Не каждый фрукт способен смущать, но, пожалуй, вам не стоит смотреть видео о работе бешеного огурца. Механизм этого необычного растения, известного своим вызывающим названием, теперь раскрыт в мельчайших подробностях. Ученые из Манчестерского и Оксфордского университетов выяснили, как растение накапливает жидкость, а затем взрывается, демонстрируя уникальный способ распространения семян, который не встречается больше нигде в мире растений.
Бешеный огурец, или Ecballium elaterium, эволюционировал так, чтобы избавиться от зависимости от ветра для распространения семян — процесса, жизненно важного для большинства растений. Вместо этого, когда приходит время обеспечить жизнь следующему поколению маленьких огуречных побегов, растение с силой выбрасывает свои семена на расстояние до 10 метров (32,8 фута) от родителя, используя струю под высоким давлением. Впечатляюще, но стоит сказать, что даже этот огурец уступает китайскому гамамелису по дальности броска.
Этот «взрывной» метод помогает избежать чрезмерной скученности растений и снижает конкуренцию между потомством, а также исключает возможность того, что молодые побеги будут «паразитировать» на родительском растении долгие годы. Это удивительная адаптация, которая заставила ученых задуматься: как же это работает?
Чтобы разобраться, исследователи использовали высокоскоростную камеру, способную снимать до 8600 кадров в секунду. Они провели измерения растений до и после выброса семян, создали таймлапс для наблюдения за процессом в преддверии дня «запуска» и даже сделали КТ-сканирование.
Наблюдения выявили четыре ключевых этапа работы бешеного огурца:
- В течение нескольких недель перед выбросом семян плоды наполняются жидкостью, напоминающей слизь.
- За несколько дней до «старта» часть жидкости перетекает в стебель, из-за чего тот становится, как сказано в пресс-релизе, «длиннее, толще и жестче». Этот шаг изменяет угол наклона растения с почти вертикального до примерно 45 градусов — идеального для запуска.
- В день «взрыва» начинается резкое сокращение кончика стебля, отбрасывающее плод назад, при этом плод начинает вращаться в противоположном направлении, напоминая фейерверк. Это явление уникально, так как бешеный огурец — единственное растение, известное науке, использующее подобный метод.
- Наконец, семена разлетаются в разные стороны, причем первые вылетевшие достигают самых дальних расстояний. В результате потомство распределяется на расстоянии от 2 до 10 метров (6,6–32,8 фута) от родительского растения, образуя кольцеобразную зону.
Бешеный огурец известен с античных времен.
«Если огурец не разрезать до полного созревания, его семена вырываются с такой силой, что могут повредить глаза», — так о растении писал Плиний Старший (23/24–79 гг. н.э.).
От ослепления римских авторов до приобретения статуса сорняка в современном мире — этот необычный огурец разработал поразительно эффективный способ распространения семян. И хотя все остальное в нем вызывает улыбку, это качество по-настоящему серьезно.
Исследование было опубликовано в журнале PNAS.
