Le Cocklebur remarquable

Tout le monde a probablement des cocklebur dans ses chaussettes ou ses vêtements, surtout si vous aimez marcher dans les zones de lit de rivière ou le long des champs cultivés et des pâturages humides. Les plantes de Cocklebur (Xanthium strumarium) produisent des centaines de petites fraises en forme de football, d’environ un pouce (2,5 cm) de long et couvertes d’épines raides et crochues. Chaque fruit de cocklebur contient deux graines qui peuvent rester viables pendant de nombreuses années. Les fraises épineuses s’accrochent à vos vêtements et deviennent bien attachées, comme les attaches Velcro® sur les chaussures et les sacs de jour. Souvent, les fraises vicieuses forment des caillots emmêlés dans la fourrure des animaux et doivent être découpées dans les poils. En fait, ces fraises remarquables ont permis à l’usine de cocklebur de faire de l’auto-stop partout dans le monde.


Une plante de cocklebur (Xanthium strumarium) portant des fraises épineuses et auto-stoppeuses.

Quelques bonnes informations Pour les étudiants en biologie générale

Il existe un certain désaccord entre les botanistes quant au nombre exact de variétés de Xanthium strumarium (Xanthium strumarium), et précisément où se trouve leur habitat indigène (indigène). Il existe plusieurs variétés nommées répertoriées dans la littérature botanique, y compris la var. canadense et var. glabratum; cependant, certaines autorités pensent que Xanthium strumarium est une espèce cosmopolite avec de nombreuses populations très variables dans le monde. Comme les coquelicots peuvent coloniser assez facilement de nouvelles zones (en particulier les zones perturbées), ils sont de bons exemples de « l’effet fondateur. »L’effet fondateur est une dérive génétique qui se produit lorsqu’un petit nombre d’individus, représentant une fraction du pool génétique, établissent (trouvent) une nouvelle colonie et que seuls certains allèles (gènes) de la population d’origine sont transmis à la génération suivante. La colonie fondatrice n’a pas la variabilité génétique de la population principale, et la fréquence de certains traits peut augmenter considérablement par dérive génétique par rapport à la population ancestrale beaucoup plus importante. Un exemple classique de l’effet fondateur est le « Dunkers », un nom politiquement incorrect pour une secte religieuse baptiste allemande qui s’est installée dans le comté de Franklin, en Pennsylvanie, entre 1719 et 1729. Depuis que les familles d’origine (qui ne se sont pas mariées en dehors de leur secte religieuse) se sont installées en Pennsylvanie, il y a eu un changement radical dans certaines de leurs fréquences génétiques. Par exemple, la fréquence du sang de type A chez les « Dunkers » est maintenant de 60%, contre 42% pour les États-Unis et 45% pour l’Allemagne de l’Ouest. L’effet fondateur explique également la fréquence élevée du nanisme et du polydactylisme (doigts supplémentaires) chez les Amish de Lancaster en Pennsylvanie, une colonie commencée par quelques individus (dont au moins un portait ces traits). Il y a des preuves que les premiers humains à atteindre l’Amérique du Nord (à travers le pont terrestre du détroit de Béring) ont apporté avec eux des fréquences génétiques non représentatives de la population asiatique qu’ils ont quittée. La variation inhabituelle de l’écorce, du feuillage et des caractéristiques de croissance dans les bosquets isolés de cyprès (espèce Cupressus) dans les régions côtières et montagneuses de la Californie peut également être due (en partie) à l’effet fondateur; cependant, certains traits, tels que le feuillage glandulaire (résineux), sont plus résistants à la sécheresse et ont probablement évolué par sélection naturelle dans les régions intérieures chaudes et sèches de l’État.


Un assortiment de cockleburs épineux (Xanthium strumarium).


Voir La sélection &Dérive génétique Du Cyprès de Californie


Le cocklebur est un exemple classique de plante de jours courts (c’est-à-dire qu’il ne fleurit que lorsque les nuits sont longues). Au moins une feuille d’une plante de cocklebur a besoin de 15 heures d’obscurité pour subir diverses réactions biochimiques complexes conduisant à la libération d’un stimulant floral hypothétique appelé « florigen. »Un pigment protéique de la feuille appelé « phytochrome » contrôle la libération de florigen par les feuilles. Une forme de ce pigment (P-660) se forme pendant les heures d’obscurité et est essentielle à la libération du florigen. Le pigment phytochrome P-660 est très sensible aux longueurs d’onde spécifiques de la lumière, et un éclair de lumière pendant les 15 heures d’obscurité peut instantanément le convertir en une autre forme appelée P-730 qui inhibe la libération de florigen, bloquant ainsi le processus de floraison. Les plantes de Cocklebur peuvent fleurir sous les tropiques où les jours sont courts et les nuits longues, augmentant ainsi considérablement son aire de répartition et son potentiel de production de graines. En Amérique du Nord, les coques fleurissent généralement pendant les mois d’automne, lorsque les jours sont plus courts et les nuits plus longues. Ils ne fleuriront pas pendant les longues journées d’été ou près d’un réverbère.


Chaussures et chaussettes après avoir marché dans un champ de cockleburs.

Les Cockleburs et la Bardane Auto-stoppeuse Apparentée

Les Cockleburs appartiennent à l’énorme famille des tournesols (Asteraceae), la plus grande famille de plantes avec environ 24 000 espèces. Les graines sont généralement enfermées dans un fruit à une graine, appelé akène, qui est souvent en suspension dans l’air avec un panache de poils soyeux ressemblant à un parachute miniature. Dans le cocklebur, les akènes sont enfermés dans une fraise ou un involucre recouvert de piquants crochus. Un autre auto-stoppeur apparenté à la famille du tournesol, appelé bardane (Arctium lappa), est également adapté pour s’accrocher aux animaux et aux objets inanimés. Comme le cocklebur, ses piquants crochus sont très difficiles à retirer d’un tapis de shag ou d’un pull. D’autres auto-stoppeurs, tels que le trèfle des bois (Medicago hispida) et la teaselle (Dipsacus sativa) appartiennent à la famille des légumineuses (Fabaceae) et à la famille des teaselles (Dipsacaceae). Les poils de Teasel sont suffisamment rigides pour soulever et redresser la sieste sur un chiffon en laine. Les grandes têtes épineuses de teasel ont été utilisées dans le cardage de la laine au début. Les têtes étaient fendues et montées sur des courroies ou des rouleaux qui se déplaçaient sur le tissu.


A. Cocklebur (Xanthium strumarium); B. Bardane (Arctium lappa); C. Bur Trèfle (Medicago hispida). Notez les piqûres incurvées qui s’accrochent à la fibre des vêtements comme une attache Velcro®.


La ténacité de la bardane commune (Arctium moins) a été décrite dans un article de J. Raloff dans Science News Volume 154, 1998. Les bardanes sont bien connues pour leur capacité à coller aux doigts nus, mais en réalité, piéger un animal était inédit. En migrant à travers le parc Rock Creek à Washington, D.C., quatre colibris à gorge rubis se sont empêtrés dans des grappes de fruits de bardane près du sommet de cette mauvaise herbe prolifique qui peut atteindre 6 pieds (2 m). L’un des oiseaux a été sauvé, mais les trois autres ont été si solidement piégés par les piqûres crochues qu’ils sont morts directement sur les plantes. Les oiseaux étaient incapables de s’envoler, et leur lutte les a amenés à toucher d’autres fraises, les piégeant encore plus. Un fourré de plantes de bardane constitue un piège mortel potentiel pour les petits oiseaux qui pourraient atterrir sur un groupe de fraises épineuses.

Bardane ( Arctium lappa) en pleine floraison. Comme le cocklebur, les akènes à une graine de bardane sont enfermés dans une fraise ou un involucre recouvert de longues épines accrochées à l’extrémité. Les fraises séchées s’accrochent facilement à la fourrure des animaux ou aux vêtements, faisant ainsi de cette plante l’une des autostoppeuses les plus réussies de la nature. Les crochets minuscules au bout des épines peuvent même pénétrer la couche morte de la peau sur vos doigts. Notez le katydid (ordre des Orthoptères) qui se nourrissait de cette plante.

L’invention du Velcro®

L’une des histoires les plus étonnantes sur les plantes d’auto-stop est l’origine de la fixation connue sous le nom de Velcro®. Nous ne sommes pas sûrs que cette invention remarquable provienne du cocklebur (Xanthium), de la bardane (Arctium), du trèfle des bois (Medicago hispida), du teasel (Dipsacus sativus) ou d’une autre espèce de « bur », mais cette découverte étonnante est certainement pertinente pour toute discussion sur les plantes faisant de l’auto-stop.


Fraises à Teasel (Dipsacus sativus). Dans la vraie vie, ils n’éclosent pas d’œufs.



La Remarquable invention du Velcro®

Un jour de 1948, un alpiniste et naturaliste suisse amateur, George de Mestral, a fait une promenade dans la nature avec son chien à travers un champ de plantes de burs en auto-stop. Lui et son chien sont rentrés chez eux couverts de fraises. Avec une curiosité intense, Mestral se rendit à son microscope et inspecta l’une des nombreuses fraises collées à son pantalon. Il vit de nombreux petits crochets qui permettaient à la fraise portant des graines de s’accrocher avec tant de ténacité aux minuscules boucles dans le tissu de son pantalon. George de Mestral leva la tête du microscope et sourit en pensant: « Je vais concevoir une attache unique à deux côtés, d’un côté avec des crochets rigides comme les fraises et de l’autre côté avec des boucles souples comme le tissu de mon pantalon. J’appellerai mon invention Velcro® une combinaison des mots velours et crochet. Il rivalisera avec la fermeture à glissière dans sa capacité à se fixer. »

De: La société minière (Fonction 09/12/97)


Vue microscopique des deux côtés d’une attache Velcro®. Les nombreux crochets (à gauche) s’incrustent dans le maillage des boucles (à droite). C’est essentiellement le nombre d’auto-stoppeurs de plantes (tels que les cockleburs) qui adhèrent à vos vêtements. Les crochets sur les coques se fixent au maillage de fils de vos chaussettes. En fait, l’inventeur original du velcro a inventé sa merveilleuse invention après une rencontre avec un auto-stoppeur de plantes. Droits d’auteur (c) W. P. Armstrong.

L’idée de Mestral a rencontré de la résistance et même des rires, mais l’inventeur « coincé » par son invention et avec un tisserand dans une usine textile en France, Mestral a perfectionné son « attache autoagrippante ». »Par essais et erreurs, il s’est rendu compte que le nylon cousu sous la lumière infrarouge formait des crochets robustes pour le côté de la fraise de l’attache. Cette conception a finalement été brevetée en 1955. L’inventeur a créé Velcro Industries pour fabriquer son invention et a rapidement commencé à vendre plus de 60 millions de yards du produit chaque année. Aujourd’hui, Velcro Industries est une entreprise de plusieurs millions de dollars.

Bien que le mot « velcro » ait été utilisé à l’origine par George de Mestral pour sa nouvelle invention, il est devenu un mot commun synonyme de fixations « velcro » pour vêtements, chaussures, sangles, sacs et de nombreux autres produits. Aujourd’hui, Velcro® est la marque déposée des produits de Velcro Industries, mais il existe d’autres marques de fixations similaires sur le marché. Beaucoup de gens aux États-Unis se réfèrent au tissu facial comme « kleenex » parce que c’était l’un des noms de marque originaux et populaires. Mais Kleenex® est la marque déposée d’une marque de mouchoirs, et il existe d’autres marques déposées, chacune fabriquée par des sociétés différentes. Cela illustre un problème auquel les industries Velcro et d’autres inventeurs sont confrontés lorsque les noms de leurs produits deviennent des termes génériques. De nombreux mots fréquemment utilisés dans le langage courant étaient autrefois des marques de commerce, par exemple « escalator », « thermos », « cellophane » et « nylon. » Lorsque les noms deviennent des termes génériques, les États-Unis. Les tribunaux peuvent refuser des droits exclusifs sur la marque, de sorte que d’autres entreprises peuvent produire le même type de produit sous une marque déposée différente.

Afin de protéger un nom, il doit être officiellement enregistré auprès de l’Office des brevets et des marques des États-Unis. Lorsqu’il est officiellement enregistré, le nom est suivi de ® (un R avec un cercle autour). Sinon, quelqu’un d’autre peut utiliser votre nom pour son produit. C’est précisément pourquoi le nom Wayne’s Word® est une marque déposée officielle; cependant, il est douteux qu’il devienne un jour un nom familier comme cellophane ou Velcro®.

Les Cockleburs ont littéralement fait de l’auto-stop à travers l’Europe et l’Amérique du Nord. Dans certaines zones de plaine, elle est considérée comme une mauvaise herbe gênante par les agriculteurs et les éleveurs. Mais il peut y avoir au moins deux utilisations intéressantes pour les cockleburs. Parce qu’ils se fixent facilement au tissu, ils peuvent être utilisés comme « fléchettes » dans un jeu de fléchettes cocklebur, et seize des fraises épineuses peuvent être collées ensemble pour former un petit chien caniche parfait.



Un jeu de fléchettes cocklebur.



A poodle dog made from sixteen cockleburs.

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