喷射黄瓜像植物轰炸机一样射出种子

科学家表示,他们已经研究出这种植物如何能将种子射到近 40 英尺高。

来源:科学 | 纽约时报

喷水黄瓜(Ecballium elaterium)的藤蔓长满毛茸茸的,紧贴地面,看起来像是一种普通的杂草。但仔细观察这种生长在地中海干旱贫瘠地区的植物,你会发现“一种非同寻常的东西”,牛津大学植物园和树木园的植物学家克里斯·索罗古德 (Chris Thorogood) 说。

喷水黄瓜果实长约 1.5 英寸,含有有毒化学物质,与沙拉上放的绿色圆果有另一个区别。“当它们成熟时,它们会非常猛烈地将种子喷出,形成一股粘液流,”索罗古德博士说。它们可以长到近 40 英尺。

大约 2000 年前,罗马博物学家老普林尼 (Pliny the Elder) 就曾写过关于这些植物的文章。索罗古德博士说,植物为何以及如何进行这种植物轰击行为一直是个谜。

在周一发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中,索罗古德博士和他的同事分享了喷水黄瓜如何像弹道一样喷射。

喷水黄瓜如何像弹道一样喷射

研究人员知道,在果实喷出之前,内部会积聚压力。“起初我们都认为这很简单,”曼彻斯特大学物理学家、这项研究的另一位作者芬恩·博克斯 (Finn Box) 说。但他们决定仔细观察,录制了黄瓜大炮的高速视频。

成熟的果实脱离茎部,在黄瓜底部打开一个洞。研究人员发现,从那里,种子以高达每秒 66 英尺的速度冒出。当果实脱落时,茎会回缩。果实向后旋转,改变种子射出的角度。随着粘液喷出,果实减压,种子的速度会下降。整个过程大约需要 30 毫秒。

“它让我们了解到精细的进化如何使这个特定的物种适合传播,”牛津大学应用数学家、这项研究的另一位作者德里克·莫尔顿说。