タネの不思議。実物やモデルでないとわからないこと。
遠藤です、みなさんこんにちは
以前コラムで風洞実験をした話を少ししました。
まだご覧になっていない方はそちらを見ていただいて、その続きの話をしたいと思います。
タネが遠くに飛ぶのは子孫を多く残すため
飛ぶタネでもっとも身近なのはタンポポの綿毛ではないでしょうか。
風に乗って飛んでゆくタンポポのタネはちょっとロマンチックでさえありますよね。
では、なぜタネは飛ばないといけないのでしょうか？一般的には子孫をより遠くにとばして、子孫を増やすためだと考えられています。
飛ぶといっても自分でエンジンを積んで積極的に飛んでゆくわけではないので「地面にゆっくり落ちるための工夫」であると言い換えることができます。
ゆっくり落ちることができれば、その間に風を待って、風に乗って遠くに行くことができるのです。
ツクバネのタネを観てみましょう
実物のタネを見ながらそれぞれのタネの工夫を考えてみましょう。
これは、ツクバネという植物のタネです。何でこんな形のタネができるのかとびっくりしてしまうほどの造形のすばらしさを感じます。
実際の木は植物園などで観察することができますが、ツクバネのそばには必ずスギやヒノキが生えていると思います。
この写真ではわかりませんが、このツクバネの右側にはスギの木が生えているのですが、なぜかというと実はこのツクバネという木はスギやヒノキの根に寄生している寄生植物なのです。
ラワンの種は大きさは２０ｃｍ
次は目を海外に向けて家具やベニヤ板などに使われるラワンの種を見てください。
大きさがわかりにくいと思いますが長さは２０ｃｍほどの大きさのあるたいへん大きな種です。
熱帯に生えるラワンの木は高さが２０ｍにもなる大きな木です。
このような種は投げただけでは高さが足りないため十分に回っているところを観察することができません。
そんなときに風洞が役にたつのです。
実際の飛行する動画をお見せします
ラワンの種を風洞で回してみましたので見てみてください。
この風洞では小さくて窮屈そうですが何とか回っています。
ではこのラワンの種に注目してラワンの回る仕組みを考えてみましょう。
ラワンの種を構成するパーツをもっともシンプルに考えてみると種本体と２枚のはね、この３つに分けられます。まずは単純にこの３つのパーツのモデルを作って回るラワンの種のモデルができるかどうかを考えてみました。
このように単純化するとどういう理由で回らないのか、またどのような工夫をすると回るのか考えやすいですよね。
つくりは単純だがモデリングが難しい
まず最初におもりと羽をシンプルにつけただけのモデルを作ってみましたが、うまく回りませんでした。
つぎに、本物のラワンの種を参考にしながらそのモデルの「羽」に湾曲をつけてみました。
今度は回ったのですが、本物のようにはきれいに回りません。
ちょっと困ってしまって、本物のラワンの種をよくよく観察してみると矢印のように２枚の羽が微妙にずれていることがわかりました。
そこで、次の写真のように少しずらして羽をつけると
このように本物のように回転することがわかりました。
モデルの飛行シーンを観てみましょう
回っているようすを動画で撮影してみましたので、見てみて下さい。
ラワンの種が飛ぶ秘密
シンプルなモデルと実物を交互に観察することによってラワンの種が飛ぶ秘密は次の２点に集約されることがわかりました。
（１）２枚の羽が湾曲していること。
（２）２枚の羽が少しずれていること。
特に２は気がつきにくいですが、モデルを作ったことでこのラワンの秘密も解き明かすことができました。よく自然を理解するには実物を観察する必要があると言われます。もちろん直接体験の少ない子供たちには実物の観察は欠かすことができません。
しかし、実物をみた上でモデルをつくって実物と比較してみることもまた必要です。
実物の観察とモデルを作って考えること、この２つは車の両輪のようなもので、深い理解のために欠かすことができないものなのです。
みなさんが自宅でこのモデルを作るときにはいらない葉書と、クリップを以下のようにすることでモデルを作ることができます。
みなさんも、はがきで作って飛ばして遊んでみてください。
