Hogyan kapcsolódnak a fenyőmagok a fenyőtoboz skálájához/hogyan válnak le róla?

Cikkek

  • Teljes cikk
  • Ábrák és adatok
  • Hivatkozások
  • Idézetek
  • Metrikák
  • Engedélyezés
  • Újranyomtatások és engedélyek
  • PDF

ABSZTRAKT

A fenyőtobozok egyik elsődleges célja a fenyőmagok védelme és távoli elterjedése. A fenyőtobozok száraz és szeles napokon kinyitják és elengedik beágyazott magjaikat a távolsági eloszlás érdekében. Ebben a tanulmányban kísérletileg megvizsgálták, hogy a fenyőmagok miként kapcsolódnak a fenyőtoboz skálájához/leválnak róla a hatékony magterjedés érdekében, röntgen mikroképalkotó módszerrel. A kúp és a magok víz jelenlétében tapadnak egymáshoz, ami a felületi feszültséggel és az érintkezési szög hiszterézissel magyarázható. Egyébként víz nélkül a vízálló magszárny felülete lehetővé teszi a gyors száradást a leválás és a diszperzió érdekében. Másrészt tűzvészek idején a fenyőtobozok kinyitják magtartóikat, és a fenyőmagokat a fenyőtobozokról leválasztják a mag gyors eloszlásához. Ezen szerkezeti előnyök miatt a fenyőmagok normál körülmények között biztonságosan és hatékonyan szabadulnak fel. Ezeket az előnyös struktúrákat utánozni lehetne a gyakorlati alkalmazásokban.

teljes

Bevezetés

A fajok szaporodása és szaporítása minden élő szervezet legfontosabb célkitűzése, és a fenyőfák fenyőtoboz segítségével hatékonyan szaporítják fajukat. A fenyők gymnospermák és kúpokon keresztül szaporodnak, amelyeket kifejezetten a magok szétszórására alakítottak ki (Owens et al. 1981; Lanner 1998; Owens 2006; Taiz & Zeiger 2010; Fernando 2014). A fenyőtoboznak előnyös szerkezete van a hatékony szaporodáshoz, és a fenyőtoboz geometriája megnöveli a mag beporzásának gyakoriságát, ezáltal növeli a megtermékenyítési potenciált (Niklas 1982). Nemcsak a fenyőtoboz, hanem a fenyőmag szerkezete is befolyásolja a hatékony magterjedést (Benkman 1995; Vander Wall 2003): a magok alakja, súlya és mérete befolyásolja a szórási távolságokat, a szubsztrátválasztást és a mikrohabitát-választást.

Az ilyen mikroszkopikus páratartalom okozta feszültség miatt a sejtek makroszkopikus változásokon mennek keresztül, és a fenyőtoboz pikkelyek és szerkezeteik mozgásának kiváltására használt mechanizmust utánozták (Reyssat & Mahadevan 2009; Andres et al. 2014).

Eredmények

A fenyőtoboz és magjainak szerkezeti jellemzői

A fenyőtobozok sajátos szerkezetűek a fenyőmagok számára (Owens et al. 1981; Owens 2006; Fernando 2014). A fenyőmagokat megtermékenyítik és érik a kúp középváza és a pikkelyek közötti résen, és szárnyak alakulnak ki a pikkelyek felületén (1. ábra (a)).