Différences entre les pages « Pourquoi le ciel est-il bleu » et « Pomme de pin: ouverture et fermeture »

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|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
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|Description=Cette expérience met en avant le phénomène de diffusion de la lumière blanche, cela explique le changement de couleurs du ciel.
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|Description=Grâce à cette expérience découvrez comment fonctionne les pommes de pin!
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|Disciplines scientifiques=Optical, Physics
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|Disciplines scientifiques=Life Sciences
 
|Difficulty=Easy
 
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|Duration=15
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|Duration=10
 
|Duration-type=minute(s)
 
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|Tags=Lumière, ciel, spectre, couleurs, rayon de soleil
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}}
 
}}
 
{{Introduction
 
{{Introduction
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|Introduction=Nous avons tous déjà observé un lever ou un coucher de soleil, le ciel devient rouge-orange. Alors que le ciel est bleu ou gris en journée. Quel est l’origine de ce phénomène ?
+
|Introduction=Avez-vous déjà observé les pommes de pin (structure emblématique des conifère) à la cime des arbres en vous demandant comment les graines qu'elles contiennent arrivent-elles à se disperser dans l'air malgré leur écrin ligneux?
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Tentons maintenant de déterminer les conditions environnementales permettant l'ouverture de ces dernières.
 
}}
 
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{{Materials
 
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|Item=Cuillère
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|Item=Pomme de pin
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+
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}}
 
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}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Réunir le matériel
+
|Step_Title=Rassemblez le matériel
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|Step_Content=* Lait
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|Step_Content=Préparez 2 récipients remplies respectivement d'eau chaude et d'eau froide. Annotez les soigneusement. (Attention aux brûlures)
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* Saladier
 
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* Lampe de poche (téléphone portable)
 
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* Carton
 
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* Paire de ciseaux (fiche MATÉRIEL à compléter)
 
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* Ruban adhésif
 
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* Pièce sombre
 
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* Cuillère
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
−
|Step_Title=Remplir le saladier
 
−
|Step_Content=- Remplir le saladier d’eau du robinet
 
  
−
-  Verser quelques gouttes de lait dans l’eau du saladier afin que l’eau se trouble légèrement
 
  
−
- Mélanger le liquide avec une cuillère
+
Récoltez 3 pommes de pins: une témoin et les 2 autres pour l'expérience.
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}}
 
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{{Tuto Step
 
−
|Step_Title=Mise en place du carton
 
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|Step_Content=- Faire un trou dans le carton à l’aide de la paire de ciseaux
 
  
−
- Fixer le cache (carton avec le trou) devant l’ampoule de la lampe torche avec du ruban adhésif
+
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−
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}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Installer le dispositif
+
|Step_Title=Plongez dans l'eau
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|Step_Content=- Faire le noir dans une pièce, en éteignant les lumières, fermer la porte, les volets
+
|Step_Content=Plongez une pomme de pin par récipient en prenant soin de laisse une pomme de pin  témoin.
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|Step_Picture_00=Pomme_de_pin-_ouverture_et_fermeture_20210324_143053_1_.jpg
−
- Allumer la lampe de poche
 
−
 
 
−
- Positionner la lampe allumée vers le saladier, pour que les deux soient collés
 
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}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
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|Step_Title=Observations
+
|Step_Title=Il est temps de remonter
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|Step_Content=- Observation horizontale, en regardant la lumière qui parvient de l’autre côté du saladier.
+
|Step_Content=Sortez les pommes de pins des récipients et commencer les observations au bout de 10 minutes et/ou de 2 heures.
−
 
+
|Step_Picture_00=Pomme_de_pin-_ouverture_et_fermeture_20210324_153407_1_.jpg
−
- Observation verticale en se positionnant au-dessus du saladier
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|Step_Picture_01=Pomme_de_pin-_ouverture_et_fermeture_20210324_153418_1_.jpg
−
 
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|Step_Picture_02=Pomme_de_pin-_ouverture_et_fermeture_20210324_153415_1_.jpg
−
- Qu'est ce qu'on observe ?
 
−
 
 
−
- La couleur du liquide est- elle toujours blanchâtre, comme au début ?
 
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-  Verser quelques gouttes de lait dans l’eau du saladier afin que l’eau se trouble légèrement
 
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- Mélanger le liquide avec une cuillère
 
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{{Notes
 
{{Notes
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|Observations=La lumière de la lampe était blanc-jaune au départ, la voilà rouge orangé après avoir traversé
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|Observations=Au bout de 10  minutes, la pomme de pin dans l'eau chaude c'est refermée , tandis que la pomme de pin dans l'eau froide n'a pas suivis beaucoup de changement.
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le saladier ! Et si l’on regarde le liquide par-dessus, des reflets bleus apparaissent.
 
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|Avertissement=Si la pièce pas assez noire, on ne verra pas bien la différence de couleur.
 
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Attention à ne pas mettre trop de lait, si l’eau est opaque vous ne verrez rien.
 
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Veillez à bien positionner la lampe par rapport au saladier pour que le rayon de lumière traverse le liquide dans le saladier.
 
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Ainsi il faut mettre suffisamment d’eau et seulement quelques gouttes de lait !
 
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|Explanations=La lumière de la lampe de poche est une lumière blanche constituée de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel.
 
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Dans le saladier, la lumière traverse le liquide. Certaines couleurs continuent en ligne droite, alors que d’autres sont déviées par de minuscules gouttes de lait présentes dans l’eau.
 
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Le violet, le bleu et le vert sont déviés en premier, c’est pourquoi on les voit en se positionnant au-dessus du saladier. Les couleurs jaunes, orange et rouge traversent plus facilement les gouttelettes de lait ce qui explique la couleur rouge/orangée visible lors de l’observation en face de la lampe de poche.
 
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|Deepen=La lumière blanche est constituée de différentes couleurs d’ondes diverses. Ainsi les ondes les plus courtes sont déviées en premier et les plus longues ne le sont presque pas comme le rouge. La lumière blanche décomposée forme un spectre de couleur équivalent à l’arc en ciel allant du violet/bleu au rouge.
 
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|Applications=La lampe de poche représente le Soleil et le liquide eau/lait, l’atmosphère. Les rayons du Soleil contiennent donc toutes les couleurs de l’arc-en ciel. Les couleurs ne sont pas diffusées de la même manière en traversant l’atmosphère. Plus « l’épaisseur » d’atmosphère est importante, plus la couleur visible sera rouge comme le matin quand le soleil se lève ou le soir quand il se couche. Les rayons violets, bleus et verts sont toujours émis par le Soleil, mais trop diffusés pour être visibles de la Terre. La diffusion de ces rayons est comparable à leur dispersion dans plusieurs directions.  
 
  
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En milieu de journée, le rayon traverse plus rapidement l’atmosphère donc on voit du bleu. Le violet est très peu présent dans la lumière du Soleil, c’est pour cela que le ciel est bleu et pas violet.
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Au bout de 2 heures , les deux pommes de pins sont fermées .
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|Related=Si vous avez aimez cette expérience, il en existe une autre similaire qui met en avant la dispersion de la lumière. Vous la trouverez en tapant « Lumière : dispersion de la lumière » sur Wikidébrouillards.
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|Avertissement=C'est expérience ne fonctionnera pas sur toute les sortes de pomme de pins. Veillez à tester avant si l'espèce se présentera à l'expérimentation car certaines demandent un niveau de chaleur beaucoup plus élevé.
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|Objectives=- Éduquer sur la lumière
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|Explanations=Un pin a besoin à la fois de chaleur sèche et d'humidité  en alternance pour pouvoir laisser tomber dans un premier temps ses graines puis pour les faire germer.
  
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- Apprendre la décomposition de la lumière, spectre
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L'eau chaude étant une représentation  des pluies d'été, les pommes de pins se referment rapidement pour protéger de la moisissures ses graines. Au contraire lors des pluies d'hiver (l'eau froide de l'expérience) , n'ayant plus de graines à protéger, la pomme de pins n'a pas utilité à se refermer rapidement.
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|Deepen=Les macrosporophylles se rétractent avec l'humidité pour protéger les ovules ou graines d'une température trop basse ou de l'attaque de certains champignons (mycètes). L'ouverture en période plus sèche et plus chaude permettra plus aisément la dispersion des graines et leur germination.
  
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- Comprendre les variations de couleurs du ciel
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L'observation détaillée de la structure d'une pomme de pin (strobile) montre la présence d'écaille, sur le dessus de ces dernières 2 graines par écailles.
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|Animation=- Commencer l’expérience le matin, afin de pouvoir observer le lever du soleil (plutôt vers la fin) avec les enfants. Leur demander comment il voit le ciel pendant la journée quand il fait beau. Pourquoi cette différence de couleur, les faire réfléchir ? (45 minutes)
 
  
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- Retourner dehors, vérifier la couleur du ciel (une fois le lever de Soleil terminé). Pour ensuite aborder l’expérience avec des images réelles en tête.
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Une écaille est constituée de 3 zones hiérarchiques et complexe:  la charnière, le corps et l'apophyse ainsi que de multiples tissus ligneux tels que les fibres de sclérenchyme et de sclérides organisé asymétriquement. C'est pour cela qu'une écaille est dite sclérisée.
  
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- Petite pause avec de commencer la mise en place, manipulation. (10 minutes).
+
Les tissus, confrontés à l'humidité de part leur architecture hiérarchique réalisent un moment fléchissant. En effet, les macrosporophylles (écailles) sont pourvus d'une double courbure dont un point de bifurcation à une humidité relative d’environ 30%.
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|Applications=Cas similaire pour le péristome des mousses, traduit leurs aspects lors des sécheresses.
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|Related=[[A quoi servent les fleurs]]
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|Objectives=* Découvrir la notion de reproduction d'un végétal du quotidien
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* Découvrir à quoi sert la structure de la pomme de pin
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* Découvrir quelques notions de résistance d'un végétal à des facteurs de stresse
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|Animation=Une mise en scène possible serait bien sur d'encadrer cette expérience d'une sortie nature.
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|Notes=[https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01623672/document -publication scientifique  "Compréhension des mécanismes d’actionneur des pommes de pin pour améliorer les performances des biocomposites hygromorphes" par Antoine Le Duigou, Johnny Beaugrand et Mickael Castro du 25 octobre 2017.]
  
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- Groupe de 3 enfants dans l’idéal.
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[http://academienature.fr/ouverturefermeture-dune-pomme-de-pin/ -<nowiki>http://academienature.fr/ouverturefermeture-dune-pomme-de-pin/</nowiki>]
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|Notes=Le livre de Albin-Michel, thème sur l’air sorti. Edition juillet 2014.
 
 
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Version du 25 mars 2021 à 20:12

Grâce à cette expérience découvrez comment fonctionne les pommes de pin!

Auteur avatarAm.fln | Dernière modification 3/04/2021 par Am.fln

Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 142319 1 .jpg
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la vie
Grâce à cette expérience découvrez comment fonctionne les pommes de pin!
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la vie
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Avez-vous déjà observé les pommes de pin (structure emblématique des conifère) à la cime des arbres en vous demandant comment les graines qu'elles contiennent arrivent-elles à se disperser dans l'air malgré leur écrin ligneux?

Tentons maintenant de déterminer les conditions environnementales permettant l'ouverture de ces dernières.
Pomme de pin
Item-Pomme de pin conifer-5466208 340.jpg
Une pomme de pin (strobile ou cône) est une structure composée de feuilles modifiées (macrosporophylle) portant les graines (souvent ailées). Le cône peut être ouvert permettant la dispersion des graines dans l'air ou, il peut être fermé, permettant la protection des graines contre les intempéries, la température du milieu ou les agressions animales/fongiques.
Eau
Item-Eau t l chargement.jpeg
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Thermomètre
Item-Thermomètre Monte Verde 00.jpg
Un thermomètre (du grec ancien θερμός / thermós (« chaud ») et μέτρον / métron (« mesure »)) est un appareil qui sert à mesurer et à afficher la valeur de la température. C'est le domaine d'étude de la thermométrie. Développé durant les XVIe et XVIIe siècles, le thermomètre est utilisé dans différents domaines1. Les applications des thermomètres sont multiples, en météorologie, en médecine, en cuisine, pour la régulation, dans les procédés industriels, etc.
Verre
Item-Verre 330px-Picardie glass.jpg
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".

Étape 1 - Rassemblez le matériel

Préparez 2 récipients remplies respectivement d'eau chaude et d'eau froide. Annotez les soigneusement. (Attention aux brûlures)


Récoltez 3 pommes de pins: une témoin et les 2 autres pour l'expérience.


Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 142952 1 .jpg




Étape 2 - Plongez dans l'eau

Plongez une pomme de pin par récipient en prenant soin de laisse une pomme de pin témoin.

Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 143053 1 .jpg




Étape 3 - Il est temps de remonter

Sortez les pommes de pins des récipients et commencer les observations au bout de 10 minutes et/ou de 2 heures.

Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 153407 1 .jpg
Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 153418 1 .jpg
Pomme de pin- ouverture et fermeture 20210324 153415 1 .jpg


Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Au bout de 10 minutes, la pomme de pin dans l'eau chaude c'est refermée , tandis que la pomme de pin dans l'eau froide n'a pas suivis beaucoup de changement.

Au bout de 2 heures , les deux pommes de pins sont fermées .

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

C'est expérience ne fonctionnera pas sur toute les sortes de pomme de pins. Veillez à tester avant si l'espèce se présentera à l'expérimentation car certaines demandent un niveau de chaleur beaucoup plus élevé.

Explications

Un pin a besoin à la fois de chaleur sèche et d'humidité en alternance pour pouvoir laisser tomber dans un premier temps ses graines puis pour les faire germer.

L'eau chaude étant une représentation des pluies d'été, les pommes de pins se referment rapidement pour protéger de la moisissures ses graines. Au contraire lors des pluies d'hiver (l'eau froide de l'expérience) , n'ayant plus de graines à protéger, la pomme de pins n'a pas utilité à se refermer rapidement.

Plus d'explications

Les macrosporophylles se rétractent avec l'humidité pour protéger les ovules ou graines d'une température trop basse ou de l'attaque de certains champignons (mycètes). L'ouverture en période plus sèche et plus chaude permettra plus aisément la dispersion des graines et leur germination.

L'observation détaillée de la structure d'une pomme de pin (strobile) montre la présence d'écaille, sur le dessus de ces dernières 2 graines par écailles.

Une écaille est constituée de 3 zones hiérarchiques et complexe: la charnière, le corps et l'apophyse ainsi que de multiples tissus ligneux tels que les fibres de sclérenchyme et de sclérides organisé asymétriquement. C'est pour cela qu'une écaille est dite sclérisée.

Les tissus, confrontés à l'humidité de part leur architecture hiérarchique réalisent un moment fléchissant. En effet, les macrosporophylles (écailles) sont pourvus d'une double courbure dont un point de bifurcation à une humidité relative d’environ 30%.

Applications : dans la vie de tous les jours

Cas similaire pour le péristome des mousses, traduit leurs aspects lors des sécheresses.

Vous aimerez aussi

A quoi servent les fleurs

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • Découvrir la notion de reproduction d'un végétal du quotidien
  • Découvrir à quoi sert la structure de la pomme de pin
  • Découvrir quelques notions de résistance d'un végétal à des facteurs de stresse

Pistes pour animer l'expérience

Une mise en scène possible serait bien sur d'encadrer cette expérience d'une sortie nature.

Sources et ressources

-publication scientifique "Compréhension des mécanismes d’actionneur des pommes de pin pour améliorer les performances des biocomposites hygromorphes" par Antoine Le Duigou, Johnny Beaugrand et Mickael Castro du 25 octobre 2017.

-http://academienature.fr/ouverturefermeture-dune-pomme-de-pin/

Dernière modification 3/04/2021 par user:Am.fln.

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