Śmieszne, ale na poważnie – dmuchawce, latawce, wiatr.
 |
| Rysunek 1. Pole z owocami mniszka lekarskiego [Źródło: Wiki] |
Artykuł
z serii "Śmieszne, ale na poważnie" opisującej badania, które na
początku wydają się śmieszne, ale po głębszej analizie okazuje się, że
są ważne.
Kto z nas nie zna pięknej żółtej rośliny zwanej potocznie
mleczem, a prawidłowo mniszkiem lekarskim? Wiosną i wczesnym latem przyozdabia
pobocza drogi i trawniki, a dojrzałe owoce, zwane w moim regionie dmuchawcami,
służą zabawie dzieci i dorosłych. Dziś porozmawiamy sobie o tym jak to się
dzieje, że te białe puchowe owoce (tak to naprawdę jest owoc) z nasionkami
potrafią przelecieć nawet ponad 30 kilometrów i nie spaść na ziemie.
Śmieszne, ale na poważnie – dmuchawce, latawce, wiatr.
Wspomniany wcześniej puch kielichowy to włoski umożliwiające
naturalne rozsiewanie się wielu roślin z rodziny astrowatych. Jego niesamowite
lotne właściwości wzięto pod lupę dopiero w 2018r, a wyniki przedstawiono na
łamach Nature. Naukowcy przyjrzeli się bliżej tym niewielkim mającym
najczęściej około 100 włókien o długości 7 milimetrów i średnicy 16 mikronów (jedna
milionowa metra, czy inaczej, jedna tysięczna milimetra) są raczej puste, bo
ok. 92% ich objętości zajmuje powietrze. Jak to więc się dzieje, że są one
takimi dobrymi lotnikami?
 | |
| Rysunek 2. Owoc mniszka lekarskiego i puch kielichowy, pappus - puch kielichowy [Źródło] |
Naukowcy w pierwszej kolejności przeanalizowali ich prędkość
spadania i porównali ich opór aerodynamiczny do oporu spadającego dysku, o tej
samej powierzchni. Okazało się, że generują one nawet ponad 4 krotnie większy opór niż dysk. Niesamowite
prawda? Jak to wyjaśnić?
W tym celu puch umieszczono w tunelu aerodynamicznym i z
wykorzystaniem metody wizualizacji przepływu (o PIV pisałem tu) zaobserwowali,
że nad puchem formują się dwa wiry zwiększające nie tylko opór aerodynamiczny,
ale również stateczność. Naukowcy więc stworzyli sztuczny model poprzez
wycinanie w dysku odpowiednich szczeliny, tak aby dysk przypominał nitki puchu.
Okazało się, że nim więcej wyciętych nitek – a więc im bardziej pusta jest
czasza – tym bardziej stabilne są wiry powstające nad puchem kielichowatym.
Badacze doszukują się podobnego mechanizmu lotu u
niewielkich owadów noszących dumną nazwę wciornastka lub przylżeńca. Jednak
kluczowy wydaje się również fakt przepływu powietrza między kolejnymi włóknami puchu, co zapewnia zwiększenie oporu aerodynamicznego.
Umiejętność taka nie jest wcale oczywista i tak przykładowo owoce klonu mające postać skrzydełek (skrzydlaki) przenoszą się z wykorzystaniem innego zjawiska. Jednak potrzebują do tego znacznej wysokości, która w przypadku mniszka jest niemożliwa do osiągnięcia.
Podsumowując, puch z nasionem może poszczycić się nie tylko wysokim oporem aerodynamicznym, który umożliwia mu uniesienie się wysoko w powietrze i przemieszczanie na wiele kilometrów od kwiatu. Nie musi obawiać się również wywrotki, dzięki wirom tworzącym się nad nim. Zapewnia to mniszkowi lekarskiemu niesamowite możliwości kolonizacyjne, których nie doceniają działkowcy z uporem maniaka wycinający tą piękną roślinę z trawników. Jeżeli zastanawialiście się jak to jest, że nawet po wycięciu wszystkich sztuk w okolicy ona zawsze wraca, to już wiecie.
Poniżej filmiki pokazujące wiry kształtujące się nad mniszkiem lekarskim oraz nad dyskami o różnych wycięciach (niestety ze względu na jakość mało co widać, dlatego zachęcam do kliknięcia w linki 3 i 4 w źródłach).
Komentarze
Prześlij komentarz