27 марта 2018
Самые быстрые растения в миреУченые из США провели исследования касательно полета семян такого растения как руэллия (Ruellia ciliatiflora). Аэродинамическое движение семян после взрыва плода, как оказалось, кроет в себе не мало интересной информации. В результате наблюдений и опытов выяснилось, что после взрыва, семена имеющие дискообразную форму разлетаются на расстояние до 7 метров, благодаря тому, что они закручиваются во время полета. И скорость, с которой растение закручивает их, составляет около 1500 об/мин.
Для растения, очень важной вещью является распространение семян. Оно помогает расширять территорию обитания растений, находить зоны с более благоприятными условиями для роста и развития. Как правило в качестве способов распространения семян используются животные. Семена переносятся ими либо после того как их съели, либо они крепятся непосредственно к телу. Также перенос может быть осуществлен посредством ветра или водных ресурсов. Но существуют растения, которые рассчитывают только на себя и самостоятельно стараются повысить скорость и продолжительность полета семян. К последнему типу растений можно отнести и руэллию. Растение цветкового типа, распространяет семена, применяя взрыв своих плодов, и таким образом они разлетаются на высокой скорости и на большие расстояния. При размере семян всего в пару миллиметров, их полет переносит их на расстояние до 7 метров. Рис. 1 Выброс семян Группа ученых из США, которых возглавлял Дуайт Уитакер, из Помонского колледжа, выразили большую заинтересованность в том, как семена растения разлетаются на такое большое расстояние. Для этих целей, они записывали на специальную камеру, весь процесс взрыва семян, со скоростью 2000 кадров в секунду. После этого они отдельно изучили скорость вращения семян в полёте. Процесс, который длится всего лишь пару миллисекунд, был записан со скоростью от 6000 до 20000 кадров в секунду. В результате были получены данные согласно которым руэллия запускает семена размером 2,5 мм в длину и 0,45 мм в ширину, под углом 40 °, с начальной скоростью 10 м/с. При этом для стабилизации траектории и снижения сопротивления воздуха, они закручивались со скоростью 1300 об/сек. Иногда этот показатель составляет 1500 об/сек. и скорость при этом 15 м/с. Во время своего полета, плоскость семян совпадает с траекторией их движения, получается своеобразное движение, подобное колесу. Вращение осуществляется назад (как при ударе по теннисному мячу). Вращение таким образом делает возможным исключить отклонение от полета, снизить сопротивление воздуха и увеличить дальность разброса семян. Рис. 2 Траектория полета семян Использование данного принципа можно наблюдать при стрельбе из нарезного оружия. Там, благодаря этому достигается повышение показателей дальности и точности. Такой подход, в случае растений, позволяет им запускать семена на расстояние до 7 метров. В том случае, если ориентирование семян не осуществилось правильным образом, они улетали лишь на 3 метра. А такая же частица сферического объема на 5 м. Также ученые занялись изучением вопроса о роли подъемной силы в данном случае. Оказалось, что она играет лишь незначительную роль и может увеличивать дальность полета лишь на пару сантиметров. Также, к способам, благодаря которым растения распространяют свои семена, можно отнести насекомых. Помимо того, что они переносят семена, они также и осуществляют функцию культивации некоторых растений. |
Новости
