U prašumama Srednje i Južne Amerike stoji drvo čiji plodovi, bez upozorenja, eksplodiraju uz oštar zvuk pucanja.
Kao rezultat, semenke lete brzinama koje mogu premašiti oko 240 kilometara na sat. Eksplozija je dovoljno glasna da uplaši životinje i natera ljude u blizini da se povuku korak unazad.
Suprotno mišljenju nekih, ovo nije odbrambena taktika. To je jednostavno način razmnožavanja, piše Forbes Srbija.
Drvo peskarnik (posuda za pesak) ili drvo dinamit (Hura crepitans) pripada maloj, ali izuzetnoj grupi biljaka koje se oslanjaju na eksplozivno rasprostiranje semena. Evo kako ova vrsta, koristeći ništa više od biljnog tkiva, napetosti vode i mehaničke nestabilnosti, rešava osnovni evolutivni problem.
Evolutivni problem drveta: Ostati na jednom mestu
Biljke se suočavaju sa jednim velikim problemom koji velika većina životinja nema. Jednom kada puste korenje, ostaju na tom mestu zauvek. Njihovo potomstvo, međutim, enormno profitira od udaljenosti. To znači da semenke koje padnu preblizu roditelja moraju da se takmiče s njim za svetlost, vodu i hranljive materije. Takođe, takve semenke su podložnije predatorima i patogenima koji napadaju njihovu vrstu.
Zbog toga rasprostiranje semena nije opciono. To je jedan od najjačih selektivnih pritisaka u evoluciji biljaka. Mnoge biljke evoluiraju na način da taj zadatak prenesu na životinje, tako što svoje semenke pakuju u slatke plodove ili ih prekrivaju lepljivim slojevima. Druge se oslanjaju na vetar ili vodu.
Međutim, u gustim tropskim šumama, vetar je slab, a životinje koje rasprostiru seme nepouzdane. Zbog toga su neke biljke morale da pronađu direktnije rešenje. Za drvohura, to je značilo pretvaranje njegovog ploda u oružje sa oprugom, kako objašnjava klasično istraživanje objavljeno u New Phytologist.
Hiljade bodlji i otrovna smola
Iako je ovo zanimljivo, drvo je jedinstveno i iz drugih razloga, a ne samo zbog eksplozivne strategije razmnožavanja. Njegovo deblo prekriveno je hiljadama oštrih bodlji, a njegova smola je vrlo otrovna. Istorijski, drvo je dobilo svoje uobičajeno ime jer se njegov osušeni plod obično koristio kao posuda za pesak za upijanje mastila. Ne iznenađuje što su biomehanika ploda i način raspršivanja semena privukli najviše naučne pažnje.
Drvo peskarnik proizvodi velike kapsule slične obliku bundeve. One su podeljene na klinaste segmente. Kako plod sazreva i suši se, unutrašnji naponi se nakupljaju u zidovima kapsule. Kada ti naponi premaše snagu tkiva koje drži segmente zajedno, plod nasilno puca.
Kako napominje pomenuto istraživanje, semenke se ispaljuju radijalno prosečnom brzinom od 43 metra u sekundi. Ponekad i brzinom od 70 metara u sekundi, često putujući desetine metara od "roditelja". Za poređenje, to je brže od profesionalnog bacanja lopte. Čak je uporedivo s brzinom nekih vazdušnih pušaka.
Zašto eksplozivno raspršivanje ovog drveta funkcioniše
Za razliku od životinja, biljke ne mogu aktivno da izvode nagle pokrete mišićima. One se mogu osloniti samo na sporo skladištenje energije, praćeno brzim oslobađanjem. U drvetu peskarniku, ta energija dolazi iz diferencijalnog sušenja.
Jednostavnije rečeno, različiti slojevi tkiva ploda gube vodu kako plod sazreva, često različitim brzinama. Ali pošto su ćelijski zidovi biljke kruti i neujednačeni, ova neravnomerna kontrakcija stvara unutrašnju napetost. Kao rezultat, plod praktično postaje biološki rezervoar pod pritiskom.
Studija iz 2012. objavljena u PNAS o drugim eksplozivno dehiscentnim plodovima, konkretno o plodu himalajskog balsama (Impatiens glandulifera), pokazuje da su celulozna vlakna unutar zidova ovih plodova orijentisana u specifičnim pravcima.
Drugim rečima, kako se tkiva ploda suše, vlakna se opiru skupljanju duž određenih osa. To, zauzvrat, uzrokuje da plod izobliči oblik i skladišti elastičnu energiju. Kada šavovi između segmenata konačno popuste pod pritiskom, uskladištena energija se oslobađa u milisekundama. Rezultat je eksplozija dovoljno brza da parira nekim inženjerskim mehaničkim sistemima.
Bez plana, ali uspešno
Sa stanovišta fizike, ovo je izvanredno. S obzirom na to da su same semenke relativno male, one doživljavaju ekstremno ubrzanje na vrlo kratkim razdaljinama. Ono što je još impresivnije je da biljka postiže ovaj izuzetan podvig bez pomoći nerava, senzora ili bilo kakve aktivne kontrole ponašanja. Eksplozija se dešava isključivo zbog kombinacije materijalnih svojstava i geometrije.
Drvo peskarnik je primer vrste koja savršeno koristi elastičnu nestabilnost. Kada se sistem polako gura u stanje napetosti, dolazi do toga da oslobađa energiju katastrofalno čim se pređe određeni prag. Ovakvo eksplozivno raspršivanje semena je izuzetno rizično. Semenke se izbacuju naslepo i nema garancije da će pasti u pogodno okruženje.
Ali kada funkcioniše, funkcioniše veoma dobro. I sa evolutivne tačke gledišta, strategija treba da uspe samo povremeno da bi bila povoljna za prirodnu selekciju.
Kada je uspešno, novo drvo peskarnik će imati malo ili nimalo konkurencije sa svojim "braćom i sestrama" i takođe će imati manju verovatnoću smrtnosti zavisne od gustine populacije. Štaviše, bilo koji predatori koji se specijalizuju za ishranu u blizini odraslih stabala takođe će ređe naići na raspršene semenke.
Zašto je ovo drvo evolutivno tako impresivno
Sa biološke tačke gledišta, drvo dinamit ili peskarnik dovodi u pitanje shvatanje da su biljke isključivo pasivni organizmi. One možda rastu polako i jednostavno, ali to ne znači da nisu složeni organizmi. Plod Hura crepitans je kompozitna struktura koju je evolucija efikasno optimizovala, posebno u pogledu:
- Debljine ćelijskog zida,
- Orijentacije vlakana,
- Osetljivosti na vlagu i
- Geometrije ploda
Male genetske promene koje menjaju čvrstoću tkiva ili brzinu sušenja mogu dramatično uticati na daljinu raspršivanja semena. Vremenom, evolucija fino podešava ove različite parametre jednako precizno kao što to čini sa anatomijom životinja.
Ideja da drvo može ispaliti svoje semenke brže od automobila na auto-putu deluje gotovo apsurdno. Ipak, to je stvarno, merljivo i ponavljajuće ponašanje koje biste mogli sami da posmatrate. A u šumi punoj bezbroj malih adaptacija, drvo peskarnik je jedan od najglasnijih i najbržih podsetnika da biljke nisu nimalo inertne.
Nema komentara na izabrani dokument. Budite prvi koji će postaviti komentar.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Slika za koju je davno rečeno da nije delo Rembranta van Rejna sada je ipak priznata kao delo tog holandskog majstora zahvaljujući dvogodišnjem ispitivanju u Amsterdamu, gde ju je tada 27-godišnji umetnik naslikao 1633.
Olupina Titanika već više od 100 godina leži na dubini od 3.800 metara, na dnu Severnog Atlantika, ali postoji opasnost da ona prestane da postoji za samo nekoliko godina, pošto se ubrzano raspada.
Uprkos slabijoj ribolovačkoj sezoni, Rusija je proizvela dovoljno kavijara za domaće tržište, čime je osigurana ponuda tokom praznika povodom 8. marta.
Jedinstven primerak ćilibara star između 30 i 50 miliona godina, koji je nastao zahvaljujući larvi drevnog tvrdokrilca, otkriven je tokom ručnog sortiranja u Kalinjingradskom kombinatu za ćilibar.
Potpuno pomračenje Meseca, tokom kojeg će se na nebu pojaviti takozvani "krvavi Mesec", biće vidljivo u utorak ujutru iz Severne i Centralne Amerike i zapadnog dela Južne Amerike.
Jedna kineska kompanija priredila je svojim zaposlenima nesvakidašnju proslavu kraja godine na kojoj je na stolove iznela 26 miliona dolara (oko 22 miliona evra) u gotovini i dopustila im da ponesu kući koliko god mogu.
Aktivisti kampanje "Svi mrze Ilona" okačili su u pariskom muzeju Luvr fotografiju Endrua Mauntbaten-Vindzora kako izlazi iz policijske stanice u Ejlšamu u Engleskoj nakon hapšenja.
Tokom iskopavanja u francuskoj opštini Ekuše le Vale, u regionu Normandije, arheolozi su pronašli dokaze koji potvrđuju da su ljudi naseljavali to područje pre 7.000 godina, prenosi "Figaro".
U donjem delu bečke ulice Mariahilferstraße influencer Maximilian Weißenböck, poznat kao MaxaMillion, bacio je s balkona 10.000 evra u gotovini, što je izazvalo haos i guranje gomile okupljenih.
Muškarac u Kataniji, na Siciliji, dresirao je svog psa da ostavlja kese sa smećem pored puta u pokušaju da izbegne nadzorne kamere postavljene radi suzbijanja nelegalnog odlaganja otpada, saopštila je opštinska policija.
Komentari 0
Nema komentara na izabrani dokument. Budite prvi koji će postaviti komentar.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Napiši komentar