Samara
- Institutt for biovitenskap ([original](https://www.mn.uio.no/ibv/tjenester/kunnskap/plantefys/leksikon/s/samara.html)) ([raw](?raw))Samara (l. samara - almefrø) - Nøttfrukt med vinge f.eks. alm, ask og lønn. Vingefrukt som gir økt mulighet for frøspredning.
Planter er rotfaste lokalisert til voksestedet. Siden det alltid vil være konkurranse om vann, næring lys og plass vil en effektiv frøspredning og frøspiring være en betingelse for reproduktiv suksess. Spredning av plantefragmenter, sporer og pollen med vind var en av evolusjonens første mekanismer for terrestrisk etablering og spredning av planter. Enten det er strømlinjeform for å kunne bevege seg effektivt i vann, eller vinger i luft benytter evolusjonen uhemmet fysikkens lover og prinsipper.Frøene starter raskt med rotasjon på sin ferd mot bakken. Hvis frøet har konstruksjon som reduserer fallhastigheten mest mulig vil det kunne gi størst horisontal forflytning.Mange frø har basert seg med et håraktig vedheng og sveveapparat (pappus) som hos løvetann, hestehov, svever, geitrams, vier, og tistel, mens andre har utviklet faste vinger (samara) .
Frukt med frø med en flat mer eller mindre tynt vingeformet vedheng fra fruktknuteveggen. Eksempler på samara er alm (Ulmus glabra), spisslønn (Acer platanoides), platanlønn (Acer pseudoplatanus), ask (Fraxinus excelsior), samt bjerk (Betula sp.) som har små vinger. Mange av dem har autorotasjon som gir økt sprednigsmulighet med vind.
Samara fra alm (Ulmus glabra) spres i store mengder i begynnelsen av juni hvis fjoråret hadde gode vekstbetingelser for dannelse av blomsterknopper. Frøene trenger stratifisering (<4oC, og fuktig i flere måneder) for å kunne spire.
Samara fra ask (Fraxinus excelsior L.).
Samara fra spisslønn spisslønn (Acer platanoides L.). Legg merke til fortykning langs den ene vingekanten, samt overflatemønster som sammen påvirker laminær og turbulent luftstrøm.
Frø med vinge fra lind (Tilia cordata Mill.). Nøttene minsker i størrelse under modningen. Lind har hjerteformete blad og blomstrer i juli med 4-15 gulhvite nektarfylte blomster i en kvastformet blomsterstand. Det blir utviklet 1-6 nøttfrukter i hver blomsterstand. Nøtten minsker betydelig i volum under frøutviklingen. Et støtteblad har vokst sammen med stilken i blomsterstanden og fungerer som en vinge som gir en skrueformet bevegelse gjennom luften og økt spredningsmulighet.
Frø med assymmetrisk vinge fra gran (Picea abies Karst.).
Evolusjon og fysikk
Planter kan ikke flytte seg og er avhengig av frøspredning for å kunne innta nye habitat. Evolusjon av vingeformete frø eller frø med pappus kjenner ikke til fysikkens lover, laminær og turbulent flyt, Reynolds-tall , Bernoulli prinsippet, og drag-krefter. Imidlertid, reproduksjon, seleksjon og økologisk tilpasning med spredning av diasporer, samt konkurranse om lys, næring og plass gir morfologiske strukturer med autorotasjon og sveveapparat perfekt tilpasset det fysiske miljøet. En pappus utnytter drag-kreftene og gjør at frøet flyter på luftstrømmer. En samara kan gi en vuggende glideflukt, og eller spin og rotasjon omkring en vertikal akse. Frøet og gravitasjonssenteret plassert på siden av vingen som hos gran, furu og spisslønn gir en autorotasjon. Frøet hos ask er to rotasjonsakser, en vertikal akse og en spinakse. Ved å klippe ut små vingeformer i papir og lime på et solsikkefrø i den ene enden, så kan man eksperimentere med hvilken form som gir autorotasjon. Eller gi vingen en fortykning i den ene enden.
Vingen på lind gir en spiralformet glideflukt med stor svingradius.
Samara diasporer kan også bli spredd med ekorn eller fugler som spiser i frøsamlingen.
Rotasjon, Bernoulli og Magnus-effekt
Objekter som beveger seg gjennom luft eller væske er omgitt av en laminær eller turbulent flyt. Lave Reynoldstall gir laminær flyt, større Reynoldstall gir turbulens. Man oppdaget at gamle golfballer laget bl.a. av gutta-perka (fra Sapodilletreet), som hadde fått litt rufsete overflate beveget seg lenger enn nye runde golfballer. Golfballer følger ikke en parabel, men stiger lenge for deretter å faller brått ned. Golfballer har fra 300-500 dumper i overflaten som gir turbulens og forskjellige drag-krefter på hver side av ballen som roterer. Det oppstår en Magnus-effekt grunnet rotasjonen av golfballen. Hastigheten på luften i rotasjonsretningen øker, men hastigheten på luften mot rotasjonsretningen minsker. Dette gir trykkforskjeller og et løft, på samme måte som Bernoulli-prinsippet gir løft på en flyvinge.
Noen av de samme kreftene kan være involvert når en samara roterer, så derfor ser vi litt nærmere om de kjente kreftene som virker på en roterende golfball.
En golfball følger ikke banen til en omvendt parabel, men følger i starten en ganske rett linje oppover, for deretter fra toppen og falle raskt nedover. Årsaken er rotasjon på golfballen. En golfball etter et velrettet slag kan bevege seg med hastighet 70 meter per sekund og rotere 50 omdreininger per sekund. Det rotasjonen som gir økt løft, kalt Magnus-løft. Magnus-løft skyldes forskjell i luftmodtand og treghet i lufta på toppen og bunnen av ballen. Lufta på toppen av ballen beveger seg saktere enn lufta som befinner seg midt på ballen med skru. Luften nærmest ballen skaper turbulens, mens lufta lenger vekk følger en laminær strøm. Hvis ballen har lav hastighet er det en laminær luftstrøm rundt ballen, men når hastigheten øker blir det mer turbulens rundt ballen, og pga. dumpene i ballen så følger turbulent luft ballen lettere enn laminær luftstrøm. Gropene gir lettere turbulens og mer løft. Det er rotasjonen som er viktig. Det er den samme effekten man har på et tennisball, cricketball eller fotball med skru og rotasjon. Rotasjonen avhenger av vertikal og horisontal akse. Rotasjonen omkring vertikal akse er enten til høyre eller til venstre, avhengig av spinretningen. Trykket fra luften blir ikke lik på begge sider av ballen, og løftekraften blir større enn tyngekraften. Hvis slaget på ballen treffer på toppen av ballen så får man en rotasjon omkring horisontal akse og ballen faller raskt ned.
Publisert 4. feb. 2011 10:48 - Sist endret 22. nov. 2018 09:48