Bewegung ohne Muskeln: Wie Blütenblätter sich bewegen

Bewegung ohne Muskeln: Wie Blütenblätter sich bewegen

Ohne Muskeln, WIE öffnen und schließen sich Blüten?

In Diesem Artikel:

Meine Suche begann, nachdem ich ein Video angeklickt hatte, das jemand auf Facebook gepostet hatte. Es war ein National Geographic Video und kombinierte spektakuläre Zeitrafferaufnahmen von vielen verschiedenen Blumen, die in voller Blüte standen. Als ich es beobachtete, bemerkte ich, dass einige Blüten langsam aufwirbelten, andere pulsierten auf und zu, bevor sie ihre volle Ausbreitung erreichten, und wieder andere schienen aufzutauchen, als explodierten sie von innen heraus. Neugier hat das Beste von mir bekommen, und ich habe beschlossen, die Mechanik von Wie und Warum zu erforschen!

Ich lernte einige sehr interessante Dinge, während ich versuchte, die Mechanismen zu entdecken, die bewirken, dass sich Blütenblätter öffnen und in manchen Fällen wiederholt öffnen und schließen. Die erste war wahrscheinlich offensichtlich: Der primäre Antrieb hinter der Bewegung der Blütenblätter ist die Fortpflanzung. Das Endziel ist die Befruchtung, und das Öffnen und manchmal das Schließen der Blüten, die sogenannten nastischen Bewegungen, sind zeitlich so eingestellt, dass das Bestäubungspotential maximiert wird und das Risiko von Schäden durch das Wetter und zerstörerische Insekten minimiert wird.

Viele Faktoren können beeinflussen, wenn eine Pflanze blüht. Einer der Hauptfaktoren ist Tageslänge oder Stunden Sonnenlicht. Das Verständnis der Lichtbedürfnisse einer Pflanze ermöglicht es uns, Zwiebeln im Winter zu blühen, indem wir künstliche Muster aus Dunkelheit und Licht verwenden, um die Ruhe und die sich verlängernden Sonnenstunden in der Blütezeit zu simulieren.

Das Wetter ist auch ein Faktor, und Variablen wie Temperatur, Intensität des Sonnenlichts und Luftfeuchtigkeit können einen deutlichen Einfluss auf das Öffnen einer Blume haben. Selbst bei ausreichenden Sonnenstunden würde es einer Pflanze nicht gut tun, Blumen zu produzieren, wenn die Temperaturen zu kalt wären, als dass die Bestäuber aktiv sein könnten.

Also... Ich hatte erfahren, WARUM eine Blume öffnet, als Reaktion auf viele äußere Faktoren, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass eine Biene oder ein anderer Bestäuber zu Besuch kommen würde. Die komplexere Frage war WIE? Wenn eine Pflanze keine Muskeln hat und keinen bewussten Denkprozess, um sie zu veranlassen, was bewirkt, dass sich die Blütenblätter so dramatisch bewegen?

Lasst uns zuerst einmal Blumen erforschen, die sich öffnen. Wenn das Blühen beendet ist, ob es mehrere Tage dauert oder nach einem einzigen Tag endet, können sich die Blüten entweder wieder schließen, oder die Blütenblätter können zusammenschrumpfen und von der Pflanze fallen. Die Öffnung der meisten Blumen wird durch eine Ungleichheit verursacht.

In einigen Pflanzen, wie Lilien und Iris, können die Grenzen der Blütenblätter viel schneller wachsen als die Mittelpunkte oder Mittelrippen, was zu Spannungen in der Mitte und überschüssigem Gewebe an den Rändern führt. Dies erklärt die äußere Krümmung und manchmal die gekräuselten Ränder der Lilienblätter. Wenn Sie jemals genäht und mit einem Strickstoff gearbeitet haben, wissen Sie, was passiert, wenn der Stoff diagonal gestreckt wird. Der Mittelteil, an dem der Stoff festgezogen wird, bleibt glatt. Die Kanten, an denen der Stoff locker ist, sammeln sich und kräuseln sich, ähnlich wie bei vielen Lilienblüten.

Bewegung ohne Muskeln: Wie Blütenblätter sich bewegen: ohne

In anderen Pflanzen kann das Ungleichgewicht auftreten, in dem Zellen Wasser halten und es freisetzen. Bei manchen Blumen wird das Wasser während der Blütezeit von den äußeren Oberflächen der Blütenblätter zu den inneren Oberflächen weggezogen, was bewirkt, dass sie aufquellen und nach außen drücken, was oft eine deutliche nach außen gewölbte Oberfläche erzeugt. Wenn die Temperaturen fallen und das Tageslicht am Ende des Tages nachlässt, kehrt sich der Prozess um. Wasser wird nach außen gezogen, und die Krümmung der Blütenblätter kehrt sich um.

Journey North gibt ein paar Beispiele, wie Ungleichgewichte Blüten öffnen können:

"Beispiel 1: Stellen Sie sich das vor. Es ist am Vormittag. Die Sonne hat begonnen, die Blütenblätter auf einer Blume zu erwärmen. Dadurch erhöht sich der Druck der Flüssigkeit in den Zellen an der Basis der Blütenblätter. (Dies nennt man .) Wenn sich die Zellen ausdehnen und steif werden, bewirken sie, dass sich die Blüte entfaltet.

Beispiel 2: Wenn Licht auf äußere Blütenblätter trifft, löst es eine Chemikalie aus das bewirkt, dass Zellen wachsen und sich ausdehnen. Dies bewirkt, dass sich die Blüte öffnet. Aber weil die inneren Blütenblätter weniger dem Licht ausgesetzt sind, bleiben diese Zellen gleich und bewirken, dass sich die Blume schließt, sobald das Licht verschwunden ist. "[1]

Wie erklären wir also die Blumen, die sich mehr als einmal öffnen und schließen? Auch hier wird oft eine Ungleichheit verursacht. In schalenförmigen Blüten, die aus einer Zwiebel wachsen, wie der Krokus oder die Tulpe, löst die zunehmende Temperatur bei Sonnenaufgang die Zellen an den oberen Kanten der Blütenblätter aus, um am Morgen schnell zu wachsen, wodurch sich die Blüte weit öffnet. Das ermöglicht Bestäubern während der Tagesstunden, wenn sie am aktivsten sind. Wenn das Tageslicht nachlässt und die Temperatur sinkt, wachsen die Zellen in der Nähe der Unterseite der Blütenblätter schneller, wodurch die Blütenblätter geschlossen werden. Dies schützt den Pollen vor der Feuchtigkeit in der Nachtluft und schützt vor schädlichen Insekten, die nachts aktiver sein können. Wenn Sie Glühbirnen drinnen erzwingen, können Sie mehr Erfolg haben, wenn Sie die Innentemperatur in der Nacht senken und eine Zeitlang Dunkelheit schaffen, indem Sie die Bedingungen nachahmen, die sie im Freien ertragen würden.

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Einige Pflanzen sind hauptsächlich von Licht abhängig, um Blooming und Closing auszulösen. Wenn eine Blume, wie sie in der Familie der Gänseblümchen vorkommt, unter normalen Bedingungen gezüchtet wird, öffnet sie sich, wenn sie dem Licht ausgesetzt wird, und schließt sich mit der Dunkelheit. Im Gegensatz zu einigen Pflanzen, die sich mehrere Tage lang öffnen und schließen, bleiben die Gänseblümchen geschlossen, bis sie wieder Licht ausgesetzt sind. Vielleicht haben Sie das gleiche mit dem Löwenzahn in Ihrem Garten bemerkt. Sie werden sich an einem sonnigen Tag weit öffnen, aber schnell schließen, wenn sich ein Sturm nähert und der Himmel dunkel wird.

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Viele Nacht blühende Blumen neigen dazu, in rauen Umgebungen zu wachsen, und bleiben in Zeiten intensiver Hitze und niedriger Luftfeuchtigkeit geschlossen. In Wüstengebieten sind Bestäuber während der Nacht aktiver, so dass viele Pflanzen während der Hitze des Tages dicht geschlossen bleiben. Wenn die Temperaturen sinken, steigt die Luftfeuchtigkeit und die nachtaktiven Blüten öffnen ihre Blütenblätter. In vielen dieser Beispiele, wie zum Beispiel viele Kaktusblüten, Wasserdruck und Turgor, oder Blähungen der Pflanzenzellen durch den flüssigen Inhalt, sind sie für die äußere Krümmung der Blütenblätter verantwortlich. Wenn das Tageslicht und die Hitze zurückgehen, wird das Wasser aus den Blütenblättern und zurück in die Pflanze gezogen, und die Blütenblätter ziehen sich nach innen oder rollen sich wieder zu. Einige öffnen nur eine Nacht des Jahres, wie der Nacht blühende Cereus Kaktus, bekannt als Königin der Nacht, unten abgebildet.

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Wenn Sie Videos von Blumen öffnen und schließen möchten, empfehle ich Ihnen, YouTube zu besuchen und nach der Arbeit von Neil Bromhall zu suchen. Er hat viele faszinierende Videos, die viele der in diesem Artikel diskutierten Blühmuster zeigen. Vielleicht ist mein Favorit dieser, der Videos von vielen verschiedenen frühlingsblühenden Blumen und Bäumen kombiniert:

Neil Bromhalls Frühling blüht Zeitspanne

Nachdem ich Dutzende von Zeitraffer-Videos von blühenden Blumen gesehen habe, habe ich beschlossen, dass meine Favoriten Pfingstrosen sind. Ich habe fast zwei Dutzend Pfingstrosenpflanzen in meinem Hinterhof, mit freundlicher Genehmigung des älteren Herrn, der das Anwesen vor uns besaß, und hatte bereits eine Schwäche in meinem Herzen für ihre zarten Blüten. Sie im Zeitraffer-Video zu sehen, hat meine Wertschätzung für sie erhöht!

Bildnachweis:

Bewegen Sie den Mauszeiger über ein Bild, um eine Beschreibung anzuzeigen. Klicken Sie auf die Blumennamen, um das Originalbild auf Flickr zu sehen.

Miniaturbild von Pfingstrosen: Flickr Creative Commons, eingereicht von Shandie-lee Cox. Einige Rechte vorbehalten.

Muscadet Lilie: Flickr Creative Commons, eingereicht von Wylie. Einige Rechte vorbehalten.

Tulip: Flickr Creative Commons, eingereicht von Anne Swoboda. Einige Rechte vorbehalten.

African Daisy: Flickr Creative Commons, eingereicht von Vickie DeLoach. Einige Rechte vorbehalten.

Königin der Nacht Kaktus: Flickr Creative Commons, eingereicht von Bren Buenaluz. Einige Rechte vorbehalten.

Quellen:

[1] //learner.org/jnorth/tm/tulips/OpenCloseAns.html

//jxb.oxfordjournals.org/content/54/389/1801.full

//proflows.com/blog/how-do-flowers-open-and-close

//wired.com/2011/03/flower-bloom-physics/

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