Биологи решили использовать механизм бешеного огурца в биоинженерии

Ученые из Манчестерского и Оксфордского университетов Британии разгадали давнюю загадку бешеного огурца (Ecballium elaterium), интересовавшую многих в течение нескольких столетий. Эксперты воспроизвели механизм, позволяющий растению распространять семена на достаточно большие дистанции.

Ecballium elaterium представляет собой травянистое растение из семейства тыквенных, распространенное в Азии, Средиземноморье, Кавказе и южной части европейской территории РФ. Растение получило столь необычное название благодаря способности с высокой скоростью выбрасывать семена из созревших плодов. Механизм действия долго оставался загадкой для ученых.

Группа ученых провела серию исследований на образцах огурцов, выращенных в саду Оксфордского университета. Они записали момент разбрасывания семян с помощью высокоскоростной камеры и проанализировали весь процесс.

Ученые установили, что процесс выброса семян зрелым огурцом занимает около 30 миллисекунд, что в 5 раз быстрее, чем моргание. Семена достигают скорости около 20 метров в секунду, преодолевая в воздушном пространстве расстояния, превосходящие длину плода в 250 раз, достигая радиуса 10 метров.

Исследователи установили основные элементы стратегии распространения семян у бешеного огурца. За несколько недель до выброса внутри плодов накапливается жидкость, создающая высокое давление. Затем часть этой жидкости перемещается из плода в стебель, удлиняя и утолщая его, что приводит к наклону плода под углом около 45 градусов.

В первые мгновения выброса верхняя часть стебля отрывается, заставляя плод вращаться в обратном направлении. Это вращение позволяет равномерно распределить семена на расстоянии от 2 до 10 метров вокруг растения.

Теперь ученые намерены задействовать механизм разбрасывания семян бешеного огурца в биоинженерии, например, для точной доставки компонентов медикаментов в организме.