jak se šišky otevírají

stupnice se skládá ze dvou tkání rozlišitelných pouhým okem (obr. 1a). Vnitřní povrch stupnice je složen ze sklerenchymových vláken (průměr 8-12 µm, délka 150-200 µm), seskupených do svazků připomínajících kabely. Vnější povrch stupnice je složen ze skleridů (průměr 20-30 µm, délka 80-120 µm).

na tuhý kovový rám jsme namontovali stupnici a vystavili ji řízené a měnící se relativní vlhkosti při 23 °C v uzavřené komoře. Pomocí analýzy obrazu jsme změřili úhel mezi stupnicí a základnou rámu a vzdálenost, kterou se špička stupnice pohybovala. Stupnice se pohybuje směrem ke středu kužele při vysoké relativní vlhkosti a od středu při nízké relativní vlhkosti (obr. 1b).

vystavili jsme skleridové a vláknové buňky rozsahu relativní vlhkosti v mikrobalanci s kontrolovaným prostředím a měřili změny hmotnosti s časem. Mezi těmito dvěma typy buněk nebyly žádné rozdíly. Chemická analýza2 ukázala, že každý typ buňky má ve své buněčné stěně zhruba 20% objemovou frakci celulózy. Zbytek je lignin, hemicelulóza a pektin.

existují velké rozdíly v tuhosti v tahu (vlákno 4,53±0,90 GPa; sklerid 0,86±0,05 GPa). Při 1% změně relativní vlhkosti při 23 °C koeficient hygroskopické roztažnosti vláken (0 .06±0,02) je významně nižší než u skleridů (0,20±0,04). Modelování stupnice jako jednoduché dvouvrstvé struktury vyžaduje, aby byly známy tři parametry3: tuhost dvou typů tkání, relativní rozměry každé vrstvy a jejich koeficient hygroskopické roztažnosti. Pohyb špiček váhy se významně neliší od pohybu předpovězeného modelu4 (průměr 16,2 mm; předpovězeno, 20,6 mm; t=2,25; 8 d. f.; nevýznamné).

není možné oddělit jednotlivé buňky od stupnice, protože materiál je extrémně tvrdý. Odstranili jsme buňky pomocí chemické macerace, ale tím se odstraní voda a některé další složky buněčné stěny. To může ovlivnit pozorovaný úhel navíjení mikrofibril vzhledem k dlouhé ose buňky (θ), stejně jako extrémně suchý stav, za kterého byly buňky pozorovány. Skenovací elektronové mikrografy ukazují, že θ je podstatně nižší ve vláknitých buňkách než u skleridů (obr. 1c, d). To bylo potvrzeno polarizační světelnou mikroskopií5, která ukázala, že θ je 30° (±2°) pro vláknité buňky a 74° (±5°) pro skleridové buňky.

zdá se tedy, že mechanismus ohýbání závisí na způsobu, jakým orientace celulózových mikrovláken řídí hygroskopickou expanzi buněk ve dvou vrstvách. U skleridů jsou mikrofibrily navinuty kolem buňky (vysoký úhel vinutí), což umožňuje její prodloužení, když je vlhké. Vlákna mají mikrovlákna orientovaná podél buňky (nízký úhel vinutí), která odolává prodloužení. Ovuliferous měřítko proto funguje jako dvojvrstvá podobná bimetalickému pásu, ale reaguje na vlhkost místo tepla.