Μελέτη αποκαλύπτει τον μηχανισμό αναρρίχησης του φυτού με τη βοήθεια των «πλοκαμιών» του
Δείτε το εντυπωσιακό βίντεο με τις «λαβές» της αγγουριάς
Ο Δαρβίνος ήταν ίσως ο πρώτος που παρατήρησε ότι τα ελικοειδή «πλοκάμια» που χρησιμοποιεί η αγγουριά για να πιαστεί σε άλλα φυτά ή σε πέργκολες κινούνται με τρόπο που θυμίζει ζώο. Μέχρι σήμερα, όμως, ο μηχανισμός με τον οποίο τα πλοκάμια τυλίγονται και σχηματίζουν ανθεκτικά ελατήρια παρέμενε εντελώς άγνωστος.
Φυτά με... χεράκια
Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ με δημοσίευσή τους στο περιοδικό «Science» υποστηρίζουν ότι έλυσαν το μυστήριο. Τα πλοκάμια τυλίγονται και σχηματίζουν έλικες χάρη σε εξειδικευμένα κύτταρα που συρρικνώνονται καθώς χάνουν υγρασία.
Τα κύτταρα αυτά σχηματίζουν μια ελαστική κορδέλα κατά μήκος του πλοκαμιού, η οποία όμως χωρίζεται σε δύο διαφορετικά στρώματα. Καθώς το στρώμα στην πάνω πλευρά χάνει υγρασία και συστέλλεται, η ασύμμετρη αυτή συστολή αναγκάζει την κορδέλα να τυλιχτεί και να σχηματίσει ένα ελατήριο.
Ο Δαρβίνος είχε παρατηρήσει ωστόσο ότι το ελατήριο αυτό παρουσιάζει ένα ασυνήθιστο χαρακτηριστικό: η μία άκρη του περιστρέφεται δεξιόστροφα και η άλλη αριστερόστροφα, σχηματίζοντας ουσιαστικά δύο επιμέρους ελατήρια που ενώνονται στη μέση. Η διάταξη αυτή θυμίζει ένα ελικοειδές καλώδιο τηλεφώνου που μπλέκεται και σχηματίζει «κόμπους» αν κανείς περιστρέψει την άκρη του.
Εξετάζοντας το φαινόμενο με μαθηματικά μοντέλα και μηχανικά μοντέλα από σιλικόνη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο σχηματισμός του διπλού ελατηρίου εξαρτάται από τις περίπλοκες μηχανικές ιδιότητες των κυττάρων που σχηματίζουν το πλοκάμι, τις οποίες ρύθμισε προσεκτικά η εξέλιξη εδώ και χιλιάδες χρόνια.
Ακόμα πιο περίεργο είναι το γεγονός ότι τα ώριμα πλοκάμια που έχουν σταθεροποιηθεί στη θέση τους δεν ξετυλίγονται αν κανείς τραβήξει τις δύο άκρες τους. Αντίθετα, τυλίγονται ακόμα πιο σφιχτά, φροντίζοντας ότι η κολοκυθιά θα παραμείνει στερεωμένη.
Ουσιαστικά, επισημαίνουν οι ερευνητές, τα πλοκάμια της αγγουριάς είναι τα μόνα ελατήρια που γίνονται μαλακά αν κανείς τα τραβήξει απαλά και σκληραίνουν αν κάποιος τα τραβήξει απότομα.
Πηγη
Φυτά με... χεράκια
Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ με δημοσίευσή τους στο περιοδικό «Science» υποστηρίζουν ότι έλυσαν το μυστήριο. Τα πλοκάμια τυλίγονται και σχηματίζουν έλικες χάρη σε εξειδικευμένα κύτταρα που συρρικνώνονται καθώς χάνουν υγρασία.
Τα κύτταρα αυτά σχηματίζουν μια ελαστική κορδέλα κατά μήκος του πλοκαμιού, η οποία όμως χωρίζεται σε δύο διαφορετικά στρώματα. Καθώς το στρώμα στην πάνω πλευρά χάνει υγρασία και συστέλλεται, η ασύμμετρη αυτή συστολή αναγκάζει την κορδέλα να τυλιχτεί και να σχηματίσει ένα ελατήριο.
Ο Δαρβίνος είχε παρατηρήσει ωστόσο ότι το ελατήριο αυτό παρουσιάζει ένα ασυνήθιστο χαρακτηριστικό: η μία άκρη του περιστρέφεται δεξιόστροφα και η άλλη αριστερόστροφα, σχηματίζοντας ουσιαστικά δύο επιμέρους ελατήρια που ενώνονται στη μέση. Η διάταξη αυτή θυμίζει ένα ελικοειδές καλώδιο τηλεφώνου που μπλέκεται και σχηματίζει «κόμπους» αν κανείς περιστρέψει την άκρη του.
Εξετάζοντας το φαινόμενο με μαθηματικά μοντέλα και μηχανικά μοντέλα από σιλικόνη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο σχηματισμός του διπλού ελατηρίου εξαρτάται από τις περίπλοκες μηχανικές ιδιότητες των κυττάρων που σχηματίζουν το πλοκάμι, τις οποίες ρύθμισε προσεκτικά η εξέλιξη εδώ και χιλιάδες χρόνια.
Ακόμα πιο περίεργο είναι το γεγονός ότι τα ώριμα πλοκάμια που έχουν σταθεροποιηθεί στη θέση τους δεν ξετυλίγονται αν κανείς τραβήξει τις δύο άκρες τους. Αντίθετα, τυλίγονται ακόμα πιο σφιχτά, φροντίζοντας ότι η κολοκυθιά θα παραμείνει στερεωμένη.
Ουσιαστικά, επισημαίνουν οι ερευνητές, τα πλοκάμια της αγγουριάς είναι τα μόνα ελατήρια που γίνονται μαλακά αν κανείς τα τραβήξει απαλά και σκληραίνουν αν κάποιος τα τραβήξει απότομα.
Πηγη
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου