دراسة جديدة تكشف النقاب عن الأسرار المتفجرة للخيار المتدفق - غاية التعليمية

غاية التعليمية يكتُب.. أحد الألغاز العظيمة في عالم النبات يتضمن مكونًا مألوفًا موجودًا في العديد من سلطاتنا: الخيار. باستثناء أن أنواع الخيار المعنية لديها طريقة فريدة في نثر بذورها، في نفث مخاطي باليستي.

اخر الاخبار العاجلة عبر غاية التعليمية أخبار محلية ودولية، وكذلك أخبار الر ياضة وخاصة كرة القدم يلا كورة و يلا شوت اليوم.

سلط فريق متعدد التخصصات من العلماء بقيادة جامعة أكسفورد الضوء على طريقة نثر البذور العدوانية وغير المفهومة بشكل مناسب لخيار البخاخ. وتشير دراسة نشرت في 25 نوفمبر في مجلة PNAS إلى أن النتائج يمكن أن تلهم ابتكارات الهندسة الحيوية، مثل آليات الإطلاق الدقيق للأدوية. ويشرح أيضًا كيف يمكن للخيار أن يطلق بذوره لمسافة 250 ضعف طول جسمه.

“على مدى قرون، تساءل الناس كيف ولماذا يرسل هذا النبات الاستثنائي بذوره إلى العالم بهذه الطريقة العنيفة. وقال كريس ثوروغود من حديقة أكسفورد للنباتات، وهو عالم مشارك في الدراسة، في بيان للجامعة: “الآن، كفريق من علماء الأحياء والرياضيات، بدأنا أخيرًا في كشف هذا اللغز النباتي العظيم”.

الخيار المتدفق، وهو قرع البحر الأبيض المتوسط، معروف منذ العصور القديمة. تأمل بليني الأكبر (23/24 م إلى 79 م) ذات مرة في تجربته مع النبات، قائلاً: “ما لم يتم قطع الخيار قبل أن ينضج لتحضيره، فإن البذرة تنفجر، مما يعرض العينين للخطر. “

النبات مشعر، وينمو زهورًا صفراء، ويصل طول ثماره – الخيار – إلى بضع بوصات. عندما تنضج، فإنها تطلق قمم سيقانها السميكة وتخرج دفقًا سريعًا بشكل استثنائي من المخاط المليء بالبذور. يمكن أن تصل سرعة البذور إلى 65.6 قدمًا (20 مترًا) في الثانية وتهبط على مسافة تصل إلى 32.8 قدمًا (10 أمتار). لا عجب أن بليني كان يخشى على عينيه.

ولدراسة هذه الآلية عن كثب، استخدم علماء من جامعة أكسفورد وجامعة مانشستر سلسلة من التجارب والنمذجة الرياضية والتصوير بالفيديو عالي السرعة والمسح المقطعي والتصوير الفوتوغرافي.

وإليكم ما تعلموه: في الأسابيع التي سبقت قذف البذور، يتراكم في الخيار سائل ويصبح شديد الضغط. قبل أيام من الحدث، ينتقل بعض هذا المخاط من الفاكهة إلى الجذع، مما يؤدي إلى إمالة الخيار بحوالي 45 درجة عن وضعه السابق العمودي تقريبًا، مما يجعل الجذع أطول وأكثر سمكًا وأكثر صلابة. عندما ينفجر الخيار والساق أخيرًا، يهتز طرف الجذع بعيدًا، مما يتسبب في دوران الخيار في الاتجاه المعاكس.

“في المرة الأولى التي قمنا فيها بفحص هذا النبات في الحديقة النباتية، كان إطلاق البذور سريعًا للغاية لدرجة أننا لم نكن متأكدين من حدوث ذلك بالفعل. وقال ديريك مولتون، من جامعة أكسفورد، والذي شارك أيضًا في الدراسة: “كان من المثير للغاية التنقيب والكشف عن آلية هذا النبات الفريد”.

يعتمد اتجاه البذور وسرعتها على توقيتها. على سبيل المثال، البذور التي تخرج من الفاكهة أولاً هي الأسرع، ولها أدنى زاوية إطلاق، وتهبط إلى أبعد نقطة. البذور التالية تكون أبطأ (بسبب انخفاض ضغط الخيار الآن)، ولها زاوية إطلاق أعلى (بسبب دوران الخيار)، وبالتالي تهبط أقرب.

بهذه الطريقة، يمكن لنبتة خيار واحدة ذات ثمار متعددة أن توزع بذورها في حلقة متساوية تقريبًا على بعد 6.6 قدم (2 متر) و32.8 قدم (10 أمتار). في حين أن الآلية برمتها مثيرة للدهشة، فإن الخطوة التي تنطوي على تمرير السائل من الفاكهة إلى الجذع قد تكون “فريدة من نوعها داخل المملكة النباتية”، كما كتب الباحثون في البيان.

كما طور الفريق أيضًا نماذج رياضية لمحاكاة هذه الآلية واختبار مدى تأثير تغيير المعلمات على النتيجة. ومع ذلك، فقد تبين أن نظام نثر البذور هو بالفعل شبه الأمثل.

إذا كان الجذع أكثر سمكًا وصلابة، فسيدور الخيار بشكل أقل وستنطلق البذور أفقيًا. إذا تلقى الجذع كمية أقل من السوائل قبل القذف، فسيكون ضغط الثمرة أعلى وتطلق البذور بشكل أسرع ولكن بشكل عمودي أكثر. يحد كلا السيناريوهين من نطاق الانتشار، مما يعني أنه من المرجح أن يبقى عدد أقل من البذور على قيد الحياة بسبب عوامل تشمل زيادة المنافسة على الموارد.

في حين أن التفسير وراء سلوكيات النباتات الغريبة (مثل لماذا تشبه رائحة هذه الزهرة اللحم المتعفن) قد لا يكون له تطبيقات واضحة في الحياة اليومية، فربما نكتشف قريبًا المزيد من كتابات بليني الأكبر التي تكشف أن الجيش الروماني قام بدمج البذور الباليستية للخيار المتدفق كنبات. سلاح فيلق خاص.