hur kottar öppnas

skalan består av två vävnader som kan urskiljas med blotta ögat (Fig. 1a). Den inre ytan av skalan består av sclerenchyma fibrer (8-12 OC i diameter, 150-200 oc lång), grupperade i buntar som påminner om kablar. Den yttre ytan av skalan består av sklerider (20-30 OC i diameter, 80-120 OC i längd).

vi monterade en skala på en styv metallram och exponerade den för kontrollerad och förändrad relativ fuktighet vid 23 C i en sluten kammare. Med hjälp av bildanalys mätte vi vinkeln mellan skalan och ramens bas och avståndet som skalans spets rörde sig. Skalan rör sig mot mitten av konen i hög relativ fuktighet och bort från mitten i låg relativ fuktighet (Fig. 1b).

vi exponerade sklerid – och fiberceller för en rad relativa fuktigheter i en mikrobalans med en kontrollerad miljö och mätte viktförändringarna med tiden. Det fanns inga skillnader mellan de två celltyperna. Kemisk analys2 visade att varje celltyp har ungefär en 20% volymfraktion av cellulosa i sin cellvägg. Resten är lignin, hemicellulosa och pektin.

det finns stora skillnader i dragstyvhet(fiber 4,53 0,90 0,90 GPA, sklerid 0,86 0,05 0,05 0,05 xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx GPA). Med en 1% förändring i relativ fuktighet vid 23 c c koefficienten för hygroskopisk expansion av fibrer (0.06 0,02 (0,20 0,04) är signifikant lägre än för sklerider (0,20 0,04). Modellering av skalan som en enkel dubbelskiktsstruktur kräver att tre parametrar är kända3: styvheten hos de två vävnadstyperna, de relativa dimensionerna för varje lager och deras koefficient för hygroskopisk expansion. Rörelsen av skalans spetsar skiljer sig inte signifikant från den som förutses av modellen4 (medelvärde, 16,2 mm; förutsagt, 20,6 mm; t=2,25; 8 d.f.; inte signifikant).

det är inte möjligt att dissekera enskilda celler från skalan eftersom materialet är extremt tufft. Vi tog bort celler med kemisk maceration men detta tar bort vatten och några av de andra komponenterna i cellväggen. Detta kan påverka den observerade vinkeln för lindning av mikrofibrillerna i förhållande till cellens långaxel (XXL), liksom det extremt torra tillståndet under vilket cellerna observerades. Scanningelektronmikrografer visar att det är betydligt lägre i fiberceller än i sklerider (Fig. 1c, d). Detta bekräftades av polariserande ljus microscopy5, vilket tyder på att θ är 30° c±2°) för fiber celler och 74° (±5°) för sclerid celler.

böjningsmekanismen verkar därför bero på hur orienteringen av cellulosamikrofibriller styr cellernas hygroskopiska expansion i de två skikten. I sklerider lindas mikrofibrillerna runt cellen (hög lindningsvinkel) så att den kan förlängas när den är fuktig. Fibrer har mikrofibrillerna orienterade längs cellen (låg lindningsvinkel) som motstår förlängning. Ägglossningsskalan fungerar därför som ett dubbelskikt som liknar en bimetallisk remsa, men svarar på fuktighet istället för värme.