la cuenca mediterránea, aparentemente inofensiva, que esconde una de las estrategias más explosivas e ingeniosas del mundo vegetal. se llama pulverizador de pepino (Elaterio de ecballio), y se ha convertido en objeto de un fascinante estudio que ha revelado todos los detalles de su mecanismo dispersión de semillas mediante una explosión real.
un equipo deUniversidad de Kielen Alemania, presentó una investigación a la Conferencia anual de la Sociedad de Biología Experimental de Amberes, revelando cómo esta planta no sólo expulsa semillas con una fuerza asombrosa, sino que también apuntando con precisiónajustando el ángulo de lanzamiento antes de la expulsión. Un descubrimiento asombroso, y no sólo por la espectacularidad de la explosión.
¿Por qué explota esta planta?
La naturaleza enseña: estar demasiado cerca de los «padres» no siempre es una ventaja. Las plantas que dejan caer semillas al pie del tallo corren el riesgo de competir consigo mismas por agua, luz y nutrientes. Y así, algunos de ellos evolucionaron hasta dispara las semillas lo más lejos posible.
Este es precisamente el caso del pepino en spray. Cuando su fruto, rico en agua, alcanza la madurez, se transforma en un cámara de presión natural. Un momento, la explosión expulsa una masa gelatinosa que contiene hasta 30 semillasque se disparan a velocidades superiores a 47 kilómetros por hora. Un mecanismo tan eficaz como delicado. Todo debe suceder en el momento adecuado, sin comprometer la integridad de la planta madre, según explica Gargantas de Helenaestudiante de doctorado y autor del estudio:
La dispersión debe ser efectiva pero controlada. Varios factores deben cooperar perfectamente para no hacer explotar la fruta demasiado pronto.
¿Una explosión aleatoria? Nada de eso. Los investigadores encontraron que en los últimos días de maduraciónel pequeño tallo del fruto, llamado pedúnculo, cambiar de formaenderezándose lentamente hasta alcanzar una inclinación de 53° con respecto a la horizontal.
No es casualidad: según los cálculos, elEl ángulo ideal para maximizar la distancia de disparo es de 50°.considerando la altura desde el suelo, la masa de semillas y la resistencia del aire. Básicamente, la planta ajusta tu trayectoria como un arquero antes de disparar.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo combinó Tomografía microcomputada 3D con Disparo a alta velocidad a 10.000 fps.logrando captar lo que es imposible de ver a simple vista:
Las explosiones ocurren en unos pocos milisegundos, pero al ralentizar todo pudimos ver cada detalle.
Semillas que vuelan como balas y «pegan» el futuro al suelo
Las imágenes muestran cómo salen las semillas. siempre desde el mismo final, todo orientado con la punta hacia adelante. Una estrategia que reduce la resistencia del aire y evita que las semillas choquen entre sí durante el lanzamiento.
Una vez aterrizada, entran en juego otras maravillas evolutivas: la cubierta externa de la semilla, de hecho, libera un gel mucilaginoso que al secarse se convierte pegajoso como un pegamento natural. Esto ayuda a las semillas. pegarse al sueloevitando que sean arrastrados por el viento o la lluvia. Además, el gel retiene la humedadfavoreciendo la germinación incluso en suelos áridos y pedregosos donde crece la planta.
Al analizar los tejidos internos de la fruta con micro-CT, los investigadores descubrieron que el pulverizador de pepino Acumula agua y endurece las paredes celulares.convirtiéndose en un pequeño “acumulador hidraulicoCuando la presión excede el límite de resistencia de los tejidos, el fruto se divide en el punto más débil, cerca del pedúnculoliberando toda la energía en una fracción de segundo.
Un mecanismo tan preciso como potente, posible gracias a una extraordinaria combinación de Biomecánica, presión hidráulica y estrategias adaptativas..
De la naturaleza a la tecnología
Lo que la ciencia ha descubierto no se limita al mundo vegetal. La mecánica del pulverizador de pepinos ya está inspirando a los robótica blanda ey sistemas médicos de liberación controlada.
el concepto de energía elástica almacenada en un gel es el mismo subyacente que actuadores de hidrogel para microcirugía o para sistemas de administración de fármacos ultralocalizados. Y eso no es todo: los materiales autoseparables y los revestimientos autosellantes son una base potencial para nuevos dispositivos biocompatible y sostenible., como señala Gorges:
Hay muchas aplicaciones posibles en el campo médico y tecnológico. Desde la robótica blanda hasta los dispositivos de administración de medicamentos: estamos aprendiendo mucho de las plantas.