Ботаники выяснили, как работают усики огурцов

Основу огуречных усиков составляют особые пружинные клетки.

Американские биологи из Гарвардского университета изучили механизм, позволяющий усикам огурцов закручиваться вокруг опоры и постепенно поднимать побеги к свету. Результаты исследования опубликованы в свежем номере журнале Science.

Ученые проанализировали усики двух видов огурцов: одомашненного Cucumis sativus и дикого Echinocystis lobata. Эти огурцы способны прикрепляться при помощи усиков к другим растениям и предметам. Сначала усик дорастает до опоры и несколько раз обвивает ее, а затем свободная часть усика, соединяющая стебель и место прикрепления, закручивается в спираль. Таким образом, общая длина усика уменьшается, и он поднимает вслед за собой всю огуречную лозу.

Биологи выяснили, что в усиках огурцов содержатся особое волокно из клеток, которые используются другими растениями при поворотах к свету. Исследователи изучили срезы усиков на разных этапах прикрепления и пришли к выводу, что они закручиваются в спираль благодаря высыханию и сжатию групп клеток в одной из половин волокна. Одновременно эти клетки накапливают лигнин и одревесневают, что увеличивает прочность усика.

Чтобы проверить справедливость своей гипотезы, ученые создали искусственный «усик» из медной проволоки, двух скрученных полосок силикона и менее эластичного материала, напоминающего лигнин. Оказалось, что при сжатии и растяжении параметры подобного «усика» соответствуют усикам огурцов. Авторы считают, что они открыли универсальный механизм, свойственный всем ползучим растениям и собираются продемонстрировать это, проведя аналогичное исследование на лианах.