Era un misterio que ha intrigado a los científicos durante décadas, pero un equipo de investigadores ha desvelado ahora el “explosivo” método que el “pepinillo del diablo” utiliza para dispersar sus semillas y lograr que queden lo suficientemente lejos unas de otras como para que no compitan entre ellas. Esta planta -(“Ecballium elaterium”, nombre derivado del vocablo griego “ekballein”, que significa arrojar) debe su nombre al peculiar método “balístico” que utiliza para dispersar sus semillas.
Cuando maduran, los frutos de forma ovoide se desprenden del tallo y expulsan las semillas de forma explosiva en un chorro a alta presión; ese lanzamiento dura apenas 30 milisegundos y hace que las semillas alcancen velocidades de unos 20 metros por segundo y aterricen a distancias de hasta 250 veces la longitud del fruto (unos 10 metros).
Un equipo internacional, dirigido por investigadores de la Universidad de Oxford, ha resuelto ese misterio mediante una combinación de experimentos, de videografía de alta velocidad, análisis de imágenes y modelización matemática avanzada, y este lunes publicaron los resultados de su trabajo en The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
La ciencia desconocía hasta ahora el mecanismo exacto de dispersión de las semillas del “explosivo” pepino ni cómo afectaba a su éxito reproductivo, y lo han comprobado gracias a los experimentos con ejemplares cultivados en el Jardín Botánico de la Universidad de Oxford.
Para ello, filmaron la dispersión de las semillas con una cámara de alta velocidad (que captaba hasta 8.600 fotogramas por segundo), midieron el volumen del fruto y del tallo antes y después de la dispersión, realizaron numerosas pruebas y tomografías computarizadas de un pepino intacto y controlaron el fruto con fotografías time-lapse (cámara rápida) en los días previos al lanzamiento.
A continuación, desarrollaron una serie de modelos matemáticos para describir la mecánica del fruto presurizado, el tallo y las trayectorias “balísticas” de las semillas, y gracias a ese enfoque combinado dilucidaron los componentes clave de la estrategia de dispersión de la planta.
En las semanas previas a la dispersión de las semillas, los frutos se presurizan mucho debido a la acumulación de líquido mucilaginoso; parte de este fluido se redistribuye del fruto al tallo, haciéndolo más largo, grueso y rígido, y eso hace que el fruto pase de estar casi vertical a un ángulo cercano a los 45°, un elemento clave necesario para el éxito del lanzamiento de las semillas.
En los primeros microsegundos de la eyección, la punta del tallo retrocede alejándose del fruto, lo que hace que éste gire en sentido contrario; y posteriormente y debido a esos componentes las semillas son expulsadas con una velocidad explosiva, y el resultado global es una distribución amplia y casi uniforme de semillas que cubren una zona en forma de anillo a una distancia de entre 2 y 10 metros de la planta madre.
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