Дослідження: розкрито секрет розмноження скаженого огірка 26.11.2024 13:46

Команда дослідників з Оксфордського університету розкрила механізм, завдяки якому скажений огірок (Ecballium elaterium) розкидає своє насіння з вражаючою швидкістю та точністю. Дослідження, проведене з використанням експериментів, високошвидкісної відеозйомки та математичного моделювання, було опубліковано 25 листопада у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Рослина Ecballium elaterium, родом із Середземномор'я, завдяки своєму ефективному способу поширення насіння часто вважається бур'яном. Воно відоме ще з давніх часів: давньоримський натураліст Пліній Старший писав, що насіння огірка, що стріляє, може вилітати з такою силою, що становить небезпеку для очей.

Справді, дозрілий плід скаженого огірка під високим тиском викидає насіння, яке досягає при цьому швидкості до 20 метрів на секунду. Цей процес триває всього 30 мілісекунд, а насіння може розлітатися на відстань до 10 метрів. Щоб вивчити цей дивовижний механізм, вчені провели серію експериментів, що включають високошвидкісну зйомку (до 8600 кадрів за секунду), вимірювання обсягу плодів, тести на пружність, комп'ютерну томографію та спостереження за плодами в процесі їхнього дозрівання.

Дослідження виявило ключові етапи роботи механізму:

• У процесі дозрівання у плодах накопичується в'язка рідина, що створює високий внутрішній тиск.
• Перед викидом частина рідини переміщається в стебло, роблячи його товщим і жорсткішим, а сам плід нахиляється під кутом близько 45 градусів.
• У момент викиду стебло різко відводиться назад, а плід починає обертатися в протилежний бік, що створює оптимальний кут для дальності польоту першого насіння.
• Перше насіння викидається з найбільшою швидкістю, у той час як наступне розлітається ближче, забезпечуючи рівномірний розподіл навколо материнської рослини.

Ця система показала себе високоефективною з погляду еволюції. Вчені протестували різні зміни параметрів, наприклад, збільшення товщини стебла або зниження обсягу рідини, і з'ясували, що відхилення від природної конфігурації знижують ймовірність успішного розмноження.

За словами одного з авторів дослідження, доктора Кріса Торогута, ця робота дозволяє глибше зрозуміти, як рослини адаптувалися до свого оточення. "Вперше ми змогли розкрити деталі роботи цього унікального механізму, який довго залишався загадкою для вчених", - зазначив він. Колеги доктора Торогута також наголосили на можливому застосуванні цих знань в інженерії, наприклад, у створенні систем для доставки ліків з точним управлінням викидом речовин.

Раніше вчені розкрили секрети трупної квітки.

Ехіноцистис або колючоплідник: "іноземець" для вертикального озеленення

Ехіноцистис має багато імен. Одне з найпоширеніших - колючоплідник. Справа в тому, що на цьому ліаноподібному представнику флори дозрівають плоди із псевдоколючками. Вколотися ними неможливо, але виглядає такий урожай більш ніж екзотично. Можливо, вам здається, що ехіноцистис – це рослина, з якою ви ще не знайомі. Але це лише до того моменту, поки ви дізнаєтесь його народне ім'я — скажений огірок.Так-так, мова про ту саму зростаючу ліану, яка по весні увиває собою безліч огорож і садівників. за що ехіноцистис любите ви?

Мандри колючеплідника: як шалений огірок потрапив до Євразії

Ехіноцистис - корінний американець Батьківщиною цієї ліани є територія Північної Америки. ХІХ століття. Хоча, можливо, і раніше, просто. свідчень раннього попадання наш континент не збереглося.

Вважається, що колючоплодник був завезений безпосередньо з Канади до Сибіру, ​​звідки почалася його подорож на схід. А можливо, з Австрії.

До кінця Другої Світової війни американці завезли ехіноцистис на територію колишнього Радянського Союзу повторно. І саме з цього моменту почалася популяризація шаленого огірка. про нього забули, але на життєздатність колючеплодника це ніяк не вплинуло. З'ясувалося, що скажений огірок може вільно існувати без людського втручання.

Минуло ще трохи часу — і ехіноцистис перебрався ближче до води: на береги річок, озер та інших природних та штучних водойм. Тому сьогодні скажений огірок можна запросто зустріти у прибережних зонах — там куди, умовно кажучи, ніколи не ступала нога садівника та городника.

Шалений огірок - рослина-агресор. Воно впевнено воює з деревами та чагарниками за територію та здатне запросто вижити їх із місця, яке колючоплідник уподобав.

Ботанічний опис колючоплідника

Колючеплодник - один з найяскравіших і найбільш харизматичних представників сімейства гарбузових. Навіть не знаючи цього, про спорідненість гарбуза та шаленого огірка нескладно здогадатися. Стебла у ехіноцистису такі ж чіпкі та повзучі, як і у родичів. Якщо ви посадите шалений огірок біля якоїсь вертикальної опори (абсолютно будь-який), то він дуже швидко її освоїть і поповзе вгору.

На кущі ехіноцистису є як чоловічі, так і жіночі квітки. Перші - дрібніші, зібрані в пухкі суцвіття. Другі ж, навпаки, суттєво більші. Плід ехіноцистису - гарбуза, яка в міру дозрівання очищається від сизуватий нальоту і стає повноцінно-зеленою. Довжина гарбуза зазвичай не перевищує 6 см.

Спочатку плід досить м'який. Під шкіркою ховається слизоподібна м'якоть і два насінини, які можна використовувати для розмноження ліани. Після повного дозрівання гарбуза лопаються, розмножуючись самостійно шляхом відправки насіння, що дозріло, безпосередньо в землю.

Шалений огірок — цілком логічне народне прізвисько колючоплідника.Якщо дощі ллють кілька днів, то плід цієї ліани насичується вологою і зрештою голосно лопається через внутрішній тиск, за рахунок чого його насіння розлітається на досить великі дистанції від материнського куща.

Особливості посадки колючоплідника

Щоб посадити скажений огірок на своїй ділянці, знадобиться насіння. І бажано – свіжі. Висадити рослину можна як в осінній період, ближче до закриття дачного сезону, так і навесні.

• Якщо зробити посадку восени, то вже у травні можна отримати перші плоди ехіноцистису.
• Якщо зробити посадку навесні, то до осені ви також зможете зібрати врожай.

Саме від того, коли ви зберете врожай насіння ліани, і залежить період посадки рослини у відкритий ґрунт. Висаджувати в закриту землю колючоплід абсолютно безглуздо. Принаймні функціональна потреба в таких діях точно відсутня.

Не бійтеся, що насіння, кинуте восени у відкриту землю, залишиться там зимувати. Колючеплідник - надзвичайно стійкий представник флори, який просто перезимує без укриття та інших сантиментів. І не дивуйтеся, коли, приїхавши у квітні на дачу після довгої зими, ви виявите зелені самосівні посадки північноамериканської ліани. Взагалі ви повинні знати, що позбавитися ехіноцистису на ділянці не так просто, як хотілося б. Для цього доведеться взяти під контроль дозрівання його плодів і постаратися не допустити їхнього хаотичного лопання.

Для того щоб проредити посадку колючоплідника на власній дачі, необхідно висмикнути зайві сіянці до того, як на кожному з них сформується по парі повноцінного листя.

Існує кілька моментів, на які вам варто звернути увагу, якщо ви маєте намір вирощувати ехіноцистис на городі та хочете створити для його розвитку максимально комфортні умови.

• Ґрунт. Для того щоб посадки шаленого огірка максимально густо та природно розросталися, потрібно кинути насіння у легкий та якісно дренований ґрунт. Він не повинен бути лужним. Найкраще, якщо у нього буде слабокисла чи нейтральна реакція. Практика показує, що найкраще скажені огірки ростуть неподалік водойм, при достатньому рівні вологості землі.
• Дистанція під час посадки. Для того щоб колючоплідникам комфортно росло один біля одного, кидаючи насіння в землю, обов'язково дотримуйтесь дистанції між рослинами. Мінімальна відстань між рослинами становить півметра. Максимально достатня – 0,7 метра.

Про що ще потрібно подбати заздалегідь? Звісно ж, про наявність опори. Якщо це паркан чи дощаті стіни альтанки – чудово. Але якщо це сітка, дуже важливо, щоб вона була досить міцною і була надійно закріплена. Річ у тім, що у розквіт вегетативного періоду колючеплодника його крона разом із плодами — скаженими огірками — важить дуже переконливо. Важливо, щоб опора витримала цю вагу і не звалилася під нею.

Рекомендації щодо догляду за ехіноцистистом

Ехіноцистис зовсім не потребує людини. Якщо ви за ним доглядатимете, то живоплот вийде красивим і гармонійним. Але якщо ви з якоїсь причини не зможете забезпечити колючопліднику належний догляд, він точно від цього не помре. Так, він зростатиме хаотично, але при цьому він робитиме це самостійно.І начхати, якою буде його локація — непроглядна тінь, ажурна півтінь або місце під відкритим сонцем.

У нашій країні скажені огірки вирощуються як однорічні рослини. З приходом холодів вам достатньо буде зрізати секатором суху наземну частину ліани, а грядку, на якій вона росла все літо, добре перекопати. Єдине, чого ліана справді дуже потребує, — це волога. Якщо ви хочете, щоб ваше вертикальне озеленення було красивим, пишним та густим, регулярно поливайте екзоту. Якщо ж на полив у вас часу немає, висадіть колючоплід біля штучного або природного водоймища, щоб він міг видобувати воду із землі самостійно.

Зверне увагу, що після кожного поливу бажано розпушувати землю на грядці з ехіноцистисом. В іншому випадку волога земля під впливом сонячного світла засохне і візьметься кіркою. Це спричинить кисневе голодування екзоту і негативно позначиться на інтенсивність його зростання.

Підживлення ехіноцистис, в принципі, не особливо потребує. Але якщо у вас є така можливість, добрива в грунт все ж таки варто внести. Це достатньо зробити двічі, максимум тричі. Перший раз можна підгодувати рослину компостом. А другий — курячим послідом. Якщо буде і втретє, підживіть колючоплідник коров'ячим гноєм, але не свіжим, а таким, який полежав хоча б один рік.

У період цвітіння північноамериканська ліана поширює всюди свій приємний солодкуватий аромат. На нього, як правило, злітається безліч комах. До того ж, корисних. Але зважте: здійснювати посадку колючоплідника біля культурних рослин не варто. Ліана здатна задушити тих, хто слабший за неї.Тому, щоб не втратити врожай, розташовуйте клумбу з колючеплідником подалі від городніх грядок і ягідних чагарників.

Ехіноцистис становить небезпеку для плодових дерев. Деякі дачники спеціально садять ліану біля яблунь або слив, щоб забезпечити якісну опору. Але результат виходить плачевним: скаженому огірку достатньо всього кілька років, щоб задавити плодове дерево. У результаті яблуні, груші та сливи просто засихають.

Застосування плодів ехіноцистису

Традиційна медицина заперечує використання даної рослини як лікарський. Мало того: ця ліана вважається отруйною, тож працювати з нею потрібно максимально акуратно. А ось прихильники народної медицини, навпаки, вважають цю рослину ліками від семи бід. Народники застосовують скажені огірки як лікарські препарати від цілого ряду серйозних захворювань і хворобливих станів:

• малярія;
• аменорея;
• діарея;
• подагра;
• ревматизм;
• недуги нирок;
• хвороби печінки;
• набряклість.

Потрібно визнати, що використання скаженого огірка неодноразово виправдовувало себе в ситуаціях, коли на шкірі пацієнта були виразки або нариви. Крім того, плоди з псевдоколючками, кажуть, допомагають і при гаймориті. Лікуватися чи ні плодами колючеплідника, кожен вирішує собі сам. Але засуджувати шанувальників народної медицини, мабуть, не варто. Віра згортає гори, а впевненість у тому, що ти лікуєшся правильно — й поготів. Проте знати, як мінімум, дві сторони медалі таки потрібні. А ось тепер сміливо приймайте рішення, що для вас ехіноцистис – ліки чи дивовижна рослина для ландшафтного дизайну дачі.

І насамкінець про нього — про дизайн ландшафту присадибної ділянки, в яку колючоплідник ідеально вписується. За допомогою цього рослини вирощують живоплоти для декорування місць відпочинку, наприклад, альтанок або терас, а також для декорування парканів. Довгий час ехіноцистис вважався в бур'янах, але сьогодні це чи не найпопулярніший представник флори, який використовується для вертикального озеленення. Не варто забувати і про те, що ехіноцистис люблять бджоли. Тому ліану часто використовують і для того, щоб залучити корисних комах на ділянку.