v tomto experimentu uděláme borovicový kužel otevřený a zavřený, jak si přejeme.
zařízení
- Pine cone
- mísa
- voda
- trpělivost
- pro následný experiment: sklenice nebo láhev se širokými ústy a více kužely
pokyny
pokyny pro tento experiment si můžete prohlédnout v následujícím videu:
vysvětlení
kužel je orgán jehličnatých stromů, jako jsou borovice, ve kterých se vyvíjejí semena. Šišky se otevírají v horkém a suchém počasí a zavírají ve vlhkém a chladném počasí. Toto chování souvisí s vývojem semen, ale jeho funkce je v podstatě neznámá. To se zdá být společné všem jehličnatým stromům a pravděpodobně pomáhá stromům reprodukovat.
existuje několik možných důvodů, proč se kužely mohou otevřít v horkém a suchém počasí:
Za prvé, před vytvořením semene musí být kužel opylen-pyl musí opylovat vajíčka květu. Šance na úspěšné opylení se zvyšují, pokud se všechny kužely otevřou ve všech stromech současně. To je obvykle určeno počasím, obvykle prvním horkým, suchým jarním dnem. Celý jehličnatý les tak může koordinovat svou otevírací dobu borovice, uvolňovat pyl společně a opylovat sebe i sebe současně.
Zadruhé, jakmile se semeno vytvoří uvnitř kužele, pokud se kužel otevře v horkém a suchém počasí, je pravděpodobné, že bude létat na delší vzdálenost s větrem a šířit se dále od stromu. To pomáhá sazenici vyhnout se konkurenci o zdroje se staršími stromy. Pokud by se kužely otevřely za vlhkého počasí, semena by se namočila a téměř okamžitě spadla na zem.
Zatřetí, některé šupiny šišky se neotevřou, dokud nenarazí na extrémní teplo a sucho, například při lesních požárech. Ihned po požáru se kužely otevřou a semena uvnitř, která byla chráněna před plameny, padají na půdu a umožňují, aby se les regeneroval. Bylo zjištěno, že borovice Aleppo klíčí velmi často v první zimě po požáru.
mechanismus otevírání a zavírání kužele je založen na skutečnosti, že rostlinný materiál má tendenci bobtnat, když je mokrý nebo je ve vlhkém prostředí. Dřevo je většinou vyrobeno z celulózy, což je polymer nebo dlouhý řetězec menších molekul, které mohou absorbovat vodu. Když dřevo zvlhne, malé molekuly vody se dostanou mezi celulózové řetězce a odtlačí je od sebe, čímž se dřevo zvětší. Polymer v plenkách absorbuje vodu a mění se na gel stejným způsobem.
struktura kuželových šupin umožňuje jejich uzavření, když jsou namočené ve vodě, a otevření, když jsou suché: Spodní část každé stupnice má mnohem více dřeva než horní část. Horní část má dokonce drážku, ve které se semeno nachází. Tato struktura způsobuje, že se spodní část pohybuje větší vzdáleností než horní část a uzavírá kužel, když je mokrý.
následný Experiment
vlastnost, díky které se kužely zavírají a otevírají v závislosti na vlhkosti, nám umožňuje překvapit lidi, kteří s nimi nejsou obeznámeni. Vezměme malé kužely a namočte je do vody, dokud nejsou zavřené. Pak je otřete a vložte do sklenic nebo lahví s širokými ústy, jak je znázorněno na obrázku:
poté nechte otevřené nádoby několik dní vyschnout, dokud se veškerá voda neodpaří a kužely se neotevřou.
poté nechte otevřené nádoby několik dní vyschnout, dokud se veškerá voda neodpaří a kužely se neotevřou. Když ukážete tyto lahve svým přátelům, nebudou mít ponětí, jak jste v nich dostali kužely!
po otevření kužele byste měli lahve zavřít, aby se zabránilo vniknutí vlhkého vzduchu a opětovnému uzavření kuželů.