Probabilmente tutti hanno ottenuto cockleburs nelle loro calze o vestiti, soprattutto se vi piace camminare in zone fluviali o lungo campi coltivati e pascoli umidi. Le piante di Cocklebur (Xanthium strumarium) producono centinaia di piccole frese a forma di calcio, lunghe circa un pollice (2,5 cm) e ricoperte di spine rigide e uncinate. Ogni frutto di cocklebur contiene due semi che possono rimanere vitali per molti anni. Le frese pungenti si agganciano ai vestiti e si attaccano saldamente, come i dispositivi di fissaggio in Velcro® su scarpe e confezioni da giorno. Spesso le feritoie viziose formano grumi aggrovigliati nella pelliccia degli animali e devono essere tagliati fuori dai capelli. In effetti, queste notevoli frese hanno permesso alla pianta di cocklebur di fare l’autostop in tutto il mondo.
C’è qualche disaccordo tra i botanici su quante varietà di cocklebur comune (Xanthium strumarium) esistono, e precisamente dove è il loro habitat nativo (indigeno). Ci sono diverse varietà nominate elencate nella letteratura botanica, tra cui var. canadense e var. glabratum; tuttavia, alcune autorità ritengono che Xanthium strumarium sia una specie cosmopolita con molte popolazioni altamente variabili in tutto il mondo. Poiché i cockleburs possono colonizzare facilmente nuove aree (aree particolarmente disturbate), sono buoni esempi dell ‘ “effetto fondatore”.”L’effetto fondatore è la deriva genetica che si verifica quando un piccolo numero di individui, che rappresentano una frazione del pool genico, stabilisce (trovato) una nuova colonia e solo alcuni alleli (geni) della popolazione originale vengono trasmessi alla generazione successiva. La colonia fondatrice non ha la variabilità genetica della popolazione principale e la frequenza di alcuni tratti può aumentare notevolmente per deriva genetica rispetto alla popolazione ancestrale molto più grande. Un classico esempio dell’effetto fondatore è il “Dunkers”, un nome politicamente scorretto per una setta religiosa battista tedesca che si stabilì nella contea di Franklin, in Pennsylvania tra il 1719 e il 1729. Dal momento che le famiglie originali (che non si sposarono al di fuori della loro setta religiosa) si stabilirono in Pennsylvania, c’è stato un drammatico cambiamento in alcune delle loro frequenze genetiche. Ad esempio, la frequenza del sangue di tipo A nei “Dunkers” è ora del 60%, rispetto al 42% per gli Stati Uniti e al 45% per la Germania occidentale. L’effetto fondatore spiega anche l’alta frequenza di nanismo e polidattilismo (dita extra) negli Amish di Lancaster in Pennsylvania, una colonia iniziata da pochi individui (almeno uno dei quali portava questi tratti). Ci sono alcune prove che i primi esseri umani a raggiungere il Nord America (attraverso il ponte di terra dello Stretto di Bering) hanno portato con sé frequenze genetiche non rappresentative della popolazione asiatica che hanno lasciato. L’insolita variazione di corteccia, fogliame e caratteristiche di crescita in boschetti isolati di cipresso (specie Cupressus) in tutte le regioni costiere e montuose della California può anche essere dovuta (in parte) all’effetto fondatore; tuttavia, alcuni tratti, come il fogliame ghiandolare (resinoso), sono più resistenti alla siccità e probabilmente si sono evoluti per selezione naturale nelle regioni interne calde e secche dello stato.
Cocklebur è un classico esempio di una short-day impianto (cioè solo fiori quando le notti sono lunghe). Almeno una foglia di una pianta di cocklebur ha bisogno di 15 ore di oscurità per sottoporsi a varie complesse reazioni biochimiche che portano al rilascio di un ipotetico stimolante floreale chiamato “florigen.”Un pigmento proteico delle foglie chiamato “fitocromo” controlla il rilascio di florigen dalle foglie. Una forma di questo pigmento (P-660) si forma durante le ore di oscurità ed è essenziale per il rilascio di florigen. Il pigmento fitocromo P-660 è molto sensibile a specifiche lunghezze d’onda della luce, e un lampo di luce durante le 15 ore di buio può istantaneamente convertirlo in un’altra forma chiamata P-730 che inibisce il rilascio di florigen, bloccando così il processo di fioritura. Le piante di Cocklebur possono fiorire nei tropici dove i giorni sono brevi e le notti sono lunghe, aumentando così notevolmente la sua gamma e il potenziale per la produzione di semi. In Nord America cockleburs tipicamente fioriscono durante i mesi autunnali, quando i giorni sono più brevi e le notti più lunghe. Non fioriranno durante le lunghe giornate estive o vicino a un lampione.
Cockleburs appartengono all’enorme famiglia di girasole (Asteraceae), la più grande famiglia di piante con circa 24.000 specie. I semi sono tipicamente racchiusi in un frutto a seme singolo, chiamato achenio, che è spesso in volo con un pennacchio di peli setosi simile a un paracadute in miniatura. Nel cocklebur, gli acheni sono racchiusi in una fresa o involucro coperto da spine uncinate. Un altro autostoppista correlato nella famiglia dei girasoli, chiamato bardana (Arctium lappa), è ugualmente adatto per aggrapparsi agli animali e agli oggetti inanimati. Come il cocklebur, le sue spine uncinate sono molto difficili da rimuovere da un tappeto o un maglione. Altri autostoppisti, come trifoglio bur (Medicago hispida) e teasel (Dipsacus sativa) appartengono alla famiglia delle leguminose (Fabaceae) e famiglia teasel (Dipsacaceae). Le setole di Teasel sono abbastanza rigide da sollevare e raddrizzare il pisolino su un panno di lana. Le grandi teste spinose di teasel erano usate nella cardatura della lana nei primi giorni. Le teste erano divise e montate su cinghie o rulli che si muovevano sul panno.
A. Cocklebur (Xanthium strumarium); B. di Bardana (Arctium lappa); C. Bur Trifoglio (Medicago hispida). Nota le spine curve che si agganciano alla fibra dei vestiti come una chiusura in Velcro®.
La tenacia della bardana comune (Arctium minus) è stata descritta in un articolo di J. Raloff in Science News Volume 154, 1998. I Burdock sono ben noti per la loro capacità di attaccarsi alle dita nude, ma in realtà intrappolare un animale era inaudito. Durante la migrazione attraverso Rock Creek Park a Washington, DC, quattro colibrì rubino-gola è diventato impigliato in gruppi di frutti di bardana vicino alle cime di questa erbaccia prolifica che può crescere fino a 6 piedi (2 m). Uno degli uccelli fu salvato, ma gli altri tre furono così saldamente intrappolati dalle spine uncinate che morirono proprio sulle piante. Gli uccelli non erano in grado di volare via, e la loro lotta li ha portati a toccare altre frese, intrappolarli ancora di più. Un boschetto di piante di bardana rappresenta una potenziale trappola mortale per piccoli uccelli che potrebbero atterrare su un gruppo di frese spinose.
Bardana (Arctium lappa) in piena fioritura. Come il cocklebur, gli acheni a seme singolo di bardana sono racchiusi in una fresa o involucro che è coperto da lunghe spine che sono agganciate alla punta. Le frese essiccate si aggrappano facilmente alla pelliccia degli animali o ai vestiti, rendendo così questa pianta uno degli autostoppisti di maggior successo della natura. I ganci minuti alle punte delle spine possono persino penetrare nello strato morto della pelle sulle dita. Si noti il katydid (ordine Orthoptera) che si nutriva di questa pianta.
Ouna delle storie più incredibili sulle piante autostop è l’origine del dispositivo di fissaggio noto come Velcro®. Non siamo sicuri se questa straordinaria invenzione provenisse dal cocklebur (Xanthium), dal burdock (Arctium), dal bur clover (Medicago hispida), dal teasel (Dipsacus sativus) o da un’altra specie di “bur”, ma questa straordinaria scoperta è certamente pertinente a qualsiasi discussione sulle piante autostop.
Un giorno, nel 1948, un dilettante Svizzera, l’alpinista e naturalista, George de Mestral, è andato a fare una breve passeggiata con il suo cane in un campo di autostop bur piante. Lui e il suo cane tornarono a casa coperti di frese. Con un’intensa curiosità, Mestral andò al suo microscopio e ispezionò una delle tante frese attaccate ai suoi pantaloni. Vide numerosi piccoli ganci che permettevano alla fresa portatrice di semi di aggrapparsi così tenacemente ai piccoli anelli nel tessuto dei suoi pantaloni. George de Mestral alzò la testa dal microscopio e sorrise pensando: “Disegnerò una chiusura unica su due lati, un lato con ganci rigidi come le frese e l’altro lato con anelli morbidi come il tessuto dei miei pantaloni. Chiamerò la mia invenzione Velcro® una combinazione delle parole velluto e uncinetto. Sarà rivaleggiare con la cerniera nella sua capacità di fissare.”
Microscopico vista dei due lati di un Velcro® per il fissaggio. I numerosi ganci (a sinistra) diventano incorporati nella rete dei loop (a destra). Questo è essenzialmente il numero di autostoppisti vegetali (come i cockleburs) che aderiscono ai tuoi vestiti. I ganci sui cockleburs si attaccano alla rete dei fili nelle calze. In effetti, l’inventore originale del velcro ha inventato la sua meravigliosa invenzione dopo un incontro con un autostoppista di piante. Diritto d’autore (c) W. P. Armstrong.
L’idea di Mestral fu accolta con resistenza e persino risate, ma l’inventore “bloccato” dalla sua invenzione e insieme a un tessitore in uno stabilimento tessile in Francia, Mestral perfezionò il suo “gancio e anello di fissaggio.”Per tentativi ed errori si rese conto che il nylon quando cucito sotto la luce infrarossa, formata ganci duri per il lato fresa del dispositivo di fissaggio. Questo design è stato infine brevettato nel 1955. L’inventore ha formato Velcro Industries per produrre la sua invenzione e presto ha iniziato a vendere oltre 60 milioni di metri del prodotto ogni anno. Oggi Velcro Industries è un’azienda multimilionaria.
Sebbene la parola “velcro” sia stata originariamente utilizzata da George de Mestral per la sua nuova invenzione, è diventata una parola comune per la casa sinonimo di “gancio e anello” elementi di fissaggio per abbigliamento, scarpe, cinghie, confezioni e numerosi altri prodotti. Oggi Velcro® è il marchio registrato per i prodotti Velcro Industries, ma ci sono altre marche di dispositivi di fissaggio simili sul mercato. Molte persone negli Stati Uniti si riferiscono al tessuto facciale come “kleenex” perché questo era uno dei marchi originali e popolari. Ma Kleenex® è il marchio registrato di una marca di tessuti facciali, e ci sono altri marchi registrati, ciascuno prodotto da diverse aziende. Questo illustra un problema Velcro Industries e altri inventori affrontare quando i nomi dei loro prodotti diventano termini generici. Molte parole usate frequentemente nel linguaggio quotidiano erano un tempo marchi, ad esempio” scala mobile”,” thermos”,” cellophane “e” nylon.”Quando i nomi diventano termini generici, gli Stati Uniti. I tribunali possono negare i diritti esclusivi sul marchio, in modo che altre aziende possano produrre lo stesso tipo di prodotto con un marchio registrato diverso.
Al fine di proteggere un nome dovrebbe essere ufficialmente registrato presso l’Ufficio brevetti e marchi degli Stati Uniti. Quando è ufficialmente registrato, il nome è seguito da ® (una R con un cerchio attorno ad esso). Altrimenti qualcun altro può usare il tuo nome per il loro prodotto. Questo è esattamente il motivo per cui il nome Wayne’s Word® è un marchio registrato ufficiale; tuttavia, è dubbio che diventerà mai un nome familiare come cellophane o Velcro®.
I Cockleburs hanno letteralmente fatto l’autostop in Europa e Nord America. In alcune zone di pianura è considerata un’erbaccia fastidiosa da agricoltori e allevatori. Ma ci possono essere almeno due usi interessanti per cockleburs. Perché si attaccano facilmente al materiale del panno, possono essere utilizzati come “freccette” in un gioco di freccette cocklebur, e sedici delle frese spinose possono essere incollate insieme per formare un perfetto piccolo cane barboncino.
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