研究和评论:植物科学杂雷竞技苹果下载志》上
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ISSN: 2320 - 0189
+ 1-845-458-6882B.G.K.T.咨询有限公司生物工程亨廷顿,纽约,美国
收到日期:25/06/2016;接受日期:29/11/2016;发表日期:05/12/2016
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地下车道植物的垂直升力显著被测量。的蒲公英officinalae植物,在屈曲模式下工作,可以弯曲,升力,裂纹,穿透一个3英寸(6厘米至8厘米)沥青碎石路车道表面(N = 20植物)。的最大垂直升降功能2-stem蒲公英officinale测量在3-lbf(1.4公斤)。相比之下,大大加强3-stem Hypochaeris新品种(Catsear)以18磅力(8.2千克)(N = 1植物)。这些非凡的能力植物应对极端垂直加载条件下,可能是一个重要的实验模型mechanosensing。一个12-stem Hypochaeris新品种(Catsear) (N = 1植物)是观察,已经渗透到一个类似的碎石人行道上表面。只有multi-stem Catsear是强大到足以突破3“4”(7 - 10 cm)沥青碎石路的人行道上。车道上Catsear演示Fcrit = 18 -磅力。(8公斤,N = 3茎)而相当强的人行道catsear估计Fcrit = 70 -磅力。(32公斤,N = 12茎)最大垂直举升力。这并不包括额外的垂直力可以从茎叶(N > 24树叶)。这些值的方法可行性,集成简的工作,需要弯曲和路面裂缝向上偏转表面2.5厘米。还报道Hypochaeris植物的向光性的行为一整天,和茎re-growth的速度0.3米/周。植物(N = 200)。
Hypochaeris新品种,蒲公英officinale、植物力学、向光性的阀杆弯曲力
地下车道植物。卓越的地下车道植物的垂直升力测量(1]。相对薄弱的蒲公英officinale植物,在屈曲配置工作,能够弯曲,升力,裂纹、穿透3英寸(8厘米6厘米)沥青碎石路车道表面(N = 20植物)。的最大垂直升降功能2-stem蒲公英officinale测量在3-lbf(1.4公斤),如图所示图1(1]。相比之下,一个相当强大的3-stem Hypochaeris新品种(Catsear)以18-lbf(8.2公斤)1]。这些植物的非凡的能力应对极端垂直加载条件下,可能是一个重要的实验室模型“mechanosensing”[1]。
图1:plant-surface接口的原理图。麦克斯韦应变率模型预测表面偏转率随着时间的推移,作为垂直举升力的函数,由蒲公英茎,在欧拉屈曲配置。
蒲公英和Hypochaeris变体
的蒲公英officinale植物是一种常见的短茎国内蒲公英植物花朵在5月期间在美国东北部。的Hypochaeris新品种(Catsear)变体是一个长茎野生蒲公英,在6月开花。蒲公英茎的杨氏模量E张力测量,从这个值,抑制屈曲载荷可以使用欧拉方程计算(1,2]。catsear杨氏模量在压缩,一个更为强大的植物,发现硬[100倍1]。初步碎石表面的载荷挠度测量表明,大约10倍比测量力,这两种植物,需要穿透3英寸(8厘米6厘米)asphaltmacadam表面,所示图1一个。
最大垂直起降
附近,一个12杆Hypochaeris新品种(Catsear)观察到工厂,已经渗透到一个类似的碎石人行道上表面(图1 b)。沿着人行道之间的裂缝和石墙,观察到一些“常规”蒲公英植物,能够挤进差距,但不足以断裂表面,catsear工厂一样图1 b。只有multistem catsear是强大到足以突破3到4 (7 - 10 cm)沥青碎石路的人行道上。
图1 b:24英寸高(0.6米),12-stem Hypochaeris新品种catsear工厂,拥有渗透沥青碎石路人行道上。植物的垂直起降能力估计的70磅力(32公斤)。鲜花展示一个¢正向光性的effectA¢。
语言环境
人行道和车道实验中观察到的亨廷顿,纽约。向光性的效果在河源,纽约,大约。同一纬度410 N。
所需的垂直力
车道上Catsear演示F马克斯= 18-lbf。(8公斤,N = 3茎)而相当强的人行道Catsear估计F马克斯= 70 -磅力。(32公斤,N = 12茎)最大垂直举升力(1]。这个估计不包括额外的垂直力可以从catsear叶茎(N > 24叶子)。这些垂直力值略微方法可行性,集成的简的工作,需要向上弯曲和裂纹表面1英寸(2.5厘米)(1]。因此,至少一些multi-stem Hypochaeris植物展示所需的起重能力弯曲和断裂碎石路面。的非凡的能力仍然较弱的国内蒲公英打破一个车道的表面仍然是一个尚未解决的挑战性问题领域的力学和应用生物工程(1]。
的向光性的Catsear
所示图2,野性的独特性能之一Hypochaeris(不是证明了国内蒲公英植物)是所谓的“积极的向光性的效应”,在我直到末点时间,在此期间,鲜花开放,6到8小时。(这个有趣的向光性的效果无疑是其他地方的报道,但在撰写本文时,我们还没有找到一个类似的杂志引用)。图1 b期间开始,显示了放配置8 - 10点(D S T)其次是密闭流动的位置,期间间隔4至6点(D S T)。这种现象还没有完全研究,由于爱好者草坪割草,正式授权。N = 4植物发现做旋转,以跟随太阳移动,和另一个N = 2植物,一旦在树荫下,关闭他们的鲜花。在明亮的阳光花儿,出于某种原因,截至下午4点关闭。然而,阴天,下午4点半鲜花保持开放。
图2:的catsearA¢年代对光敏感的花在傍晚时间,从下午4到6点(D S T),展示了向光性的效果。同样的植物,如图1所示,在同一天。
Re-Growth率(回复速度)
被割后在2”(5厘米)的地上,Hypochaeris野生蒲公英茎再生以非凡的速度1”每天2”(3 - 5)厘米/ d。一周内,新茎是完整的,包括花朵,增长到1英尺(0.3米)的高度,2周内,一些植物植入到原始2英尺(0.6米)高。这种再生或再生过程已经观察到复发为每个工厂3或4次,每2周,在夏季植物(N = 200)。相比之下,一旦割,国内蒲公英茎似乎没有这种再生能力。
其他类似的植物
范德讨论了向光性的边缘效应在向日葵,白天植物杆旋转,跟随太阳的路径(3]。Parendes和琼斯发现可用光与传播的Hypochaeris水平呈正相关4]。Whippo和Hangarter审查向光性表现出许多高等植物,包括豌豆、芥末、燕麦、玉米、和各种类型的真菌5]。的Hypochaeris图1 b没有观察到旋转后太阳和向日葵一样,然而,大部分的吗花朝北(图1 b)。也许可以证明开放田地Hypochaeris植物做旋转,但我们现在还没有研究这个系统4]。定位附近一堵墙,北面临的鲜花是最佳的平均取向收集光线,如图所示图1 b和2。