Растения орешника разбрасывают семена со скоростью пули
В недавнем исследовании, проведенном в Университете Дьюка, раскрыта удивительная физика, лежащая в основе способности растений семейства гамамелисовых запускать семена с невероятной скоростью. Специалисты обнаружили, что благодаря пружинящему механизму плодов представители семейства гамамелисовых могут запускать более тяжелые семена так же быстро, как и более легкие.
В исследовании, проведенном под руководством аспиранта Джастина Хорхе и старшего автора Шейлы Патек, изучался мир биомеханики растений с помощью высокоскоростной видеосъемки и тщательных измерений. Ведьмин орешник, широко распространенный в лесах, часто вызывает восхищение своим сладковатым кустарником с ворсистыми лентовидными лепестками.
Однако, по мнению Хорхе, это растение больше похоже на гаубицу из-за впечатляющей огневой мощи его плодов. Когда ведьмин орех готов к рассеиванию семян, его деревянистые семенные капсулы раскрываются. Давление нарастает, и в конце концов семена вылетают наружу, как пули, выпущенные из винтовки, со скоростью 30 футов в секунду за полмиллисекунды.
Это быстрое рассеивание семян происходит настолько стремительно, что его практически невозможно зафиксировать обычной камерой. "Если вы моргнете, то пропустите это", - сказал Хорхе.
Для документирования этого явления исследователи использовали высокоскоростную видеокамеру, способную записывать 100 000 кадров в секунду. Группа собрала плоды трех различных видов гадюк, произрастающих в Садах Дьюка и Лесах Дьюка. Собранные семена различались по весу: самые легкие из них весили всего 15 миллиграммов - легче рисового зернышка, а другие были в десять раз массивнее.
Удивительно, но ведьмины семена оказались способны выбрасывать более тяжелые семена так же быстро, как и более легкие.
"Мы обнаружили, что скорость запуска у всех семян была примерно одинаковой", - говорит Хорхе. "Учитывая разницу в массе семян на порядок, я этого совершенно не ожидал".
Результаты исследования, опубликованные в журнале Journal of the Royal Society Interface, были посвящены изучению механики того, как растения достигают такого результата. Исследователи обнаружили, что секрет скорости семени кроется в пружинном механизме запуска плодовой капсулы.
