La física de la catapulta que utiliza un helecho para dispersar sus esporas

El helecho Polypodium aureum es nativo de las regiones tropical y subtropical de América. Las esporss de este helecho se dispersan de forma anemófila (por el viento) gracias a un mecanismo tipo catapulta. Los esporangios esféricos que encierran las esporas están equipados con una fila de 12 a 13 células especializadas llamada anillo. Cuando estas células se deshidratan producen un cambio drástico en la curvatura del esporangio, que incrementa la energía elástica almacenada hasta un punto en el que, de forma brusca, como una catapulta, se liberan las esporas contenidas en las células del anillo. Las esporas son expulsadas a una velocidad de unos 10 m/s, lo que implica que la catapulta las ha acelerado a unos 105 g. Se publica en Science un análisis de la mecánica de esta catapulta que demuestra que su eficiencia se basa en aprovechar dos escalas de tiempo muy diferentes asociadas al cierre del anillo. La belleza de este mecanismo de dispersión de esporas y su similitud con las catapultas medievales me han llamado mucho la atención. El artículo técnico es X. Noblin, N. O. Rojas, J. Westbrook, C. Llorens, M. Argentina, J. Dumais, “The Fern Sporangium: A Unique Catapult,” Science 335: 1322, 16 March 2012 [suplem. info.].

La dispersión de esporas en las plantas y los hongos juegan un papel crítico en la supervivencia de estas especies. Por lo tanto, diversas plantas y grupos de hongos han desarrollado bajo una fuerte presión selectiva mecanismos muy ingeniosos para dispersar eficazmente sus esporas. El breve artículo técnico presenta un modelo mecánico del esporangio en la información suplementaria que seguro que será muy curioso para profesores de física e ingeniería que impartan cursos de mecánica.

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BotánicoBotánico

Un detalle: las esporas no están “contenidas en las células del anillo”. El anillo es parte de la pared del esporangio, que es como un saco hueco, y las esporas están contenidas dentro del esporangio, no dentro de ninguna célula de la pared. Aquí una imagen aclaratoria:

http://www.plantbiology.siu.edu/plb3...es/0984.JPG

Y un aporte: las esporas de Equisetum (otro grupo de pteridófitos, al que pertenecen los helechos), con sus eláteres higroscópicos que permiten la dispersión en tiempo seco pero hacen que la espora quede en el suelo en condiciones húmedas (las apropiadas para la germinación), también tienen su “aquél”. Descripción y video aquí:

http://www.youtube.com/watch?v=Wqn_7nqxwfg

danieldaniel

105 g es muy poco.
Ciertos hongos basidiomicetos lanzan sus esporas con aceleraciones de 25.000 g:
Mycologia Vol. 90, No. 4, Jul. – Aug., 1998. More g’s than the Space Shuttle: Ballistospore Discharge (pp. 547-558)
Nicholas P. Money
http://www.jstor.org/discover/pgs/in...c.3.tif.gif
http://www.youtube.com/watch?v=GzshEMHs7AI

Otro hongo de la División Zygomycota, llamado Pilobolus crystallinus, lanza el esporangio hasta a 20.000 g:
http://en.wikipedia.org/wiki/Pilobol...rystallinus
http://www.youtube.com/watch?v=TrKJAojmB1Y
http://www.dailymotion.com/video/xl3...erra_school

XavierXavier

This is not 105 g but 10^5 g = 100000 g !!
I have not time to comment on other approximations form this text. Sorry.

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