Fiecare copil iubește păpădiile. Sufli pe capul alb și pufos, iar semințele zboară peste tot.
Semințele de păpădie pot călători pe distanțe mari înainte de a coborî în cele din urmă și de a se așeza undeva nou.
Dar și fără ajutorul copiilor, semințele plutesc în continuare, iar cercetătorii au descoperit recent cum decid plantele să se răspândească.
Cunoașterea factorilor care declanșează împrăștierea semințelor la păpădii ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă cum se adaptează acestea la schimbările climatice.
Fiecare sămânță este legată de aproximativ 100 de peri, iar împreună, aceștia formează un vârf asemănător unei parașute pentru a ajuta semințele să se deplaseze. Atunci când semințele se desprind de capul florii, perii parașutei prind vântul, purtând semințele departe.
„Am observat că parașuta păpădiei este închisă în dimineți cu ceață, dar se deschide din nou când soarele răsare în timpul zilei”, spune pentru PlanetaNoastra Naomi Nakayama de la departamentul de bioinginerie al Imperial College London, autor al studiului.
„Am studiat cum zboară păpădia (și am descoperit un mod de zbor necunoscut anterior). Și apoi am vrut să știm cum această închidere reversibilă a parașutei afectează zborul. După aceea, nu ne-am putut abține să nu cercetăm cum exact este controlată această metamorfoză. (Suntem cercetători în biomecanică).”
Această parașută păroasă se închide când aerul este umed, ceea ce adesea înseamnă că vântul este slab. În condiții mai uscate și mai vântoase, păpădiile își lărgesc parașutele pentru a prinde mai bine vântul, astfel încât semințele să poată zbura liber.
„Păpădia folosește un mănunchi de peri (ceea ce este cu adevărat structura asemănătoare parașutei) pentru a spori rezistența aerului și a-și ajuta zborul. Există multe semințe mici care zboară astfel, deci păpădia nu este atât de unică din acest punct de vedere, dar este cu siguranță un exemplu emblematic”, spune Nakayama.
„Spre deosebire de insecte sau păsări, nu au nevoie de niciun aport de energie pentru a zbura pe distanțe lungi – chiar și sute de kilometri – pur și simplu prind vântul.”
În noua lor cercetare, oamenii de știință au descoperit „deciziile” pe care le iau plantele atunci când determină cum să-și disperseze semințele.
Cum Se Deschide și Se Închide
Cercetătorii au descoperit că parașutele se deschid și se închid folosind ceea ce ei descriu ca fiind un actuator, un dispozitiv care convertește energia și semnalele în mișcare. Dar acest actuator nu utilizează nicio energie.
Centrul parașutei păpădiei este capabil să detecteze cantitatea de umiditate prin absorbția moleculelor de apă din aer. Folosind semnale despre informația privind umiditatea, acestea își deschid parașutele și zboară sau le închid și rămân acolo unde sunt.
„Centrul parașutei își schimbă forma, mișcând perii cu toții la unison”, spune Nakayama. „Este practic un burete făcut din celule vegetale care nu mai sunt vii, aranjate într-un tub cu o cavitate goală în interior. Partea interioară și cea exterioară se umflă cu apă în grade diferite, iar acest lucru determină mișcarea.”
Rezultatele au fost publicate în jurnalul Nature Communications.
Schimbările Climatice și Roboții Moi
Cunoașterea factorilor care declanșează împrăștierea semințelor la păpădii ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă cum se adaptează acestea la schimbările climatice. Ei spun că înțelegerea răspunsului ar putea ajuta cercetătorii să proiecteze noi roboți moi, care sunt cei realizați din materiale flexibile ce imită corpurile moi.
„Modul în care plantele își mișcă părțile corpului este diferit de cel al animalelor, iar o expansiune simplă, localizată, ar putea fi suficientă pentru a mișca ‘brațele’”, spune Nakayama. „Mișcarea câtorva ‘brațe’ a fost realizată, dar acesta este primul dintr-un număr mare de actuatoare ‘cu mai multe brațe’. Designul este simplu, deci există mult spațiu pentru biomimetism.”
Dar înțelegerea modului în care funcționează păpădiile este, de asemenea, fascinantă datorită rolului cheie pe care planta îl joacă în mediu.
„Păpădia este baza ecosistemelor. Hrănește insectele și păsările – albinele se hrănesc cu ea mai mult decât cu orice altă specie”, spune Nakayama. „Prin urmare, sensibilitatea ecologică a zborului lor este un subiect important pentru noi, pentru a înțelege cum se va schimba natura în climatele viitoare.”
