i dette eksperimentet vil vi lage en furu-kjegle åpne og lukke som vi ønsker.
Utstyr
- Pine cone
- Skål
- Vann
- Tålmodighet
- for oppfølgingseksperimentet: en krukke eller flaske med bred munn og flere kjegler
Instruksjoner
instruksjonene for dette eksperimentet kan ses i følgende video:
Forklaring
en kjegle er et organ av nåletrær, som furutrær, hvor frø utvikler seg. Furu-kjegler åpne i varmt og tørt vær og lukke i fuktig og kaldt vær. Denne oppførselen har å gjøre med frøutvikling, men funksjonen er i hovedsak ukjent. Dette synes å være felles for alle bartrær og sannsynligvis hjelper trærne reprodusere.
det er flere mulige årsaker til at kjegler kan åpne i varmt og tørt vær:
for Det Første, før frøet dannes, må kjeglen pollineres-pollen må pollinere ovlene av blomsten . Sjansene for en vellykket pollinering øker dersom alle kjegler åpner i alle trær samtidig. Dette bestemmes vanligvis av været, vanligvis den første varme, tørre dagen på våren. Dermed kan en hel barskog koordinere sin furuåpningstid, frigjøre pollen sammen og pollinere seg selv og hverandre samtidig.
For Det Andre, når frøet er dannet inne i kjeglen, hvis kjeglen åpner i varmt, tørt vær, er det sannsynlig å fly en lengre avstand med vinden og spre seg lenger bort fra treet. Dette hjelper frøplanten til å unngå konkurranse om ressurser med eldre trær. Hvis kjegler åpnet i vått vær, ville frøene bli våte og falle til bakken nesten umiddelbart.
for Det Tredje åpnes ikke noen av furuskeglene før de møter ekstrem varme og tørrhet, som i skogbranner. Umiddelbart etter brannen åpner keglene og frøene inni, som var beskyttet mot flammene, faller til jorden og lar skogen regenerere seg selv. Aleppofuru har blitt funnet å spire veldig ofte i den første vinteren etter en brann.
keglens åpnings-og lukkemekanisme er basert på det faktum at plantemateriale har en tendens til å svulme når det blir vått eller er i fuktig miljø. Tre er for det meste laget av cellulose, som er en polymer, eller en lang kjede av mindre molekyler, som kan absorbere vann. Når tre blir vått, kommer de små vannmolekylene inn mellom cellulosekjedene og skyver dem bort fra hverandre, noe som gjør at treet svulmer. Polymeren i bleier absorberer vann og blir til gel på omtrent samme måte.
kjegleskalaens struktur tillater dem å lukke når de er drenket i vann og åpne når de er tørre: Den nedre delen av hver skala har mye mer tre enn den øvre delen. Den øvre delen har til og med et spor hvor frøet er funnet. Denne strukturen gjør at den nedre delen beveger seg en større avstand enn den øvre delen, og lukker kjeglen når den er våt.
Oppfølgingseksperiment
egenskapen som gjør at kjegler lukkes og åpnes avhengig av fuktighet, gjør at vi kan overraske folk som ikke er kjent med det. La oss ta små kjegler og suge dem i vann til de er stengt. Da tørker vi dem og legger dem i brede munnkrukker eller flasker, som vist på bildet:
La de åpne fartøyene lufttørke i noen dager, til alt vannet er fordampet og kjeglene åpner seg.
La de åpne fartøyene lufttørke i noen dager, til alt vannet er fordampet og kjeglene åpner seg. Når du viser disse flasker til vennene dine, vil de ikke ha noen anelse om hvordan du fikk kjeglene i dem i utgangspunktet!
etter at kjeglene er åpne, bør du lukke flaskene for å hindre at fuktig luft kommer inn og gjør kjeglene stengt igjen.