U prašumama Srednje i Južne Amerike stoji drvo čiji plodovi, bez upozorenja, eksplodiraju uz oštar zvuk pucanja.
Foto: Screenshot (Youtube/Animalogic)
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.
Arheolozi su u blizini Kopenhagena, u moreuzu Eresund koji povezuje Baltičko more i Kategat, otkrili ogromnu olupinu srednjovekovnog trgovačkog broda, najveću do sada pronađenu iz tog perioda.
Startap za korišćenje galaktičkih resursa GRU otvorio je internet stranicu za onlajn rezervacije za smeštaj u hotelu na Mesecu počev od 2030. godine, prenosi portal za vesti iz oblasti tehnologije i nauke Ars tehnika.
Misteriozni dobitnik lutrije još nije preuzeo nagradu od 10.633.323 funti (približno 12,2 miliona evra), a pobedu je ostvario tiket kupljen u Beksliju, predgrađu Londona.
Liderka opozicije u Venecueli Marija Korina Mačado izjavila je da je predsedniku SAD Donaldu Trampu uručila Nobelovu nagradu za mir koju je dobila 2025. godine za borbu za demokratiju u Venecueli.
Južnokorejski predsednik Li Džae Mjung poklonio je tokom nedavne posete Japanu premijerki Sanae Takaiči bubnjeve proizvedene u Južnoj Koreji, saopštio je Kabinet predsednika.
Stanovnici ruskog lučkog grada Murmanska okupili su se danas na brdu Solnečna Gorka, kako bi videli prvi izlazak sunca posle polarne noći koja je trajala 40 dana.
Upravo ste oprali zube, osećate se osveženo i spremni ste da legnete u krevet. Uzimete gutljaj vode - ali voda je ledeno hladna, a sledeći udah deluje sveže i oštro.
Autobus koji je "zaglavljen" u zgradi u Meixin Red Wine Townu, u jugozapadnoj kineskoj opštini Čongking, nedavno je postao viralan, privlačeći mnoštvo posetilaca željnih da svedoče neobičnom prizoru.
Tržni centar na jugu Kine postavio je posebno staklo na vratima muških toalet kabina koje postaje providno kada ljudi puše unutra, što je naišlo na pohvale na internetu.
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