Paardenbloempluisjes. Iedereen schopt wel eens tegen zo’n mooie pluizenbol of blaast de pluisjes weg in de hoop dat een wens in vervulling komt. De zaadpluisjes zweven daarna als parachutistjes door de lucht. Ze kunnen zo kilometers afleggen. Uit Schots onderzoek blijkt dat de pluisjes zo lang blijven zweven dankzij  bijzondere luchtstromen.

Zaadpluisjes van een uitgebloeide paardenbloem. Bron: Pixabay, Wensbos

Verschillende planten verspreiden hun zaadjes door ze mee te laten waaien met de wind. De kans om op een gunstige plek te landen is groter als de zaadjes zich over een groot gebied verspreiden. Daarom ontwikkelen planten technieken om hun zaadjes lang te laten zweven.

Op zoek naar de lachende koe: sensoren leren ons hoe we dieren gelukkiger kunnen maken
LEES OOK

Op zoek naar de lachende koe: sensoren leren ons hoe we dieren gelukkiger kunnen maken

De ene dag naar buiten mogen en de volgende dag niet? Daar houdt een koe niet van, zegt Hilde Aardema, dierenarts bij de facu ...

Paardenbloemzaadjes proberen hun verspreidingskans te vergroten met hun borstelige pluizenkop. Die pluizige haartjes zorgen ervoor dat de zaadjes stabiel door de lucht zweven en lang genoeg blijven hangen om meegenomen te worden door horizontale windstromen. Hoe zorgt het pluis daarvoor?

Wervelringen

Weergave van (lucht)stromen in een ringwerveling. Boven zaadpluisjes stroomt de lucht aan de binnenkant naar beneden en aan de buitenkant omhoog (omgekeerd van wat de pijlen aangeven). Bron: Wikimedia commons, Lucas V. Barbosa

Om dit te achterhalen lieten Schotse onderzoekers zaadpluisjes van paardenbloemen in een verticale windtunnel zweven. Met krachtige camera’s en een laser legden ze vervolgens de luchtstromen rondom de pluisje vast. Ze zagen dat net erboven, in de kielzog van het zaadpluisje, een ringvormige luchtwervel ontstaat.

‘De structuur van de wervelring doet denken aan een rookring’, zegt Ignazio Maria Viola van de University of Edinburgh. Langs de randen van de ring draait de lucht rondjes. Deze ring van rondwervelende luchtstromen hangt stabiel boven het zaadpluisje, ‘als een soort halo.’

De luchtdruk in de halo is lager dan die van de omringende lucht. En lucht stroomt graag van hoge naar lage luchtdruk. Daardoor duwt de luchtstroom die van onder naar de wervelring toe getrokken wordt het zaadpluisje omhoog. Daardoor blijft het beter en langer zweven.

Het bestaan van deze stabiele, ringvormige werveling is theoretisch beschreven. Maar onderzoekers dachten dat de omstandigheden in de natuur niet stabiel genoeg zijn om het te laten ontstaan. De paardenbloempluisjes bewijzen het tegendeel.

Poreus pluis

De poreusheid van het pluis bovenop het zaadje blijkt cruciaal bij het opwekken van de bijzondere, stabiele luchtwervelingen. Dat demonstreerden de onderzoekers met een plat schijfje ter grootte van het zaadpluisje, maar zonder de poreusheid van de pluizige haartjes. In de kielzog van dit solide schijfje ontstond wel een luchtwervel, maar geen stabiele ring.

Micro CT-scan van een paardenbloemzaadje. Bron: Madeleine Seale, Alice Macente

De Schotse onderzoekers testten ook andere schijfjes (gemaakt van silicium) met verschillende mate van poreusheid. Die hadden de vorm van een zonnetje met stralen. Hoe dunner de stralen, hoe meer lege ruimte ertussen zat en hoe poreuzer het schijfje. Enkel het schijfje met dezelfde poreusheid als het paardenbloempluisje wekte een stabiele wervelring op.

Dat komt door de stroming van de lucht die door de pluishaartjes beweegt als het zaadje naar beneden valt, vertelt Viola. De reis door het pluis verlaagt de luchtdruk van de luchtstroom. Als de stroom vervolgens aan de bovenkant uit het pluisje komt, botst het op de omringende lucht met een hoge luchtdruk. Daardoor begint de luchtstroom rond te wervelen boven het zaadpluisje. Bij precies de juiste poreusheid vormen die wervelingen een stabiele ring die het zaadje omhoog kan tillen.

Hadden paardenbloemen een minder poreus bosje pluis gehad, dan waren het niet zulke veelvoorkomende planten geweest.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees ook: