Las plantas esparcen sus semillas de muchas formas, pero pocas lo hacen de forma tan explosiva como el pepino de primavera. La milagrosa dispersión de semillas de esta planta mediterránea (Elaterio de ecballio) descrito por Plinio el Viejo. Los frutos del pepino expulsan sus semillas a alta presión en un chorro de agua. Esto permite a la especie extender sus semillas hasta varios metros, o dos mil veces la longitud de la semilla.
Sin embargo, el mecanismo detrás de esta técnica no fue bien descrito. Un equipo afiliado a las universidades de Manchester y Oxford publica ahora sobre ello en el PNAS. Abordaron la dispersión de semillas de diferentes maneras: matemática, física, botánica y biológica.
Los científicos observaron el desarrollo de los frutos mediante cámaras de lapso de tiempo y de alta velocidad. Esto les permitió registrar tanto el (lento) desarrollo de los frutos en los días previos a la explosión como la (rápida) explosión en sí a una velocidad de hasta ochenta y seis mil cuadros por segundo. También midieron la longitud, forma y masa de los tallos, frutos y semillas. A partir de estos datos, el equipo basó varios modelos matemáticos que describen la mecánica detrás de la presión, la balística de la semilla lanzada y la rotación de la fruta que cae.
En su análisis, los científicos ven cuatro ingredientes principales que contribuyen a la dispersión de semillas de Ecbalio. En primer lugar, en las semanas previas a la explosión, un líquido acuoso en la fruta aumenta la presión, la llamada presión de turgencia. En los días previos al lanzamiento, parte del líquido se bombea hacia el vástago. Esto se vuelve más rígido y coloca la fruta colgante en una posición horizontal ideal.
Luego sigue la explosión, creando un agujero donde el tallo se separa del fruto. En los primeros cientos de microsegundos después del brote, la fruta todavía está parcialmente conectada al tallo, lo que hace que la fruta gire alrededor de su propio eje. Finalmente, el fruto expulsa sus semillas de un solo chorro a través del orificio resultante, la velocidad de las semillas (hasta más de 15 metros por segundo) disminuye mientras que el ángulo del fruto se inclina como resultado de la rotación. Al optimizar el ángulo de lanzamiento, las semillas más lentas terminan aún lejos de la planta madre. En promedio, las semillas del pepino de primavera caen entre cuatro y doce metros de la planta madre.
Las variaciones de esta forma de dispersión son más comunes en grupos de plantas más primitivos, como los musgos y los helechos. Los hongos utilizan con frecuencia estos sistemas para difundir sus esporas. Sin embargo, rara vez ocurre en plantas con flores como el pepino de primavera.
Por el contrario, son numerosos otros mecanismos mediante los cuales las plantas lanzan sus semillas. Ejemplos de especies de plantas holandesas comunes que disparan sus semillas son la acedera cornuda (Oxalis corniculata), una planta de acera y una semilla saltarina (Impatiens) que es común en los bosques. Al tocar la fruta madura se puede ver cómo las semillas salen disparadas.
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