Тесниться большой семьей на небольшом пространстве не очень приятно — и ресурсов может не хватать, и распространить свое влияние хочется. Растения ходить не умеют, поэтому квартирный вопрос решают иначе. Один из самых популярных способов избавиться от детей — пустить их по ветру.
Чтобы послать отпрысков подальше, растения прибегают к разным ухищрениям. Кто-то оснащает их крыльями, кто-то — пропеллерами, кто-то выдает парашют. У каких-то растений летают плоды, у каких-то — сами семена. От выбора зависит как дальность, так и успех перелета.
В 1986 году американская ботаник Кэрол Аугшпургер (Carol K. Augspurger) выделила шесть разновидностей летающих плодов и семян:
- поплавок (floater),
- ондулятор (undulator),
- вертолетик (helicopter),
- вращающийся барабан (tumbler),
- пропеллер (autogyro),
- пропеллер, который вращается вокруг своей длинной оси (rolling autogyro).
Сейчас используют деление попроще: на вертолетики, парашютики и планеры. С точки зрения ботаники, большинство летающих плодов — крылатки. Это односемянные плоды с одним или несколькими крыльями и центром тяжести в области семени. Крылья у крылаток бывают самые разные: плоские, изогнутые, некоторые потверже, другие гибкие.
Военный #вертолёт чуть не сбил азербайджанскую журналистку телеканала CBC
Все вращающиеся крылатые плоды попадают в группу вертолетиков — просто с разным количеством крыльев. Но в зависимости от количества крыльев и способа вращения их условно можно поделить на две — однокрылые «пропеллеры» и радиально симметричные «вертолетики» с несколькими лопастями.
Пропеллеры
Плоды-пропеллеры, например, у клена. В полете они вращаются вокруг одного из своих концов. При вращении передний край крыла рассекает воздух и создает вихрь, сходящий с передней кромки (leading edge vortex).
Лопасть кленовой крылатки описывает в полете широкий конус. За счет вихревых потоков, которые создает это вращение, будущий клен медленно снижается примерно 20 секунд — этого времени обычно хватает на то, чтобы ветер подхватил снижающийся плод и отнес подальше от материнского дерева.
Вот так выглядит вихревой поток вокруг вращающегося плода клена белого (Acer pseudoplatanus):
Чтобы вихревые потоки генерировали подъемную силу, плоскость кленового крыла отклоняется от горизонтали примерно на 20 градусов. Этого хватает, чтобы кленовый пропеллер раскручивался до примерно 20 оборотов в секунду, снижая скорость падения 40-миллиграммового семени примерно до метра в секунду.
Аналогичные вихревые потоки держат в воздухе плод клена дланевидного (Acer palmatum).
Ближе к центру тяжести летящего плода огибающий его воздушный поток завихрен, а на конце вращающейся лопасти — нет. Так центр вихря оказывается ближе к оси вращения крылатки и создает подъемную силу, которая частично компенсирует силу тяжести.
Такой же принцип полета использует свитения крупнолистная (Swietenia macrophylla), которая растет в тропических лесах Южной и Центральной Америки. Только у нее летают не плоды, а отдельные семена.
Аэродинамика у этих семян — примерно такая же, как и у односемянных плодов клена: лопасть, вращаясь, стабилизирует поток на своем конце, фокусируя центр вихря над плодом.
Ученые, изучающие аэродинамические свойства плодов и семян, визуализируют работу лопастей с помощью велосиметрии движущихся частиц (particle image velocimetry, PIV). Для этого плод-пропеллер запускают в аэрозоль люминесцентных частиц и подсвечивают лазером.
Плод ясеня внешне похож на крылатку клена, но он намного тверже и симметричнее. Отрываясь от ветки, он точно так же начинает крутиться вокруг более тяжелого конца, к которому крепится семя.
Но в отличие от крылатки клена, плод ясеня еще вращается и вокруг своей длинной оси. Такое вращение тоже устойчивое и генерирует вихрь, который дольше удерживает плод в воздухе.
Вертолетики
У вертолетиков лопастей больше и они другой формы — изогнутые. В полете плоды вращаются вокруг вертикальной оси симметрии, которая проходит через центр плода.
Вот так, например, летают плоды триплариса (Triplaris sp.) с тремя лопастями:
Это один из самых эффективных летательных аппаратов среди плодов с лопастями — вертолетик триплариса — за секунду снижается лишь на 75 сантиметров. Примерно в полтора раза медленнее, чем кленовые пропеллеры. Так же вращаясь, опускаются к земле и двухлопастные плоды двукрылоплодника (Dipterocarpus grandiflorus).
Вертолетики, оторвавшись от ветки, сразу же начинают вращаться, генерируя подъемную силу. Она вместе с силой сопротивления воздуха частично компенсирует силу тяжести и увеличивает таким образом время падения.
Норвежские физики в 2019 году провели серию экспериментов и построили модели крылатых плодов, чтобы уточнить аэродинамику их полета. Они выяснили, что оптимальный угол между основанием и кончиком крыла составляет примерно 110 градусов. Тогда и двух-, и трех, и пятикрылые плоды будут держаться в воздухе дольше всего. Ученые определили это, моделируя плоды, и обратили внимание, что настоящие растения пришли к тому же самому выводу в ходе эволюции.
Планеры
В отличие от кленовых вертолетиков, планирующие семена — например, вяза — не полагаются на вращение. Поверх его семени вырастает одно большое крыло, которое увеличивает сопротивление воздуха во время падения.
Такой полет довольно медленный, но без вращения — неустойчивый. Планирование крылатки вяза генерирует нерегулярные вихри, из-за которых она часто и непредсказуемо меняет свою ориентацию, поэтому падает вниз скачками. Так выглядит полет плода вяза в замедленной съемке:
Зато если совместить планирование и вращение, то можно добиться долгого и при этом устойчивого снижения. Так делает, например, «вертолетчица» тристаллатея, у плодов которой очень большие лопасти для своей массы — к «кабине» весом 20 миллиграммов крепятся лопасти диаметром около двух сантиметров. За счет вращения плоды сохраняют ориентацию и падают со скоростью не больше полуметра в секунду.
Другой пример совмещения планирования на широком крыле с вращением — плоды фирмианы простой (Firmiana simplex). У фирмианы плод уже не крылатка, а листовка — несколько семян, прикрепленных к сухому околоплоднику в форме листа. Раскрывшись, лист превращается в крыло в форме слегка закрученной в спираль ленты.
Такой летательный аппарат может взять на борт до четырех пассажиров-семян. Листовка вращается со скоростью от 7 до 15 оборотов в секунду, в зависимости от числа семян и, соответственно, массы на квадратный сантиметр крыла — и идет вниз не быстрее одного-двух метров в секунду.
Парашютики
Если деревьям и другим высоким растениям, чтобы отправить потомство куда подальше, достаточно сконструировать для них планер, который снизит скорость их падения хотя бы до метра в секунду, то невысоким травянистым растениям приходится придумывать что-то посерьезнее. Одуванчики, например, снабжают свои семена парашютиками и ждут попутного ветра.
Когда тот дует достаточно сильно, то отрывает семена от растения, и те отправляются в полет. Для того, чтобы он был устойчивым, сила лобового сопротивления, которая держит парашют в воздухе, должна почти полностью уравновешивать силу тяжести семечка. Тогда все будет зависеть от бокового ветра: чем дольше и сильнее будет ветер, тем дальше улетит плод.
Парашюты одуванчиков не представляют собой монолитный парус, а разбиты на отдельные нити, примерно сто штук. Благодаря этому вихрь, который возникает во время полета плода (это в данном случае семянки с хохолком), становится симметричнее и уже. Лобовое сопротивление такого парашюта примерно в четыре раза больше, чем было бы у сплошного диска того же радиуса.
Вместо крыльев
Другие растения непостоянству ветра свое потомство не доверяют. Вместо того, чтобы снаряжать плоды инструментами для воздухоплавания, сами бросают их подальше, иногда на несколько метров — поэтому в «аэродинамический» реестр не входят. Хотя некоторые из них и оптимизировали под эту задачу и себя, и аэродинамику своих снарядов.
Катапультируемые семена отправляются в полет либо в тот же миг, когда лопается плод, либо после его раскрытия. В момент отрыва энергия связи с родителем преобразуется в кинетическую энергию улетающего отпрыска.
Растениям, которые еще и оптимизировали форму семян, удается запускать их совсем далеко. Например, руэллия закручивает свои дисковидные семена до полутора тысяч оборотов в секунду, благодаря чему они стабилизируют свой полет и могут пролететь расстояние до семи метров.
Источник: nplus1.ru
Как называется дерево с вертолетиками?
Часто у детей возникает вопрос, на каком дереве растут «вертолетики». Здесь есть несколько вариантов, так как вид «вертолетиков» имеют семена и плоды многих деревьев, например, ели, сосны обыкновенной, лиственницы русской, ясеня обыкновенного, березы повислой, ольхи. У таких плодов, по одному или по два «крылышка».
Но чаще всего деревом с «вертолетиками» называют клен обыкновенный. Именно его плоды (их часто ошибочно считают семенами) называют «вертолетиками» или «самолетиками», хотя более правильное, научное, название – «крылатики». Дерево, у которого семена такого вида, быстрее расширяет ареал своего обитания, так как семена-плоды за счет специфических аэродинамических качеств хорошо разносятся ветром.
Опубликовано 18 сентября, 2021
Источник: obrazovaka.ru
Самолетики с какого дерева
Некоторые плоды клена остаются висеть на дереве почти всю зиму, и тогда на ветвях его можно встретить северных гостей — снегирей. Проворные птицы ловко и быстро выгрызают из плода сладкое семечко. Очень красиво смотрится когда листочки летят и с легкостью приземляются на землю. Но насколько мне известно летят они когда в сухом виде.
Акогда листики зеленые они не летят уже так красиво. Ну а в народе семена клена и прозвали “вертолетиками”.
Плод — крылатка, состоящая из двух крылышек с одним семенем в каждом, расположенных по отношению друг к другу под углом менее 60 градусов. Каждое крылышко около 4 см длиной. Плод созревает в августе — октябре, но остаётся висеть на дереве до весны. Семена без эндоспермов, по длине в 2—3 раза больше, чем по ширине, заметно сморщенные. Цветение длится до появления первых листочков.
Вертолетиками называют семена многих деревьев. Это и ель, и сосна, и лиственница, и ясень – на их семенах одно крылышко. У березы и ольхи – два крылышка. При помощи крылышек семена улетают подальше от материнского дерева. Каштаны не съедобны, кроме того, ими можно отравиться.
Ясень — дерево возрождения и обновления
Ясень, клён, липа и вяз — представители разных родов деревьев. Объединяет их то, что все они являются лиственными, и у каждого есть свой собственный плод. Все эти деревья прекрасно уживаются рядом друг с другом. Схожи и их плоды — у каждого дерева это крылатка, бережно оберегающая семечко внутри околоплодника.
Ель знакома нам с детства, ведь это самый известный символ Нового года. Ель это вечнозеленое хвойное дерево. Его листья – это иголки. Ветки ели называются «лапы».
Наибольшее распространение у нас имеет клен американский ясенелистный. Название свое получил благодаря сходству листа с листвой ясеня. У американского клена он имеет сложную форму: 3-7 ярко-салатовых зубчатых листочков крепятся на гибком черешке.
Изучаем деревья. Клен остролистый и клен ясенелистый
В мае на дереве на одной части веток появляются гирлянды плодов-крылаток (женские цветки), на другой же – пучки красных «ниток», похожих на кукурузные рыльца (мужские цветки).
Ясень обыкновенный любит свет и умеренный полив. Максимальная высота, до которой может вырасти дерево, — 40 метров. Зато продолжительность жизни отличается в разы — ясень может расти до 300 лет. Ветви дерева тянутся к солнцу, крона широкая и всегда высоко поднята. Почки ясеня ворсистые, чёрного цвета. Листья супротивные, состоят из 7-15 листочков, гладкие, имеют тёмно-зелёный цвет.
Зацветает ясень в мае, у цветков нет ни чашечек, ни венчика. А как выглядят плоды ясеня? Это крылатки, которые могут достигнуть в длину до 5 сантиметров. Крылатка имеет сначала зелёный цвет, со временем превращаясь в коричневую.
Как называется дерево с вертолетиками?
Нет носики это носики, это «Клн ясенелистный»
А вот «вертолетики», это Ясень!
ЯСЕНЬ (Fraxinus), род быстрорастущих листопадных деревянистых растений семейства маслиновых. Примерно 65 видов, главным образом в умеренной зоне Северного полушария, в том числе ок. 20 видов с территории США. Некоторые виды кустарники, большинство мелкие или средних размеров деревья, но известны и ясени высотой до 1834 м с диаметром ствола до 7580 см. Характерны тонкая опушенная кора, желтовато-зеленые молодые побеги с супротивными непарноперистыми листьями, мелкие ветки в метелках или кистях и крылатый плод (крылатка) . Некоторые виды дают древесину, используются как декоративные или для озеленения.
Цветки большинства ясеней неброские, зеленоватые, но у ясеней пышноцветущего (F. floribunda) из Центральной Азии, двулепесткового (F. dipetala) из гор Калифорнии и остролистного (F. cuspidata) из пограничной полосы между США и Мексикой они хорошо заметные, белые.
Для определения вида ясеня важна форма плодов. Так, у ясеня американского (F. americana) его крыло верхушечное, а у ясеня пенсильванского (F. pennsylvanica) и ясеня ланцетного, или зеленого (F. pennsylvanica var. lanceolata), оно распространяется и на боковины плода. У ясеней американского и ланцетного веточки гладкие, а у ясеня пенсильванского, который мельче размером и растет на влажных местах, главные ветви тоньше, а веточки на них опушенные. У трех этих видов листочки на коротких черешках, а у ясеня черного (F. nigra) они сидячие. У ясеня четырехгранного, или голубого (F. quadrangulata), растущего в центральных штатах, веточки четырехгранные, а плоды вытянутые с широкими крыльями.
У меня под окном растет, каждую весну я убираюсь на балконе и собираю кучу этих «вертолетиков» ))). Сухие они запускаются еще лучше чем зеленые, так как становятся легче. Ветер подхватывает их и они уносятся ввысь, как перышки. )
А еще их обожают снегири! Каждую зиму они у меня на ясене.) ) У меня уже куча фотографий их скопилась правда не очень хорошего качества, так как снимаю из за стекла. Они вообще ничего не боятся подходишь в плотную к окну и снимаешь когда они садятся на балкон. )
Рядом растет кстати и клн ясенелистный но они его почему то не предпочитают.
«Вертолетиками» называют семена многих деревьев. Это ель, сосна быкновенные, лиственница русская, ясень обыкновенный – их семена имеют одно крылышко. Береза повислая, ольха – их семена имеют два крылышка. У липы семена снабжены прицветным листом, с помощью которого разлетаются целые соплодия. У клена платановидного семена крупнее и тяжелее, но они имеют большие крылышки, которые способны путем вращения замедлить их падение, а ветер относит семя подальше от материнского дерева.
Когда летят семена, снабженные крылатками, кажется, будто приземляются маленькие вертолетики.
И вообще-то это не семена, а плоды, которые уносят находящееся внутри семя на значительное расстояние за счет специфической аэродинамики – по принципу планера или вертолета. Отсюда и название – «вертолетики». Еще их называют «крылатками».
Летучие плоды деревьев:
а — крылатое соплодие липы крупнолистной; б — крылатые плоды вяза мелколистного; в — крылатки клена платановидного; г — рассеивающиеся плодя березы повислой; д — семя ели обыкновенной с пленчатым крылышком
Мало кто знает о существовании такого удивительного растения, как яванский огурец (Alsomitra macrocarpa). Эти лианы из семейства тыквенных произрастают в тропических лесах Юго-Восточной Азии, Австралии и Южной Америки. Как и любой другой зеленый организм, яванский огурец стремится к тому, чтобы его семена распространялись как можно дальше, отлетая от родного дерева на значительные расстояния. И именно описываемое растение обладает, пожалуй, наилучшей способность к этому. (esoreiter.ru)
Необычные лианы забираются на самые высокие деревья. Когда яванский огурец достигает зрелости, у него образовываются причудливые плоды, похожие на коричневые округлые колокола размерами с футбольные мячи. Внутри находятся сотни крылатых семян, которые постепенно отшелушиваются и улетают вниз.
Планируя по воздуху, они способны преодолевать сотни метров в абсолютно безветренную погоду. Необычное строение окружающих семена лепестков позволяют им даже подниматься во время полета вверх. А уж при наличии ветра семена яванского огурца могут пролетать многие километры, максимально увеличивая ареал обитания этого удивительного растения.
Семечко Alsomitra macrocarpa весьма тонкое, его толщина составляет не больше одного миллиметра, и оно располагается в самом центре тяжести, придавая конструкции идеальный баланс. Крылышки еще более тонкие: всего по нескольку микрометров. Семена яванского огурца передвигаются по воздуху почти так же, как бабочки, используя для полета потоки воздуха. Австралийский пионер авиации Иго Этрих даже использовал строение этих семян в качестве прототипа при создании своего первого самолета. Таким образом, яванский огурец даже оказал влияние на мировое авиастроение.