بذر افشانی در گیاهان

مقدمه:
آیا تا به حال در روزی که باد می وزد حرکت دانه های گیاهان را در هوا دیده اید؟ آیا تا کنون یک گل قاصدک را فوت کرده اید تا دانه های کرکی آن در همه جا به پرواز دربیایند؟ باد نقش مهمی در بذر افشانی و تولید مثل گیاهان دارد. در این فعالیت علمی شما دانه هایی درست می کنید و کارآیی آنها را در هنگام وزش باد پنکه بررسی خواهید کرد.

پیش زمینه:

بذر افشانی نقش بسیار مهمی در بقای گونه های مختلف گیاهان دارد. اگر گیاهان بیش از حد نزدیک به هم رشد کنند، مجبورند برای به دست آوردن نور، آب و مواد مغذی خاک با هم رقابت کنند. بذر افشانی باعث می شود گیاهان در منطقه ی وسیعی گسترده شوند و مجبور به رقابت بر سر منابع مورد نیاز خود نباشند.

دانه های دیگر توسط باد پراکنده می شوند، مانند دانه های بال دار درخت افرا که در باد به چرخش درمی آیند و یا دانه های کرکی سبک قاصدک که با یک نسیم بسیار کم به حرکت درمی آیند. هر چه دانه مدت زمان بیشتری در هوا باشد، می تواند مسافت بیشتری را طی کند و باعث پراکندگی بیشتر گیاه در یک منطقه شود. در این فعالیت علمی شما دانه های مصنوعی خود را تحت وزش باد پنکه مورد بررسی قرار خواهید داد.

مواد و وسایل مورد نیاز:

نمونه هایی از دانه های مختلف که توسط باد پراکنده می شوند. (بسته به منطقه ای که در آن زندگی می کنید می توانید دانه های مختلفی را بیرون از منزل پیدا کنید. همچنین می توانید در اینترنت در مورد دانه ی درخت افرا، قاصدک و دیگر انواع دانه ها جستجو کنید تا دید بهتری نسبت به موضوع داشته باشید.)

اشیای کوچک یک شکل که بتوانید از آنها به عنوان دانه استفاده کنید (به عنوان مثال گیره ی کاغذ کوچک). می توانید یک بسته دانه ی گیاهی واقعی را نیز خریداری کنید (مثلاً دانه ی آفتاب گردان).

 وسایل اولیه ی لازم برای ساخت مکانیزم هایی برای پراکندگی دانه ها (می توانید از کاغذ و چسب و یا وسایل دیگر مانند نوارهای کاغذی، توپ های پنبه ای و یا حتی چیزهایی که بیرون از منزل پیدا می کنید مانند برگ های دراز گیاهان استفاده کنید.)

قیچی، نوار چسب و چسب مایع برای بریدن و چسباندن وسایل مورد نیاز به دانه ها (در هنگام کار با قیچی مراقب باشید.)

پنکه (هنگام کار با پنکه کمک یک بزرگتر لازم است.)

زمان سنج (اختیاری)

متر اندازه گیری یا خط کش (اختیاری)

آماده سازی:

منطقه ای باز در اتاق برای انجام فعالیت در نظر بگیرید.

پنکه را روی میز یا صندلی قرار دهید. می توانید این فعالیت را بیرون از خانه در یک روز که باد می وزد نیز انجام دهید.

روش کار:

چند مکانیزم پراکندگی دانه، حداقل چهار عدد، طراحی کنید. بهترین حالت برای انجام این فعالیت این است که حداقل دو مکانیزم پراکندگی مشابه را به صورت عملی با هم مقایسه کنید. در ادامه چند نمونه از مکانیزم ها را توضیح خواهیم داد، اما می توانید برای ساخت آنها ایده های جدیدی نیز بدهید:

یک گیره ی کاغذ را به یک قطعه ی کوچک مربعی کاغذ به اندازه ی کاغذ یادداشت متصل کنید.

یک گیره ی کاغذ را به کاغذی دیگر با همین ابعاد بچسبانید، اما چند برش موازی در یک سمت کاغذ ایجاد کنید و آنها را به بیرون تا کنید.

یک گیره ی کاغذ را به یک توپ پنبه ای متصل کنید.

یک گیره ی کاغذ را به یک توپ پنبه ای که کمی آن را کشیده اید متصل کنید.

قطعاتی به شکل دانه ی درخت افرا از کاغذ ببرید و گیره ی کاغذ را به آنها متصل کنید.

به نظرتان کدام مکانیزم پراکندگی دانه مسافت بیشتری را پس از رها شدن در مقابل پنکه طی می کند؟ چرا؟

پنکه را روشن کنید. بدون تغییر موقعیت برای دانه های مختلف، هر دانه را جداگانه روبه روی پنکه رها کنید. می توانید یک دانه-ی خالی (یک تکه کاغذ در ابعاد دانه بدون گیره ی متصل به آن) را نیز جلوی پنکه رها کنید و نتیجه را بررسی کنید.

دانه ها توسط باد پنکه تا کجا حرکت می کنند؟ آیا بعضی از آنها مسافت بیشتری را قبل از افتادن روی زمین طی می کنند؟

به نتایجی که به دست آورده اید فکر کنید. آیا بعضی از دانه ها بلافاصله روی زمین می افتند؟ آیا عملکرد بعضی دانه ها بهتر از بقیه است؟ برای بهبود طرح هایتان چه کاری می توانید انجام دهید؟ آیا دانه ها می توانند با اعمال تغییرات در طراحی شان مسافت بیشتری را طی کنند؟

آزمایش های تکمیلی:

از یکی از دوستان خود بخواهید با زمان سنج مدت زمانی که هر دانه در هوا می ماند را اندازه گیری کند. برای این کار بهتر است دانه ها را از ارتفاع بلندتری رها کنید. (می توانید از یک بزرگتر بخواهید این کار را انجام دهد یا خودتان روی صندلی بایستید.)

با متر اندازه گیری مسافت طی شده توسط هر دانه از نقطه ی رها شدن تا نقطه ی برخورد به زمین را محاسبه کنید. کدام دانه مسافت بیشتری را طی می کند؟

با تغییر سرعت پنکه نتایج چگونه عوض می شوند؟

مشاهده و نتیجه گیری:

در این فعالیت علمی باید مشاهده کرده باشید که اضافه کردن اجزای سبک به دانه ها باعث می شود دانه با سرعت کمتری سقوط و مسافت بیشتری را طی کند. با این وجود، شکل این اجزا نیز اهمیت دارد. به عنوان مثال، در صورتی که یک گیره ی کاغذ را به تکه ای مچاله شده از کاغذ متصل کنید، دانه ها همچنان با سرعت سقوط می کنند. دانه ای بال دار (مانند دانه ی درخت افرا) و یا دانه هایی شبیه به قاصدک مسافت بیشتری را طی می کنند و آهسته تر به سمت زمین می روند. میزان دقیق مسافتی که دانه ها طی می کنند به قدرت پنکه بستگی دارد. اما در هر صورت با انجام این فعالیت تفاوت در مسافت طی شده را میان دانه های با طرح های مختلف مشاهده می کنید. با بهبود طرح هایی که برای دانه ها در نظر می گیرید، در واقع روند تکامل را شبیه سازی می کنید، زیرا دانه های با قابلیت تولید مثل بیشتر به احتمال زیاد همان دانه هایی هستند که طراحی مناسب تری برای پراکندگی دارند.

منبع: Scientific American، پایگاه اطلاع رسانی رشد

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم نسرین صادقی