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Pollen

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Eine elektrische Variante der Bestäubung von Blumen

Als ich vor einiger Zeit an meinem Schreibtisch mit kleinen Styroporkügelchen experimentierte flog ein Teil von ihnen ohne Vorwarnung gegen das Fenster und blieb dort hartnäckig kleben (oberes Foto). Sie waren so widerspenstig, dass ich sie schließlich alle einzeln absammeln musste, um das Fenster wieder klar zu bekommen. Ursache für diesen Geisterflug waren elektrische Ladungen, die die Kügelchen durch meinen Umgang mit ihnen aufgenommen hatten. Weiterlesen

Musterbildung in der Regentonne

Gestern bot sich mir beim Blick in die Regentonne der (ausschnitthaft) in dem Foto dargestellte Anblick. Es sah aus wie ein Werk der abstrakten Kunst, was sich zudem auch noch in langsamer Bewegung befand. Typische Strömungsfiguren, wie man sie beispielsweise zuweilen bei Algenbefall auf Seen und Teichen beobachten kann prägen das Bild. Es sind deutlich zwei verschiedene Bereiche auszumachen. Weiterlesen

Insekten als Pollentransporteure

Wie in einem rosaroten Himmelbett geht die Biene oder welches Insekt sich auch immer hinter dem mit Pollen eingemehlten Outfit verbergen mag, seiner Aufgabe nach. Den Eindruck es mit einem feinen Mehl zu tun zu haben, müssen auch schon die ersten Biologen gehabt haben, die die Pollen benannten. Denn Pollen heißt auf lateinisch sehr feines Mehl, was auf dem Foto auch noch farblich unterstrichen wird. Während jedoch Mehl aus unregelmäßigen Fragmenten besteht, die aus einen Mahlvorgang hervorgehen, haben die Blütenpollen eine oft eindrucksvolle und ästhetisch ansprechende Struktur. Immerhin enthalten sie die männlichen Keimzellen, die dann – in diesem Fall durch Insekten – zu den weiblichen Empfangsorganen gebracht werden, um die Bestäubung und die anschließende Befruchtung zu ermöglichen. Das konnte man zur Zeit der Namensgebung jedoch noch nicht wissen. Mikroskope gibt es erst seit dem 17. Jahrhundert. Weiterlesen

Frühlingsanfang mit winterlichen Relikten

Frühlingsanfang-2aOffiziell ist heute der astronomische Frühlingsanfang. Was sich genau berechnen und messen lässt, ist auf den Tag genau jedoch nicht ohne Weiteres festzustellen geschweige denn zu spüren. Die Weidenkätzchen nehmen es auch nicht so genau. Mal sind sie ein paar Tage früher, mal etwas später dran. Vor zwei Jahren waren zu dieser Zeit bereits die gelben Pollen zu sehen. Vor ein paar Tagen noch haben sie einen eisigen Hut aufgesetzt bekommen. Ein letztes Rückzugsgefecht des Winters. Auch einige Schneeflocken waren gefallen, denen die Sonne aber schnell den Garaus bereitete.

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Tropfen säubern Blätter

Staub_TropfenrvSchlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 38/2 (2007) 80 – 81

Nach einem Regenschauer kann man beobachten, dass die Blätter mancher Pflanzen nicht nur trocken, sondern auch auffällig sauber erscheinen. Warum das so ist, verraten Tropfen, die sich auf den Blättern gehalten haben.

Nach einem Regenguss erscheint uns die Natur wieder farbig und frisch. Das ist nicht nur eine subjektive Empfindung,sondern hat mit der reinigenden Wirkung des Regenwassers auf Boden und Pflanzen zu tun. Zum einen werden Farben von Steinen und der Erde intensiver (Physik in unserer Zeit 2005, 36 (1), 47), zum anderen entledigen sich die Blätter zahlreicher Pflanzen ihres Staubbelages. Insbesondere in der Zeit des Pollenfluges kann dieser beträchtlich sein.
Wie das auf die Blattoberfläche auftreffende Regenwasser die Blätter reinigt, verraten uns Tropfen, die in stabilen Lagen auf dem Blatt liegen geblieben sind (Abbildung 1 links). Auf der höchsten Stelle der Tropfen sieht man deutlich eine kleine, zu einer kreisförmigen Fläche zusammengezogene Staubschicht (Abbildung 1 rechts). Ein Schatten des Staubkreises auf der Blattoberfläche zeigt, dass es sich nicht etwa um eine Spiegelung der Sonne handelt. Diese ist an der linken Seite des Tropfens zu sehen. Wenn Wassertropfen vom Blatt herabrollen, nehmen sie den Staub mit und säubern die Oberfläche. Wie aber kommt es zu diesen kompakten Ansammlungen von Staubpartikeln auf den Wassertropfen?
Ohne auf mikroskopische Mechanismen einzugehen, kann man rein thermodynamisch folgendermaßen argumentieren: Viele Blätter sind zumindest teilweise Wasser abweisend. Das heißt,die Grenzflächenenergie zwischen Wasser und Luft ist geringer als die zwischen Blattoberfläche und Wasser. Da aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik irreversible Vorgänge unter Dissipation von Energie (Entropieerzeugung) ablaufen, zieht sich das Wasser zu einzelnen Tropfen zusammen. Durch die damit einhergehende Verkleinerung von Grenzflächenenergie kann nämlich Energie dissipiert werden.
Mit der Tropfengröße wächst auch die Gewichtskraft, so dass die meisten der so entstehenden Tropfen vom Blatt herunterrollen. Die maximale Dissipation bei diesem Vorgang würde bei kugelförmigen Tropfen erreicht: Dann wären die Grenzfläche und damit die Grenzflächenenergie so klein wie möglich und die infolgedessen dissipierte Energie so groß wie möglich. Kleinere Tropfen nähern sich dieser Idealform weitgehend an … (weiterlesen? PDF anfordern!)

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

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