Растения - часы, растения - синоптики
Известно, что лепестки цветов закрываются и открываются в определенное время, в зависимости от изменения освещенности. Обычно в ночное время цветы закрыты, а с восходом солнца они открывают свои венчики. Хотя душистый табак открывается только ночью, так как опыляется ночными насекомыми. Ночью же цветет и энотера, ночная красавица.
Ботаники так объясняют это явление: суточный ритм движения лепестков – результат неравномерного роста верхней (внутренней) и нижней (наружной) сторон. Если быстрее растет верхняя сторона, то лепестки открываются наружу, при этом цветки раскрываются. Наоборот, более быстрый рост нижней поверхности приводит к отклонению лепестка, то есть к закрыванию цветка.
Ученые рассматривают это как приспособление, предотвращающее намокание пыльцы от росы. Лепестки таких растений вечером загибаются, ложатся друг на друга, сдвигаются вместе и принимают вновь то положение, какое они занимали в цветочной почке. Как только роса высыхает и вновь начинают летать насекомые, цветок раскрывается. У многих цветков повторное раскрывание происходит лишь один раз (на следующий день), у других оно повторяется и на третий, четвертый, пятый, а у отдельных видов осенних шафранов - даже на двенадцатый день.
Точность таких часов зависит от погоды - в дождливую и пасмурную погоду такие часы будут «врать». Так же известно, что в разной местности цветы открываются в разное время.
|
|
|
Самыми древними предсказателями погоды, пожалуй, были постоянные спутники человека - растения. Люди давно заметили, что акация желтая и белая, смородина черная и красная, жимолость лесная, донник белый и лекарственный, бобы русские (конские) и некоторые другие растения в период их цветения перед дождем имеют наиболее сильный аромат, в это время их цветки охотно посещают пчелы, шмели и другие насекомые. Объясняется это тем, что с повышением влажности воздуха (а это происходит перед дождем) у цветков этих растений усиливается выделение нектара. Из растений, выделяющих нектар перед дождем, известна и широко распространенная на лугах дрема белая. Днем у этого растения цветки прикрыты, как бы «дремлют», а раскрываются только вечером - опыляют их ночные насекомые, в основном бабочки. Но привлекает дрема насекомых не каждый вечер, а только перед дождем (интенсивное выделение нектара происходит даже за 10-12 ч до перемены ясной погоды). При обильном посещении этого растения насекомыми-опылителями следует ожидать дождя. Если же с вечера дрема раскрыла цветки, но бабочки на них долго не задерживаются - значит, нектара нет и ненастье сменится хорошей погодой. Аналогично реагируют на перемену влажности воздуха и цветки адониса весеннего - ценного лекарственного растения, применяемого в кардиологии.
|
|
|
У большинства растений интенсивное выделение нектара наблюдается при влажности воздуха 60-80%. В таком виде этот лакомый сок наиболее доступен для насекомых-опылителей. Сильно сгущенный нектар насекомые не могут засосать, чем и объясняется плохой лет пчел в период длительной засухи. Однако и длительные дожди не приносят пользы растениям-медоносам, так как при этом задерживается развитие цветков и уменьшается выделение нектара. У растений с открытыми цветками (липа, иван-чай, малина) дождь даже вымывает нектар.
Цветущие растения могут помочь нам предсказать дождь и преждевременным закрытием цветков. За несколько часов до смены ясной погоды закрываются (или не распускаются в обычное для них время) цветки у таких широко известных растений, как одуванчик лекарственный, звездчатка средняя (мокрица), кувшинка белая, шиповник коричный, роза морщинистая и собачья, ноготки лекарственные, шток-роза, различные виды осок. Эта реакция растений тоже является надежным показателем повышения влажности воздуха, так как она направлена на принятие заблаговременных мер по предохранению нектара и пыльцы цветков от вымывания дождем. По этим же растениям можно определить и окончание ненастья, когда, несмотря на облачную погоду, их цветки начинают раскрываться. Соцветия чертополоха курчавого и лопуха паутинистого, листочки обертки которых заканчиваются шиловидными выростами с загнутыми на концах крючками, тоже служат надежными барометрами: к хорошей ясной погоде колючки на их цветочных головках «ощетиниваются», раздвигаясь по сторонам, а перед дождем - смыкаются и становятся неколючими и менее цепкими.
|
|
|
К ненастью поникают цветки у чистотела большого, сердечника лугового, ветреницы дубравной, перелески благородной, фиалки (трехцветной, полевой, душистой, удивительной), маргаритки многолетней, крупки дубравной.
Предстоящую дождливую погоду можно предугадать и по состоянию листьев у некоторых растений. Так, например, если у клевера лугового и кислицы обыкновенной в хорошую погоду дольки тройчатых листьев находятся в одной плоскости, то перед дождем они складываются «домиком», как бы образуя трехскатную крышу.
Еще одно свойство растений-барометров- «плач» перед дождем. Выделение капелек воды на листьях, называемое гуттацией, происходит в том случае, когда при высоком насыщении атмосферного воздуха водяными парами корни растений поглощают воды больше, чем ее испаряют. Под воздействием корневого давления капельки воды выделяются через устьичные отверстия и стекают с кончиков листьев. Чаще всего гуттация наблюдается ранним утром, в пасмурную безветренную погоду и перед дождем. Она является достоверным синоптическим признаком, свидетельствующим о высокой относительной влажности воздуха. К таким растениям «плаксам» относятся: культивируемые в комнатных и оранжерейных условиях монстера восхитительная, канна, бальзамин африканский, а также произрастающие по берегам водоемов и на мелководьях дербенник иволистный («плакун-трава»), стрелолист обыкновенный, частуха подорожниковая, ежеголовник прямой, телоре обыкновенный. «Рекордсменами» в этой группе растений являются каштан конский и клен платановидный, так как их листья начинают «плакать» за 2-4 сут до дождя. Зимой такие комнатные растения, как калла (белокрыльник), своей обильной гуттацией даже предсказывают оттепели.
|
|
|
Основными показателями в долгосрочных прогнозах являются признаки пробуждения живой природы после зимнего покоя. Так, например, если весной первой распускает свои листья береза, следует ожидать теплого лета, а если раньше березы распускаются листья у ольхи, - лето будет холодным и дождливым. Дружное и интенсивное (обильное) выделение сока у березы предвещает ненастную летнюю погоду.
Осенью по березе можно предугадать сроки наступления весны: если листья начинают желтеть с верхушки кроны, - весна будет ранней, а если снизу - поздней. Обильные урожаи яблок, рябины, желудей сулят суровую морозную зиму.
По выращенному на огороде репчатому луку можно предугадать зимнюю погоду прямо дома: если два-три наружных сухих слоя кожуры луковицы тонкие и легко рвутся, погода будет относительно теплой, а если кожура грубая и прочная - следует ожидать суровую зиму.
Глава 2. Практическая часть
Опыт 1. «Получение растительных индикаторов»
Сырье для получения растворов индикаторов:
1) лепестки цветов: розы, гвоздики
2) свежезамороженные ягоды: черная смородина, малина
3) овощи: столовая свекла, морковь
4) листья петрушки
Оборудование: ступка и пестик, химические стаканы, спиртовка, воронка, фильтровальная бумага, штативы, стеклянные палочки, колбы, водяная баня.
Ход работы:
Приготовим отвар: к 10г листкам цветов истертых в ступке добавим 50г воды и кипятим 1, 2 минуты. Полученный отвар отфильтровали, к полученному раствору добавили спирт (в отношении 2:1), чтобы лучше сохранить полученный раствор от закисания, образования плесени.
Аналогично образом приготовим отвар ягод, а отвар овощей варим 10 - 25 минуты на водяной бане.
Отварами полученных индикаторов пропитаем фильтровальную бумагу, высушим ее, поместив на стекло в темном месте. Через 2 дня индикаторная бумага готова к использованию.
Из свежезамороженных фруктов и ягод, овощей выжали сок, для этого их натерли на терке или измельчили в ступке, после этого «отжали» через слой марли сок.
Выводы по результатам опыта.
Растворы индикаторов, возможно, приготовить в домашних и лабораторных условиях;
Растворы получились ярко окрашенными.
Индикаторная бумага получилась качественной.
Опыт 2. «Исследование окраски полученных растительных индикаторов в кислой и щелочной средах».
Реактивы: готовые растворы отваров растений, ягод и овощей, растворы кислоты и щелочи.
Ход работы:
Для проверки индикаторных свойств полученных растворов приготовили 10г 0,1% раствора HCI и 10г 0,1% раствора NaOH.
При добавлении нескольких капель полученных индикаторов к растворам HCI и NaOH происходило изменение цвета индикаторов.
Результаты исследования занесены в дневник наблюдений (см. таблицу 1 в Приложении 3).
Сделаны фотографии с результатами опыта.
Выводы по результатам опыта:
Природные индикаторы можно использовать для определения среды раствора.
Большинство природных индикаторов в кислой среде изменяют свой цвет на красный или его оттенки, а в щелочной среде приобретают оттенки зеленого и желтого цветов.
Не все ягоды и растения можно использовать для получения кислотно-основных индикаторов
Лучшие индикаторы получились из растворов черной смородины, малины, свеклы, розы и гвоздики.
Листья петрушки и индикатор из сока моркови плохо подходят для получения природных индикаторов
Опыт 3. «Сравнение действия индикаторов, полученных из отвара и свежевыжатых соков свежих и замороженных ягод и овощей»
Реактивы: свежевыжатые соки ягод и овощей, отвары ягод и овощей, раствор соляной кислоты, раствор гидроксида натрия.
Ход работы: Для сравнения свойств индикаторов провели исследование растворов плодов и ягод, взятых в замороженном виде и свежих овощей.
Для исследования взяты замороженные ягоды смородины. Из неё готовили отвар.
Заморозили свеклу в морозильной камере при температуре -15°С.
Приготовили свежевыжатый сок свеклы.
Проводили опыты, доказывающие свойства кислот и щелочей, с использованием подготовленных индикаторов.
У соков изменение окраски в щелочной среде до коричневого оттенка происходит медленнее.
Для дальнейшего исследования гипотезы необходимо сверить результаты исследования летом, используя свежие ягоды.
Заключение
Если исследовать окружающий нас мир и более внимательно ко всему присмотреться, то можно собрать энциклопедию индикаторов, которая поможет нам ориентироваться в жизни. Индикаторов вокруг нас много, они помогают нам жить. Знание индикаторных способностей растений может помочь даже в приготовлении пищи. Например, хорошая хозяйка знает, что борщ становится ярко бордовым, если в него добавить уксус или лимонную кислоту.
Приступая к работе, мы выдвинули предположения о том, что растения обладают индикаторными свойствами, которые можно использовать в различных сферах, а также попытались доказать гипотезу - растворы растительных индикаторов можно приготовить самостоятельно и применять домашних условиях при необходимости определения среды раствора.
На основании литературных данных и данных наших исследований мы сделали следующие выводы:
кислотность почвы можно определить с помощью растительных индикаторов;
существуют научно обоснованные связи между определёнными растениями и плодородием почвы;
обеспеченность почвы определёнными химическими элементами можно выяснить по произрастанию некоторых видов растений;
в бытовых условиях лучше всего использовать в качестве индикаторов соки чёрной смородины, малины, свеклы, вытяжки из цветов (роза, гвоздика), так как они особенно ярко окрашены;
интенсивность индикаторов зависит от концентрации исследуемых растворов;
большинство растений-индикаторов в кислой среде изменяют свой цвет на красный, а в щелочной среде на жёлтый, жёлто-зелёный и синий;
жёлтые пигменты растений-индикаторов свою окраску в различных средах не изменяют.
К сожалению, почти у всех природных индикаторов есть серьезный недостаток: их отвары довольно быстро портятся, поэтому чаще используются более устойчивые спиртовые растворы. Положительным моментом является то, что они экологически безопасны, и их можно приготовить и использовать в домашних условиях.
Надеюсь, что наша работа привлечёт внимание учащихся, их родителей и педагогов, так как полученная информация может быть использована не только на уроках химии и биологии, но и в узко прикладном направлении, например в домашнем хозяйстве и на даче. Думаю, что наша работа будет способствовать развитию у учащихся любознательности и наблюдательности.
Список источников информации
Литературные источники:
Ветчинский К.М. Растительный индикатор. М.: Просвещение, 2002г.
Зацер Л.М. К вопросу об использовании растений-индикаторов в химии. - М.: Наука, 2000г.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!