17:34 2021-12-21
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cum rezistă o ferigă plutitoare ploii
_ Cum o ferigă plutitoare rezistă la ploaie
Ferga tropicală plutitoare Salvinia molesta a dezvoltat structuri sofisticate pentru a permite apei să se rostogolească rapid de pe frunze, chiar și în timpul ploilor abundente. Acest lucru ameliorează presiunea asupra frunzelor care plutesc pe suprafața apei, dar și mai important, menține stomatele deschise pentru schimbul de aer. Acest lucru permite ferigă să absoarbă dioxidul de carbon, care este esențial pentru fotosinteză. Acest lucru a fost descoperit într-un proiect de colaborare interdisciplinar între grupul de lucru al profesorului James Nebelsick și Dr. Dr. Wilfried Konrad de la Departamentul de Geoștiințe de la Universitatea din Tübingen și Dr. Anita Roth-Nebelsick de la Muzeul de Stat de Istorie Naturală din Stuttgart. În experimentele lor, echipa a simulat precipitațiile și a folosit camere de mare viteză pentru a urmări traseul picăturilor de apă care se lovesc de frunzele ferigă. Structurile frunzelor sunt adaptate eficient la precipitații și pot contribui la creșterea puternică și răspândirea rapidă a ferigii. În afara Braziliei natale, Salvinia molesta este considerată o plantă invazivă periculoasă, înlocuind alte specii. Noul studiu este publicat în Journal of the Royal Society Interface.
Salvinia molesta, ca toate ferigile plutitoare, plutește liber pe suprafața apei. Din fiecare spirală trifoliată, două frunze plutitoare se află deasupra, cu planta extinzând o frunză asemănătoare unei rădăcini în jos. Această ferigă formează rapid covorașe groase și dense la suprafața apei. Este originar din regiunile tropicale umede din Brazilia, unde este expus în mod regulat la ploi abundente. Suprafața superioară a frunzelor plutitoare este acoperită cu fire de păr foarte hidrofuge, a căror structură seamănă cu niște batai de ou. „Acești tricomi asigură că frunzele scufundate nu se îmbină cu apă”, raportează Wilfried Konrad. „Alte plante acvatice, totuși, reușesc acest lucru cu structuri mult mai puțin elaborate. Prin urmare, ne-am întrebat ce beneficii obține feriga din micile teluri.”
Experimentele simulează precipitațiile
Echipa de cercetare a obținut exemplare de Salvinia molesta din Grădina Botanică din Tübingen și Wilhelma din Stuttgart. Într-un experiment, frunzele plantei au fost fixate pe loc, în timp ce picături de apă de diferite dimensiuni s-au stropit pe ele de la diferite înălțimi. "În general, frunzele au scuturat rapid cea mai mare parte a ploii artificiale de la suprafață. Imaginile camerei arată că tricomii răspund elastic la energia cinetică a picăturilor care cad", spune Konrad. Și mai importantă în scuturarea apei este însă elasticitatea frunzelor în ansamblu. Experimentul ploii a fost efectuat și pe frunze care plutesc liber, subliniind rolul cheie al elasticității. „Când frunzele au fost fixate, a durat mult mai mult pentru ca suprafața lor să devină din nou lipsită de apă”, explică Konrad.
Cercetătorii au observat cum picăturile de apă au sărit de pe frunze, unele luând un pan- formă de tort sau desfășurată în picături mai mici. „În special în experimentele cu picături mari de apă care cădeau de la o înălțime mare pe frunze, am observat că a rămas întotdeauna puțină apă reziduală sub telurile mici”, spune Konrad. „În mod surprinzător, tricomii păreau să împiedice mai degrabă apa să se desprindă rapid.”
Structuri hidrofuge.
Observațiile detaliate, totuși, au relevat faptul că acestea au fost foarte eficiente în menținerea bazei frunzelor fără apă. "Starea energetică a unei picături este mai favorabilă asupra tricomilor decât între ele. Acest lucru se datorează efectului de respingere a apei al telurilor", explică Konrad. Când o picătură de apă se rostogolește peste tricomii frunzei, literalmente aspiră apa reziduală prinsă între tricomi datorită forțelor sale puternice de suprafață. „Acest lucru ține apa de stomatele de la baza frunzelor plutitoare de ferigă, care sunt, de asemenea, acoperite cu nanocristale hidrofuge făcute din ceară. Aici are loc schimbul de gaz care este vital pentru plantă”. Konrad a adăugat că acesta poate fi un factor decisiv în productivitatea ridicată a Salvinia molesta, care își poate dubla masa frunzelor în câteva zile în condiții favorabile.
Comentarii:
Adauga Comentariu