Jak dmuchawce rozsiewają nasiona? Naukowcy rozszyfrowali wielką tajemnicę

Naukowcy wreszcie odkryli, jak mniszek lekarski “decyduje”, kiedy rozprzestrzenić swoje nasiona. Okazuje się, że kluczowym czynnikiem jest wilgotność powietrza.

Dmuchawce kojarzą się z latem i beztroską – dla wielu osób to wspomnienie dzieciństwa. Powstają one z kwiatów mniszka lekarskiego (Taraxacum officinale), rośliny o licznych właściwościach prozdrowotnych, która jest często mylona z mleczem polnym (Sonchus arvensis), trudnym do wytępienia chwastem. Niektórzy mniszek lekarski nazywają “mleczem”, bo po zerwaniu z łodygi wypływa mlecznobiały płyn, ale to błędna terminologia. Mniszek lekarski i mlecz polny to dwie różne rośliny, choć należące do tej samej rodziny astrowatych.

Gdy żółte kwiaty mniszka przekwitną, powstają nasiona, które przyczepione do puszystych “spadochroników” rozsiewa wiatr. Często sami im w tym pomagamy, zwłaszcza dzieci, rozdmuchując je beztrosko po łące. Tak wprawione w ruch nasiona mogą przemierzać kilometry, zanim w końcu osiądą w nowym miejscu. 

Naukowcy przez długi czas zastanawiali się, w jaki sposób mniszek lekarski “decyduje” o rozsiewaniu nasion i kiedy jest na to najlepszy moment. Zrozumienie tego mechanizmu może pomóc nam radzić sobie ze zmianami klimatu. Wreszcie jesteśmy krok bliżej realizacji tego celu. Szczegóły opisano w Nature Communications.

Jak latają nasiona mniszka?

Do każdego nasiona mniszka lekarskiego przyczepionych jest ok. 100 szczecinek, które razem tworzą strukturę przypominającą spadochron. Gdy nasiona odłączają się od główki kwiatu, szczecinki podrywają się z wiatrem i unoszą je daleko.

Naomi Nakayama z wydziału bioinżynierii Imperial College London mówi:

Zauważyliśmy, że spadochron mniszka jest zamknięty w mgliste poranki, ale otwiera się ponownie, gdy w ciągu dnia wzejdzie Słońce. Badaliśmy, jak latają mniszki lekarskie i odkryliśmy nieznany wcześniej sposób lotu. A potem chcieliśmy się dowiedzieć, jak to odwracalne zamknięcie spadochronu wpływa na lot. Nie mogliśmy się powstrzymać przed sprawdzeniem, jak dokładnie kontrolowany jest ten proces.

Najnowsze badania potwierdziły, że spadochron mniszka zamyka się, gdy powietrze jest wilgotne, co często jest tożsame ze słabym wiatrem. Wtedy “nie opłaca się” uwalniać nasion, bo i tak nie zostaną one przeniesione na dużą odległość. W suche, bardziej wietrzne dni, powierzchnia spadochronu mniszka powiększa się, aby lepiej łapać wiatr, który przeniesie nasiona.

Naomi Nakayama dodaje:

Mniszek lekarski używa wiązki włosków, czym tak naprawdę jest struktura przypominająca spadochron, aby zwiększyć opór powietrza i ułatwić sobie lot. Jest wiele małych nasion, które latają w ten sposób, więc mniszek nie jest pod tym względem wyjątkowy, ale z pewnością jest czymś na kształt ikony. W przeciwieństwie do owadów czy ptaków, roślina ta nie potrzebuje żadnego nakładu energii, aby przedostać się na duże odległości – nawet setek kilometrów. Nie muszą aktywować lotu, po prostu dają się pochwycić przez wiatr.

Spadochrony mniszka lekarskiego otwierają i zamykają się za pomocą struktury przypominającej siłownik, który nie zużywa żadnej energii. Wnętrze spadochronu jest w stanie “wykryć” poziom wilgotności powietrza poprzez pochłanianie cząsteczek wody zawieszonych w powietrzu. Na podstawie tych pomiarów, spadochrony się otwierają lub zamykają, by “wybrać” najlepszy moment.

Rozszyfrowanie mechanizmów wykorzystywanych przez mniszek lekarski może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, jak radzić sobie ze zmianami klimatu. Może także przydać się do projektowania miękkich robotów, idealnie dopasowujących się do kształtów ciała.

Zrozumienie zachowań mniszka lekarskiego jest bardzo ważne, także ze względu na rolę, jaką roślina ta odgrywa w środowiska. Jest podstawą ekosystemów – żywią się nim owady i ptaki – a także jest od wieków stosowany w ziołolecznictwie. 

Więcej:undefined