หายไปกับลม: กระจายเมล็ดพืช


การกระเจิงของเมล็ด! เรียนรู้ว่าเมล็ดพันธุ์ที่สนุกที่สุดในฤดูร้อนเดินทางได้ดีแค่ไหนในสายลม คุณสามารถออกแบบเมล็ดพันธุ์ที่กระจายลมได้ดีหรือไม่? แนวคิดหลัก ชีววิทยา พืช วิวัฒนาการ อากาศพลศาสตร์ บทนำ คุณเคยดูข้างนอกในวันที่มีลมแรงและเห็นเมล็ด "เฮลิคอปเตอร์" หมุนอยู่ในอากาศหรือไม่? หรือหยิบดอกแดนดิไลอันขึ้นมาแล้วเป่ามันส่งเมล็ดเล็ก ๆ ที่นุ่มฟูบินไปทั่วสถานที่เหรอ? ลมเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการกระจายเมล็ดเพ

การกระเจิงของเมล็ด! เรียนรู้ว่าเมล็ดพันธุ์ที่สนุกที่สุดในฤดูร้อนเดินทางได้ดีแค่ไหนในสายลม คุณสามารถออกแบบเมล็ดพันธุ์ที่กระจายลมได้ดีหรือไม่?

แนวคิดหลัก
ชีววิทยา
พืช
วิวัฒนาการ
อากาศพลศาสตร์

บทนำ
คุณเคยดูข้างนอกในวันที่มีลมแรงและเห็นเมล็ด "เฮลิคอปเตอร์" หมุนอยู่ในอากาศหรือไม่? หรือหยิบดอกแดนดิไลอันขึ้นมาแล้วเป่ามันส่งเมล็ดเล็ก ๆ ที่นุ่มฟูบินไปทั่วสถานที่เหรอ? ลมเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการกระจายเมล็ดเพื่อช่วยให้พืชทำซ้ำ ในโครงการนี้คุณจะออกแบบ "เมล็ดพันธุ์" ของคุณเองและดูว่าเมล็ดพันธุ์ใดที่ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อพัดลมถูกพัดไปทั่วห้องโดยแฟน

พื้นหลัง
การแพร่กระจายของเมล็ดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความอยู่รอดของพันธุ์พืช หากพืชเติบโตใกล้กันมากเกินไปพวกเขาต้องแย่งแสงน้ำและธาตุอาหารจากดิน การกระจายเมล็ดช่วยให้พืชกระจายออกจากพื้นที่กว้างและหลีกเลี่ยงการแข่งขันกับทรัพยากรอื่น ๆ

เมล็ดมีการกระจายตัวในหลายวิธี ในพืชบางชนิดเมล็ดจะถูกเก็บไว้ภายในผลไม้ (เช่นแอปเปิ้ลหรือส้ม) ผลไม้เหล่านี้รวมถึงเมล็ดพืชจะถูกกินโดยสัตว์ที่กระจายเมล็ดเมื่อถ่ายอุจจาระ ผลไม้บางชนิดสามารถอุ้มน้ำได้เช่นมะพร้าวลอยน้ำ เมล็ดบางชนิดมีตะขอเล็ก ๆ ที่สามารถเกาะติดกับขนของสัตว์ (คุณอาจทำให้พวกเขาติดอยู่บนเสื้อผ้าของคุณหากคุณเคยเดินป่าในป่าหรือหญ้าสูง)

เมล็ดอื่นกระจายไปตามสายลม - เช่น "ปีก" เมล็ดจากต้นเมเปิ้ลที่หมุนและ "เฮลิคอปเตอร์" ผ่านอากาศในขณะที่พวกเขาตกลงมาหรือเมล็ดเบา ๆ จากดอกแดนดิไลอันที่สามารถรับลม ยิ่งเมล็ดอยู่ในอากาศนานเท่าไรลมก็ยิ่งพัดไปไกลเท่านั้นช่วยให้พืชขยายพันธุ์ได้อย่างกว้างขวาง ในโครงการนี้คุณจะสร้าง "เมล็ดพันธุ์" ประดิษฐ์ของคุณเองจากวัสดุงานฝีมือ คุณสามารถออกแบบเมล็ดที่จะลอยอยู่ในอากาศเป็นเวลานานได้หรือไม่?

วัสดุ

  • ตัวอย่างของเมล็ดที่แตกต่างกันซึ่งกระจายไปตามสายลม (ขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหนคุณอาจพบเมล็ดเหล่านี้บางชนิดอยู่ข้างนอกหากคุณเข้าถึงอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาเว็บสำหรับเมล็ดเมเปิ้ลเมล็ดดอกแดนดิไลอัน และเมล็ดพันธุ์กระจายลมอื่น ๆ เพื่อช่วยให้ได้แนวคิด)
  • วัตถุขนาดเล็กที่สม่ำเสมอและมีน้ำหนักเบาที่คุณสามารถใช้เป็น "เมล็ด" (ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้คลิปหนีบกระดาษขนาดเล็กหรือคลิปยึดติดขนาดเล็กหรือซื้อถุงเมล็ดจริงเช่นเมล็ดทานตะวันที่ซูเปอร์มาร์เก็ต)
  • อุปกรณ์งานฝีมือเพื่อสร้างกลไกการกระจายเมล็ดของคุณ (สิ่งเหล่านี้อาจทำได้ง่ายเหมือนกระดาษและเทปหรือคุณอาจใช้สิ่งต่าง ๆ เช่นลำธารลูกฝ้ายหรือแม้แต่สิ่งของที่คุณพบจากภายนอกเช่นใบหญ้า)
  • กรรไกรเทปและกาวสำหรับการตัดและติดอุปกรณ์งานฝีมือกับเมล็ดของคุณ (ระวังเมื่อใช้กรรไกร)
  • พัดลมหน้าต่างหรือพัดลมกล่องขนาดใหญ่ (ใช้ด้วยความระมัดระวังและการควบคุมที่เหมาะสม)
  • นาฬิกาจับเวลาหรือจับเวลา (ไม่จำเป็น)
  • เทปวัดหรือไม้บรรทัด (ไม่จำเป็น)

การจัดเตรียม

  • ล้างพื้นที่เปิดในห้องที่คุณจะทำกิจกรรมการทดสอบเมล็ด
  • วางพัดลมไว้บนโต๊ะหรือเก้าอี้โดยมุ่งไปที่ห้อง นอกจากนี้คุณยังสามารถทำการทดสอบภายนอกในวันที่มีลมแรง

ขั้นตอน

  • ออกแบบและสร้างกลไกการกระจายหลายอย่างน้อยสี่อย่างสำหรับเมล็ดของคุณ กิจกรรมจะทำงานได้ดีที่สุดหากคุณสามารถสร้างกลไกการกระจายที่คล้ายกันอย่างน้อยสองอย่างเพื่อทดสอบกัน (ดูตัวอย่างด้านล่าง) คุณสามารถใช้จินตนาการของคุณและคิดหาไอเดียของคุณเอง แต่นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งในการเริ่มต้นใช้งาน (ใช้คลิปหนีบกระดาษเป็นตัวอย่าง "เมล็ดพันธุ์"):
    • แนบคลิปหนีบกระดาษกับกระดาษสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ประมาณขนาดของบันทึกย่อโดยไม่ต้องทำการเปลี่ยนแปลงใด ๆ กับกระดาษ
    • แนบคลิปหนีบกระดาษกับกระดาษชิ้นเล็ก ๆ อีกแผ่นหนึ่ง แต่ตัดให้ขนานกันหลาย ๆ ด้านในกระดาษด้านหนึ่งเพื่อให้มัน "จีบ" แล้วงอออกมาด้านนอก
    • แนบคลิปหนีบกระดาษเข้ากับสำลี
    • แนบคลิปหนีบกระดาษเข้ากับสำลีที่คุณดึงขึ้นมาเพื่อขยายออกเล็กน้อยและทำให้มันน่าสนใจยิ่งขึ้น
    • ตัดกระดาษบางส่วนออกมาในรูปเมล็ดเมเปิ้ลแล้วแนบคลิปหนีบกระดาษ
  • คุณคิดว่ากลไกการกระจายตัวของเมล็ดหรือกลไกใดที่จะเดินทางไกลที่สุดเมื่อตกหล่นต่อหน้าแฟน ๆ ทำไม?
  • เปิดพัดลม ยืนอยู่ในที่เดียวกันลองหยอดเมล็ดทีละหน้าต่อหน้าแฟน ๆ ลองวาง "เมล็ดพันธุ์" แบบธรรมดา (เช่นคลิปหนีบกระดาษธรรมดาที่ไม่มีสิ่งใดติดอยู่) เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น
  • แฟน ๆ ปลิวไปไกลแค่ไหน? เมล็ดบางชนิดใช้เวลานานกว่าจะถึงพื้นดินกว่าเมล็ดอื่นหรือไม่?
  • คิดเกี่ยวกับผลลัพธ์ของคุณ การออกแบบของคุณบางอย่างไม่ทำงานเลย (ล้มลงโดยไม่ส่งต่อ) ทำงานได้ดีกว่าคนอื่นบ้างไหม? คุณสามารถทำอะไรเพื่อปรับปรุงการออกแบบของคุณ? คุณสามารถทำการเปลี่ยนแปลงเมล็ดพืชของคุณเพื่อให้มันระเบิดได้ไกลขึ้นหรือไม่?
  • พิเศษ: ให้เพื่อนใช้นาฬิกาจับเวลาเพื่อจับเวลาว่าต้องใช้เวลานานแค่ไหนในการเจาะเมล็ด นี่อาจจะง่ายกว่าถ้าคุณดรอปเมล็ดจากตำแหน่งที่สูงกว่า (ให้ผู้ใหญ่ที่สูงวางพวกเขาอย่างระมัดระวังยืนบนเก้าอี้หรือวางพวกเขาจากด้านบนของบันได)
  • พิเศษ: ใช้การวัดเทปเพื่อบันทึกระยะที่เมล็ดเคลื่อนที่ในแนวนอนจากที่ที่คุณวางเมล็ดลงไปในที่ที่มันกระแทกกับพื้น เมล็ดพันธุ์ไหนที่ไกลที่สุด?
  • พิเศษ: ผลลัพธ์ของคุณจะเปลี่ยนไปอย่างไรถ้าคุณเปลี่ยนความเร็วของพัดลม


การสังเกตและผลลัพธ์

คุณควรพบว่าการเพิ่มวัสดุที่มีน้ำหนักเบาลงใน "เมล็ดพันธุ์" สามารถทำให้มันร่วงช้าลงและเป่าได้ไกลขึ้น - อย่างไรก็ตามรูปร่างของวัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่นคลิปหนีบกระดาษที่ติดอยู่กับกระดาษที่ยับย่นจะยังคงลดลงอย่างรวดเร็ว กระดาษแผ่นหนึ่งที่มีการออกแบบ "ปีก" (คล้ายกับเมล็ดเมเปิ้ล) หรือพวงของลำแสงเดี่ยว ๆ (เช่นเมล็ดดอกแดนดิไลอัน) จะตกลงมาช้ากว่าและพัดไปไกลกว่าโดยพัดลม ความยาวของเมล็ดจะขึ้นอยู่กับความแรงของพัดลม แต่คุณควรเห็นความแตกต่างของระยะทางแนวนอนที่เดินทางระหว่างเมล็ด "ธรรมดา" และอีกอันหนึ่งด้วยกลไกการกระจาย เมื่อคุณทำการออกแบบที่ดีที่สุดและพยายามปรับปรุงมันคุณเลียนแบบกระบวนการวิวัฒนาการ - เพราะการออกแบบเมล็ดพันธุ์ที่ดีที่สุดในธรรมชาติเป็นสิ่งที่น่าจะทำซ้ำมากที่สุด!

สำรวจเพิ่มเติม
หายไปกับสายลม: การทดลองเกี่ยวกับการกระจายเมล็ดและผลไม้จากเพื่อนวิทยาศาสตร์
Sailing Seeds: การทดลองในการกระจายลมโครงการต้นแบบจากสมาคมพฤกษศาสตร์แห่งอเมริกา
ทำ Whirlybird จากกระดาษจาก
กิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับทุกวัย! จากเพื่อนวิทยาศาสตร์

กิจกรรมนี้มาถึงคุณโดยความร่วมมือกับ Science Buddies

แผนที่เครื่องบินอัตโนมัติแผนที่ทะเลน้ำแข็งและรอยหมีขั้วโลกpneumothorax คืออะไร?Mosaic of Lakes and Seas พบที่ Moon Titan ของดาวเสาร์ทำไมสมองทำตามกฎเมื่อน้ำท่วมหมู่เกาะแปซิฟิกมีการอพยพที่ขับเคลื่อนด้วยสภาพอากาศมนุษย์เห็ดในฟาร์มเพาะกายสำหรับต้นไม้นักวิทยาศาสตร์ถอนรากนักฆ่าการฉีดน้ำเสียที่เกิดจากแผ่นดินไหวในโอคลาโฮมา