Nuove scoperte scientifiche hanno finalmente svelato il mistero dietro alla dispersione esplosiva dei semi del cetriolo scoppiettante, Ecballium elaterium. Questa pianta, il cui nome deriva dal greco “ekballein” che significa lanciare, utilizza un metodo unico e altamente efficiente per lanciare i suoi semi a distanze sorprendenti. Uno studio condotto dall’Università di Oxford ha approfondito questo fenomeno, combinando esperimenti, videografia ad alta velocità, analisi delle immagini e modellazione matematica avanzata, i cui risultati sono stati recentemente pubblicati nelle Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Il cetriolo scoppiettante, quando i suoi frutti maturano, si stacca dal gambo e espelle i semi in un getto ad alta pressione di mucillagine. Questo processo, che dura solo 30 millisecondi, propelle i semi a velocità fino a 20 metri al secondo, permettendo loro di atterrare fino a 10 metri di distanza, circa 250 volte la lunghezza del frutto.
Fino ad ora, il meccanismo di dispersione dei semi del cetriolo scoppiettante e il suo impatto sulla riproduzione della pianta sono stati poco compresi. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti su esemplari di Ecballium coltivati presso il Giardino Botanico dell’Università di Oxford. Questi esperimenti includevano la ripresa della dispersione dei semi con una telecamera ad alta velocità, la misurazione del volume del frutto e del gambo, test di indentazione e scansioni TC, e il monitoraggio del frutto nei giorni precedenti al lancio.
Utilizzando un approccio combinato di esperimenti e modellazione matematica, il team ha identificato i componenti chiave del meccanismo di dispersione dei semi del cetriolo scoppiettante. Questi includono un sistema pressurizzato, la ridistribuzione del fluido dal frutto al gambo, un rapido rinculo della punta del gambo e un lancio variabile dei semi che dipende dalla sequenza di espulsione.
Questi risultati hanno rivelato un sofisticato sistema di dispersione dei semi, con la ridistribuzione del fluido dal frutto al gambo considerata unica nel regno vegetale. Inoltre, il team ha esplorato le conseguenze dell’alterazione artificiale di diversi parametri, dimostrando come il metodo di proiezione dei semi sia ottimizzato per garantire il successo della pianta nel corso delle generazioni.
Il cetriolo scoppiettante, membro della famiglia delle cucurbitacee, è nativo del Mediterraneo e grazie alla sua efficace strategia di dispersione dei semi è spesso considerato una pianta infestante. Questa ricerca non solo ha svelato i segreti meccanici di questa straordinaria pianta, ma ha anche aperto nuove prospettive nell’ingegneria bioispirata e nella scienza dei materiali, con possibili applicazioni nei sistemi di rilascio di farmaci su richiesta.
In conclusione, lo studio sul cetriolo scoppiettante rappresenta un passo significativo nella comprensione della natura e delle sue straordinarie capacità di adattamento e sopravvivenza.
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