ชุดศึกษาแรงโน้มถ่วงและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่มีต่อพืช

The effect of gravity and centrifugal force on plants 

Article no: P4050200

โดยปกติ ยอดหลักของพืชจะเติบโตในแนวตั้งฉากออกจากศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของโลก (Geotropism เชิงลบ) ในขณะที่รากหลักจะเติบโตเข้าหาศูนย์กลางแรงโน้มถ่วง (Geotropism เชิงบวก) อย่างไรก็ตาม หากวางพืชบนจานหมุนแนวนราบ สิ่งนี้จะเปลี่ยนทิศทางการเติบโตของยอดและราก

นี่หมายความว่า:

• แรงโน้มถ่วงมีอิทธิพลต่อทิศทางการเติบโตของพืช โดยยอดจะพยายามขึ้นเหนือแรงดึงดูด (negative geotropism) ส่วนรากจะพยายามงอกลงไปตามแรงดึงดูด (positive geotropism)
• เมื่อวางพืชบนจานหมุนแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะเกิดขึ้น แรงนี้จะออกไปจากศูนย์กลางการหมุน ส่งผลให้ยอดยกขึ้นในแนวเส้นรอบวงของจาน และรากอาจโค้งเข้าด้านใน
• การเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงนี้ส่งผลต่อพืช โดยรบกวนกระบวนการภายในที่ใช้ในการกำหนดทิศทางการเติบโต

สรุปโดยง่ายคือ ปกติพืชจะโตตามแรงโน้มถ่วง แต่เมื่อพาไปอยู่ในสภาพแวดล้อมหมุน แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะเข้ามาขัดขวาง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเติบโตของยอดและรากไปจากเดิม

แรงโน้มถ่วง

Geotropism เชิงบวก (ราก): แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่เป็นแรงนำทางสำหรับราก ทำให้พวกมันเติบโต ลง (Geotropism เชิงบวก) เพื่อค้นหาน้ำและสารอาหาร สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการยึดเกาะและการดูดซึมน้ำเป็นไปอย่างเหมาะสม

Geotropism เชิงลบ (ยอด): ในทางตรงกันข้าม ยอดแสดง Geotropism เชิงลบ เติบโต ขึ้น ต้านทานแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการดักจับแสงสำหรับการสังเคราะห์แสงและช่วยให้พืชสามารถแข่งขันเพื่อพื้นที่และทรัพยากร

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

การต่อต้านแรงโน้มถ่วง: เมื่อสัมผัสกับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง เช่น ในเครื่องเหวี่ยงแบบหมุน พืชจะสัมผัสกับแรงที่ออกจากศูนย์กลางการหมุน แรงนี้สามารถ ต่อต้านผลของแรงโน้มถ่วง ได้ในระดับที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความแรงและลักษณะเฉพาะของพืช

การเจริญเติบโตที่เปลี่ยนแปลง: ที่แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางต่ำ ยอดอาจโค้งออกจากแกนการหมุนเล็กน้อย ในขณะที่รากอาจโค้งเข้าด้านใน อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงเพิ่มขึ้น ยอดสามารถเติบโตในแนวนอนหรือโค้งลงได้ และรากอาจแสดงการเจริญเติบโตที่ลดลง

Tasks

1. Measure the alignment of shoots and roots under the effect of centrifugal forces which are less than, equal to or greater than gravity
2. Raise sunflower seedlings in small beakers in a rotating drum
3. Set different centrifugal forces by changing the speed of rotation of the drum motor.

Learning objectives

• Positive geotropism of roots
• Negative geotropism of shoots
• Centrifugal force and rotational speed
• Statoliths
• Geotropism