Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau - 11.01.2017
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Freiburger Biologen zeigen, dass fossile Zapfen über die ältesten beweglichen pflanzlichen Strukturen verfügen
Fossile Zapfen sind auch nach Millionen von Jahren noch zu den Biegebewegungen ihrer einzelnen Samenschuppen fähig. Das haben die Biologen Dr. Simon Poppinga und Prof. Dr. Thomas Speck von der Plant Biomechanics Group und vom Botanischen Garten der Universität Freiburg herausgefunden. Die untersuchten Zapfen verfügen damit über die ältesten bekannten pflanzlichen Strukturen, die sich noch bewegen, und können außerdem als Vorbilder für bionische Klappensysteme dienen. Die Forscher haben ihre Ergebnisse im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.
Fotos der in der Studie untersuchten Zapfen von
Keteleeria spec. (links) und Pinus spec. 1 (Mitte) sowie
röntgen-computertomographische Aufnahme des Zapfens von Pinus spec. 2
(rechts).
Bild: © Plant Biomechanics Group
Zapfen von Nadelbäumen wie der Kiefer oder der Stechtanne öffnen sich bei
Trockenheit und schließen sich bei Nässe - ein Mechanismus, mit dessen
Hilfe der Samen unter vorteilhaften Umgebungsbedingungen freigesetzt wird.
Darüber hinaus läuft die Bewegung der einzelnen Schuppen passiv ab, das
heißt, sie verbraucht keine Stoffwechselenergie. Aus diesen Gründen sind
Zapfen seit einigen Jahren in den Fokus der Wissenschaft gerückt und
dienen als Ideengeber für bioinspirierte, autonom reagierende technische
Klappenstrukturen. Poppinga und Speck fanden nun heraus, dass die Schuppen
hinsichtlich ihrer Funktionalität extrem überdauerungsfähig sind: Fossile
Zapfen aus der Eem-Warmzeit vor circa 126.000 bis 113.000 Jahren sowie aus
dem Mittleren Miozän vor circa 16,5 bis 11,5 Millionen Jahren reagieren
nach wie vor auf Veränderungen der Umgebungsfeuchte und bewegen ihre
Schuppen. Mithilfe computertomographischer Methoden zeigten die Forscher,
dass die Zapfen während des Fossilisationsprozesses inkohlt - also in
Kohle umgewandelt - wurden und es hierbei nur zu geringfügigen
Mineraleinlagerungen kam. Dadurch sind die für feuchtigkeitsabhängige
Bewegungen verantwortlichen Feinstrukturen erhalten geblieben.
Die Studie wurde im Rahmen des europäischen Forschungsnetzwerks JONAS (Joint Research Network on Advanced Materials and Systems) umgesetzt. Neben Poppinga und Speck waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BASF SE sowie des Universitätsklinikums Heidelberg beteiligt.
Originalveröffentlichung:
S. Poppinga, N. Nestle, A. Šandor, B. Reible, T. Masselter, B. Bruchman,
T. Speck (2016).
Hygroscopic motions of fossil conifer cones.
In: Scientific Reports 7:40302,
DOI: 10.1038/srep40302
Weitere Informationen unter:
https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/pm.2017-01-11.2
Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung unter:
http://idw-online.de/de/institution69
*
Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau,
Rudolf-Werner Dreier, 11.01.2017
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de
veröffentlicht im Schattenblick zum 13. Januar 2017
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