• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Artystyczne rozsiewanie nasion przez rośliny

    07.07.2011. 16:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespół niemieckich naukowców odkrył, że wiele roślin rozsiewa swoje nasiona w sposób niemal artystyczny.

    Odkrycia tego dokonali naukowcy z Instytutu Układów Koloidalnych i Powierzchni Międzyfazowych im. Maxa Plancka i Technische Universität Dresden po wnikliwej analizie mechanizmów otwierania się roślin.

    W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications zespół wyjaśnia, że kiedy torebki nasienne roślin - takich jak kryształka Delosperma nakurense - zostaną zwilżone przez deszcz, rozkładają swoje okrywy nasienne niczym ruchome origami. Okrywy otwierają się, ponieważ ułożone w ich wnętrzu na kształt plastra miodu komórki pochłaniają wodę i zmieniają swoją strukturę.

    Dzięki temu procesowi roślina, która rozwija się w bardzo suchych regionach, może zapewnić swoim nasionom szansę na otwarcie. Naukowcy mają nadzieję wykorzystać ten model do opracowania materiałów, które poruszają się, kiedy stają się mokre lub kiedy zmienia się ich temperatura.

    Zespół odkrył, że okrywy nasienne otwierają się na swego rodzaju zawiasach, kiedy są wilgotne i ponownie zamykają, kiedy są suche. To zmienia również krzywiznę okryw - zastawki szczelnie zamykają komory w suchych warunkach. Krzywizna zapobiega również przypadkowemu otwarciu zamknięcia. "Jest to w sumie skoordynowany mechanizm składania w dwóch kierunkach, który znamy z ruchomych origami" - wyjaśnia Matthew Harrington, naczelny autor raportu z badań.

    Pięć okryw torebki nasiennej odkształca się dzięki wyrafinowanej strukturze i zmyślnej kombinacji właściwości rozmaitych materiałów biologicznych.

    Okrywy mają trójkątny kształt, a w stanie otwartym torebka nasienna przypomina pięcioramienną gwiazdę. Ich tkanki silnie pęcznieją wewnątrz, kierując się w stanie zamkniętym w górę, a w otwartym w dół. Tkanka jest podzielona na dwie połowy i układa się na otwartych okrywach - kiedy torebka jest mokra - od wewnątrz na zewnątrz. Dwie połówki zamykają się wówczas w wąski grzbiet. W suchych warunkach rozszczepienie oddziela dwie połówki tkanki. W stanie suchym pięć komór nasiennych jest rozdzielonych ściankami działowymi w rozszczepieniach, co oznacza, że komory są szczelnie zamknięte.

    Otwieranie się okrywy powoduje jej deformację w miejscu przytwierdzenia do torebki, która działa jak zawias. Niemniej zespół odkrył, jak otwiera się to uszczelnienie, dopiero po uważnym przyjrzeniu się pęczniejącej strukturze tkanki. Składa się ona z otwieranych w górę, mniej więcej sześciokątnych komórek tworzących strukturę plastra miodu.

    Odkrycia naukowców mają również znaczenie dla przyszłych projektów w wielu rozmaitych dziedzinach. "Mechanizm jest interesujący ze względu na zastosowania techniczne, ponieważ energia ukierunkowanego ruchu już jest zgromadzona w materiale" - mówi Peter Fratzl.

    Zespół przyjrzy się teraz, jak można wykorzystać tę wiedzę w biomedycynie i architekturze. Zasada może być również przeniesiona na bardzo różne sposoby do wykorzystania z materiałami rozszerzającymi się lub kurczącymi przy zmianach temperatury - na przykład markiza rozwijająca się nad patio, kiedy słońce zaczyna nieznośnie prażyć.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Grafen – płaska struktura złożona z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Grafen jest przedmiotem zainteresowania przemysłu ze względu na różne właściwości, w tym elektryczne i mechaniczne. Grafen – jest płaską strukturą złożoną z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Ze względu na wygląd przypomina plaster miodu. Ponieważ materiał ten ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Opis teoretyczny grafenu powstał już w 1947 w pracy Wallace’a. Jednak w tym samym okresie opublikowano szereg innych prac, w których dowodzono, że grafen, jak i inne materiały dwuwymiarowe, nie może istnieć w przyrodzie. Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu.

    Humidex – wskaźnik wprowadzony do nauki przez kanadyjskich meteorologów. Opisuje on odczuwanie upałów przez przeciętnego człowieka poprzez wpływ kombinacji dwóch podstawowych czynników jakimi są temperatura i wilgotność. Jest on bardziej precyzyjny niż sama temperatura, ponieważ kiedy rośnie wilgotność powietrza, rośnie również wrażliwość ludzkiego organizmu na temperaturę. Przy większej wilgotności człowiek gorzej znosi upały. Kiedy temperatura wynosi 30 °C a wyliczony wskaźnik humidex wynosi 40, to oznacza, że wilgotne powietrze jest odczuwalne w przybliżeniu jak przy suchym powietrzu przy temperaturze 40 °C. Wskaźnik humidex jest podawany latem podczas prognoz pogody, szczególnie w Kanadzie skąd się wywodzi, by ostrzegać ludność przed upałami. Urazowe uszkodzenie mózgu (j. ang. Traumatic brain injury, TBI) zwane również urazem wewnątrzczaszkowym występuje kiedy mózg doznaje urazu wskutek działania zewnętrznej siły. Uszkodzenia można klasyfikować ze względu na ostrość obrażeń, mechanizm powstania (zamknięte np. wskutek uderzenia, lub otwarte np. rana postrzałowa), lub inne czynniki (np. lokalizacje urazu bądź obszar obrażeń). Sformułowanie uraz głowy zwykle odnosi się do urazowego uszkodzenia mózgu. Jest to jednak pojęcie mające szersze znaczenie, ponieważ obejmuje także urazy innych organów niż mózg (np. skóry głowy, lub czaszki).

    Torebka tłuszczowa nerki (łac. capsula adiposa renis) – zbudowana z tkanki tłuszczowej osłonka otaczająca nerkę z nadnerczem i wypełniającą przestrzeń powięzi nerkowej. Torebka tłuszczowa nie przylega bezpośrednio do miąższu nerki, leży właściwie na torebce włóknistej nerki. Grubość torebki jest zależna od wieku i stanu odżywienia, najczęściej wynosi około 2-3 cm. Jest ona mniejsza u noworodków i osób z niedoborem masy ciała. U osób silnie wychudzonych zdarza się, że dochodzi do całkowitego zaniku tkanki tłuszczowej okołonerkowej. Ponadto grubość torebki tłuszczowej bywa rożna w różnych jej częściach – po stronie przedniej są miejsca, w których jest brak tkanki tłuszczowej i torebka włóknista przylega bezpośrednio do powięzi nerkowej. Mechanizm odbiorczy (regulator tkaninowy) – drugi z dwóch mechanizmów krosna, obok mechanizmu zasilającego, odpowiadający za wytworzenie w osnowie odpowiedniego napięcia wstępnego, niezbędnego w procesie tworzenia tkaniny. Mechanizm ten odbiera ze strefy roboczej utworzony element tkaniny i nawija go na wałek tkaninowy. Decyduje również o gęstości wątku w tkaninie. Napięcie wstępne jest to napięcie w nitkach osnowy w stanie spoczynku, kiedy bidło znajduje się w odległości kilku lub kilkunastu milimetrów od krawędzi tkaniny (przed przybiciem wątku) a przesmyk jest zamknięty. W czasie pracy napięcie w nitkach osnowy zmienia się w dość dużych granicach i gwałtownie wzrasta w momencie otwierania przesmyku oraz podczas przybijania wątku do krawędzi tkaniny.

    Miękisz spichrzowy – jedna z tkanek roślinnych, miękiszowych. Magazynuje, gromadzi materiały zapasowe (skrobia, tłuszcze, białka) lub wodę. Komórki miękiszu magazynujące substancje pokarmowe najczęściej maja cienkie ściany komórkowe. Wyjątkiem są komórki odkładające hemicelulozę. Rolę tkanki spichrzowej może spełniać miękisz łodygi, korzeniach, nasion oraz owoców. W łodydze i korzeniu materiały zapasowe gromadzone są w miękiszu kory pierwotnej, promieni łykodrzewnych, a także miękisz drzewny i miękisz łykowy. Tkanka spichrzowa jest szczególnie dobrze rozwinięta w korzeniach. Na przykład u roślin z rodzaju Robinia może stanowić do 60% objętości tego organu. W pniu objętość tkanki spichrzowej dochodzi do 40%. Miękisz gromadzący wodę jest szczególną odmianą miękiszu spichrzowego nazywaną miękiszem wodnym. Komórki miękiszu wodnego mają duże wakuole, w których magazynowana jest woda. Wszystkie elementy magazynujące substancje zapasowe i wodę określane są jako układ spichrzowy. Mieszek włosowy – wąska rurka w skórze, z której wyrasta włos. Na dnie mieszków leżą obszary dobrze unerwione i ukrwione (jest to miejsce aktywności tkankowej. Są one nazywane brodawkami włosowymi. Każdą brodawkę otacza macierz zarodkowa, która składa się z aktywnie mnożących się komórek włosowych. Kiedy rozwijają się nowe komórki włosowe, najniższa część włosa kształtuje się w cebulce włosowej. Komórki rosną, wybijając się z mieszka, aż w końcu pojawiają się na powierzchni skóry jako włókna włosowe. Komórki stopniowo twardnieją i umierają. Włos jest uformowany z martwej tkanki, ale zachowuje sprężystość dzięki swej budowie chemicznej i zawartości keratyny.

    W przetwarzaniu komputerowym, trwała struktura danych albo czysto funkcyjna struktura danych to struktura danych, która zawsze zachowuje swoje poprzednie wersje, kiedy są modyfikowane. Takie struktury danych są w efekcie niezmienne, jako że operacje na nich nie powodują zmiany samej struktury, lecz powoduje powstanie nowej, uaktualnionej jej wersji. Trwała struktura danych nie jest strukturą danych składowaną na trwałym nośniku danych, takim jak dysk; jest to inne i niepowiązane znaczenie słowa "trwały".

    Spływ gruzowy – zjawisko masowe, tworzące się po wystąpieniu gwałtownych opadów deszczu, kiedy woda opadowa z błotem i drobnym materiałem gruzowym spływająca z górnej części stoku po powierzchni jest w stanie poruszyć i upłynnić grubszy materiał gruzowy. Płynące po stoku błoto ma o wiele większy ciężar właściwy od wody, dlatego też jest w stanie transportować płynące w nim niekiedy wielkie głazy.

    Zgodność motywacji: W teorii mechanizmów, mechanizm jest zgodny motywacyjnie, jeśli każdy uczestnik otrzymuje największe korzyści, kiedy wyjawia swoje szczere preferencje. Tkanki stałe – wspólna nazwa dla tkanek roślinnych, w których podziały komórkowe nie zachodzą lub zachodzą wyjątkowo rzadko. Jeśli tkanka stała zbudowana jest z komórek o podobnej budowie określana jest tkanką jednorodną, jeśli tkankę tworzy zespół różnych komórek, który razem realizuje określoną funkcje tkanka określana jest jako niejednorodna lub złożona.

    Skaryfikacja – zabieg wykonywany w celu przyspieszenia kiełkowania nasion, polegający na sztucznym uszkadzaniu okryw nasiennych lub owoców np. orzecha w celu ułatwienia wnikania wody i gazów do wnętrza i przyśpieszenia kiełkowania. Okrywę nasienną uszkadza się poprzez nakłuwanie, przecieranie ostrym piaskiem, nacinanie, a także chemicznie poprzez zwęglanie okrywy w stężonych kwasach. Zabieg musi być wykonany wyjątkowo ostrożnie, aby nie uszkodzić zarodka. Skaryfikację wykonuje się w celu przyspieszenia kiełkowania nasion wielu drzew np. grabu, cisa. Piper Halliwell (ur. 7 czerwca 1973 r.) - córka Patty Halliwell i Victora Bennetta. Na początku była średnią siostrą (drugą co do wieku), później jednak została najstarszą siostrą kiedy zmarła Prue. Jest ona najbardziej naturalną, opiekuńczą i troskliwą z czterech sióstr; potrafi jednak być również bystra, dociekliwa i sarkastyczna (prawdopodobnie cechy te nabyła zbiegiem lat od starszej siostry, szczególną przemianę bowiem dostrzec można na przełomie sezonu 3/4). Często była również głosem rozsądku i mediatorem pomiędzy najmłodszą Phoebe a najstarszą Prue, kiedy te kłóciły się o niemal wszystko. Piper bardzo zmieniła się po śmierci swojej starszej siostry, na początku była nawet nieco oschła dla Paige, swojej przyrodniej siostry. Ponadto Piper jest bardzo odpowiedzialna i była pierwszym mentorem magicznym Paige Matthews. Piper jako pierwsza (teoretycznie) z sióstr wyszła za mąż, za Ducha światłości, Leo. Z tego związku urodziło się troje dzieci: Wyatt Halliwell, Chris Perry Halliwell a także córka Melinda Halliwell (widzimy ją w finale 8 sezonu). Patty Halliwell nazwała Piper "sercem rodziny", kiedy ta wychodziła za mąż. Po śmierci Prue, Piper stała się najstarszą Czarodziejką.

    Jaz zastawkowy, stawidło – to rodzaj jazu wyposażonego w zamknięcia płaskie, na tyle duże, że do ich przemieszczania niezbędne jest zastosowanie prostego mechanizmu, napędzanego najczęściej ręcznie. Stosowane jest przemieszczanie zamknięcia za pośrednictwem listew palczastych, łańcuchów, kół zębatych i ślimaków. Obsługa takiego zamknięcia wykonywana jest ręczenia za pomocą korby, rzadziej stosuje się napęd elektryczny. Jako zamknięcie tego rodzaju jazu stosuje się płaskie zastawki drewniane, zespolone kształtownikami stalowymi, lub zasuwy całkowicie stalowe. Stosowane są również zasuwy dwudzielne dla większych wysokości zamknięcia. Jaz zastawkowy jest więc stopniem wodnym większym od zastawki, w której niewielka wielkość zamknięcia pozwala na ręczne zakładanie i otwieranie zamknięcia, i mniejszym od innych jazów z zamknięciami, w których wielkość zamknięcia wymusza konieczność stosowania odpowiednich siłowników. Kalus, kallus, merystem przyranny – tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej.

    Czynnik PSI to kanadyjski serial opowiadający o badaniach naukowców z Office of Scientific Investigation and Research (O.S.I.R) nad zjawiskami paranormalnymi. Każdy odcinek stanowi niezależną całość i dotyczy innej sprawy. Czasem naukowcy z O.S.I.R. nie są w stanie wytłumaczyć przedstawianych zjawisk, jednak w większości przypadków udaje im się znaleźć racjonalne rozwiązanie. Poruszana tematyka jest bardzo różnorodna. Narratorem otwierającym i zamykającym akcję każdego odcinka jest znany aktor Dan Aykroyd.

    Dodano: 07.07.2011. 16:26  


    Najnowsze