沉降空气动力学是落叶对称性的驱动因素
生物物理
2024-09-12 v2
摘要
落叶树脱落的叶子包含了年度固碳量的 40%，并包含对森林生态系统扩张与健康至关重要的营养物质。为此，叶子必须迅速掉落以落在母树附近——否则，它们会像花粉或滑翔种子一样被风带走。然而，叶子形状与沉降速度之间的联系仍不清楚。为了评估现存叶子的相对性能，我们开发了一种自动沉降装置（ASAP），每天能够对仿生纸叶进行约 100 次自由落体实验。25 片代表性叶子中的大多数以类似于对照组（圆盘）的速率沉降。引人注目的是，拟南芥突变体 asymmetric leaves1（as1）的下落速度比野生型慢 15%。将 as1 数字突变应用于落叶树叶子揭示了类似的速度降低。在涵盖自然、突变和人工叶子的广泛范围内，关联形状与沉降的数据支持了快速叶子假说：落叶树叶子是对称且相对无裂片的，部分原因是这能最大化其沉降速度及随之而来的养分保留。
引用
@article{arxiv.2409.05514,
title = {Settling aerodynamics is a driver of symmetry in deciduous tree leaves},
author = {Matthew D. Biviano and Kaare H. Jensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05514},
year = {2024}
}