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Estudo combinou experimentos, filmagens de alta velocidade e modelagem matemática para entender um impressionante mecanismo de dispersão do Ecballium elaterium, planta muito comum na Europa e na região do Mediterrâneo. Cientistas desvendam mistério explosivo por trás do Pepino-do-diabo
Cientistas anunciaram nesta semana a solução de um mistério que intrigava especialistas há algum tempo: como o pepino-do-diabo lança suas sementes?
O estudo, realizado por uma equipe liderada pela Universidade de Oxford e publicado no jornal “Proceedings of the National Academy of Sciences”, combinou experimentos, filmagens de alta velocidade e modelagem matemática para desvendar o segredo por trás desse impressionante mecanismo de dispersão do Ecballium elaterium (nome derivado do grego “ekballein”, que significa “arremessar”).
A espécie, também chamada de pepino-explosivo, ganhou sua fama justamente pelo seu método único e violento de dispersar sementes.
Quando maduras, as frutas ovais do pepino se desprendem do caule e ejetam as sementes em um jato de alta pressão, rico em mucilagem (uma substância gelatinosa) que alcança velocidades de até 20 metros por segundo.
Para se ter ideia, em apenas 30 milissegundos, as sementes do Ecballium elaterium podem ser lançadas a distâncias de até 10 metros, ou seja, cerca de 250 vezes o comprimento do fruto.
“É uma planta muito diferente das outras: seus movimentos são bruscos e acontecem em uma velocidade que conseguimos perceber, o que é algo raro”, conta ao g1 Chris Thorogood, um dos autores do estudo e chefe de ciência do Jardim Botânico de Oxford.
O pepino-explosivo (Ecballium elaterium) dispara suas sementes a uma distância de até 10 metros usando um jato de alta pressão.
Derek Moulton
Thorogood diz que, desde criança, sempre foi fascinado pela espécie, que é muito comum na Europa e na região do Mediterrâneo.
Ele lembra que cultivava a planta no parapeito de sua janela e ficava impressionado com a força com que as suas sementes eram lançadas. E foi essa curiosidade inicial que se transformou em um interesse científico, levando-o a investigar os mecanismos por trás do pepino-do-diabo.
Quando começamos a estudar a planta, sabíamos pouco sobre como ela conseguia disparar as sementes com tanta força. Com o tempo e muitos experimentos, percebemos que o fruto acumula fluido internamente, criando uma grande pressão. Parte desse fluido é redirecionada para o caule, que fica mais longo, mais grosso e mais rígido.
Animação mostra o pepino-explosivo disparando suas sementes.
Derek Moulton
Com a estudo, os pesquisadores descobriram que é justamente esse ajuste que faz com que o fruto mude de posição, saindo de uma postura quase vertical para um ângulo de aproximadamente 45°, que é ideal para o lançamento das sementes.
Em outras palavras, esse processo prepara o fruto para a ejeção. E isso acontece porque o pepino-explosivo utiliza um mecanismo único no reino vegetal: a pressão hidráulica.
Enquanto muitas plantas dependem de energia elástica para dispersar suas sementes, como estilingues naturais, o Ecballium acumula esse fluido dentro do fruto, criando a pressão necessária para o “disparo”.
Essa estratégia tem um objetivo claro: lançar as sementes longe o suficiente para reduzir a competição entre elas e a planta-mãe, mas ainda em terrenos favoráveis ao crescimento, isto é, onde a planta-mãe também conseguiu prosperar.
“Não é a ejeção de sementes mais rápida da natureza, nem a que alcança a maior distância, mas acredito que o alcance atingido pelo pepino-explosivo permite que as novas gerações cresçam longe o suficiente da planta-mãe para evitar a competição, mas ainda próximas o bastante para se desenvolverem em um ambiente favorável”, acrescenta Finn Box, coautor do estudo e pesquisador da Royal Society University na Universidade de Manchester.
Foto mostra o pepino-do-diabo lançando suas sementes.
Dominic Vella
Os pesquisadores destacaram, porém, que esse método foi ajustado ao longo das gerações para maximizar o sucesso reprodutivo da planta.
Alterações no sistema, como o adensamento do caule ou mudanças na quantidade do seu fluido redistribuído, mostraram que o alcance e a sobrevivência das sementes poderiam ser significativamente prejudicados.
Isso quer dizer que a natureza refinou um sistema quase perfeito para o pepino-explosivo prosperar, mesmo em ambientes semiáridos onde vive.
Por isso, além de sua relevância biológica, o estudo levanta a possibilidade de aplicações desse mecanismo curioso do pepino na engenharia e na ciência dos materiais, como sistemas de entrega de medicamentos que utilizem mecanismos semelhantes para liberar substâncias de forma controlada.
“Por enquanto, sinto que resolvemos um mistério antigo sobre o pepino-explosivo. Essa planta nos fascina desde os tempos dos gregos antigos. Mas ela é apenas uma entre centenas de milhares de plantas – quem sabe que outras descobertas extraordinárias ainda estão por vir”, diz Thorogood.
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