Дослідницька робота - Чому жовтіє листя, Соціальна мережа працівників освіти
Дана дослідницька робота виконана для науково-практичної конференції 2012 року.
| pochemu_zhelteyut_listya.pptx | 1.05 МБ |
Підписи до слайдів:
ЧОМУ ЖОВТІЮТЬ ЛИСТЯ? ДОСЛІДНА РОБОТА Виконала: учениця 4 «Б» класу ПАЛЕЙ КСЕНІЯ Керівник: Ахметова Ю. Н. Вчитель початкових класів м. Хабаровськ, 201
Зміст : Введення I . Чому восени – листопад. Глава 1. Чому жовтіють листя Глава 2. Як настає листопад Глава 3. Навіщо дерева скидають листя II . Дослідження вчених різних країн. Глава 1. Університет Північної Кароліни, США Глава 2. Дослідження британського вченого Глава 3. Дослідження ізраїльських учених Глава 4. Теорія Інституту космічних досліджень Висновок Джерела
Ця тема цікавила мене давно. Щоосені, виїжджаючи в ліс, я милувалася красою природи і запитувала: «Чому листя змінює свій колір, а потім і зовсім опадає?» І вирішила з'ясувати причину. актуальність обраної теми
МЕТА: ЗАВДАННЯ: З'ясувати причину зміни кольору листя восени. Провести теоретичне дослідження. Встановити взаємозв'язок між зміною кліматичних умов та зміною кольору листя. Дізнатися, навіщо дерева скидають листя.
В О Д Е Н І Е Восени наш організм готується до зими і настання холодів йому не страшне. Не тільки людина, а й усе живе потихеньку готується до зустрічі холодів. Ведмеді та борсуки запасають до зими більше жиру. Накопичують його кажани, комарі. У тілі у багатьох комах восени з'являється особлива морозостійка речовина. Деревам теж доводиться витримувати жорстокі морози. Як вони справляються із цим? Адже дерева не можуть, як білки такуріпки, збиватися для тепла в купу, не можуть, як глухарі, зариватися в сніг, щоб урятуватися від морозу. Але й вони наперед готуються до зими.
i. ЧОМУ ОСІННІ - ЛИСТОПАД
Осінь. До зимових морозів ще далеко, а дерева вже починають скидати листя. Але не одразу звільняються вони від листя. Спочатку йде підготовка до листопаду. У листі відбуваються дивовижні перетворення - вони починають жовтіти. ГЛАВА 1. ЧОМУ ЖОВТІЮТЬ ЛИСТЯ
Але звідки береться жовта фарба? Адже влітку все листя зелене… Виявляється, жовта фарба знаходиться у листі завжди. Лише влітку жовтий колір непомітний. Він забивається сильнішим – зеленим. Зелений колір листя надає особливу речовину - хлорофіл. Хлорофіл у живому листі постійно руйнується і знову утворюється. Але відбувається це лише на світлі. Влітку дуже довгий день, і рослини отримують багато сонячного світла. У цей час у листі рослин активно відбувається фотосинтез, постійно виробляється хлорофіл. Хлорофілові клітини постійно руйнуються і відновлюються, тому що в них відбувається найважливіші для рослин процеси розкладання вуглекислоти на воду та кисень, та утворення вуглеводів. Влітку утворення хлорофілу не відстає від його руйнування, тому листок весь час залишається зеленим.
З настанням осені день коротшає, сонячного світла листям не вистачає. Хлорофіл вдень руйнується, але не встигає відновитись. Тому зелений колір у листі зменшується, а стає помітним жовтий: лист жовтіє.
Але восени листя стає не тільки жовтим, а й червоним, багряним, фіолетовим. Це залежить від того, яке барвник знаходиться в в'янучому листі. Листя будь-якого виду рослин містить безліч пігментів, головними з яких, крім відомого нам хлорофілу, є: каротин(Провітамін А) - саме він дає насичений, яскравий колір моркви, гарбуз, ягоди обліпихи. Буває жовтий та червоний. антоціан – лілово-червоний пігмент, надає особливого кольору бурякам та червонокачанній капусті. Ще одним елементом, який безпосередньо пов'язаний із утворенням кольору листя, є ауксин. Він живить клітини, розташовані у місці кріплення живців листя до гілки. Восени припиняється виділення ауксину, всі з'єднувальні канали між листом і гілкою блокуються, і надходження поживних речовин лист припиняється. Відбувається розпад хлорофілових клітин, та його кількість стрімко зменшується. Але каротин не виводиться, і листя залишається пофарбованим у коричневий, червоний та інші темно-світло-червоні кольори.
А ось з вільхи листя впаде зеленим, незалежно від погоди. У її листі, крім хлорофілу, інших барвників немає.
Яскравість осіннього листя залежить також від того, яка погода стоїть. Якщо осінь затяжна, дощова – забарвлення листя від надлишку води та нестачі світла буде тьмяним, невиразним. Якщо ж холодні ночі чергуються з ясними сонячними днями, то і фарби будуть стати погоді - соковитими, яскравими. Ще однією причиною пожовтіння листя культурних рослин є нестача води та мінеральних солей – азоту, заліза, магнію, необхідних для нормального функціонування. Восени, або за нестачі вологи, основна рослина витягує атоми магнію із зелених клітин хлорофілу і переводить його в стовбур або гілки. Без магнію клітини хлорофілу втрачають здатність засвоювати сонячну енергію і вмирають, лист стає жовтим і швидко в'яне.
Як же дерева скидають листя? Напевно, всі помічали, що чим сильніше почервонів або пожовк лист, тим легше він обривається. І ось настає момент, коли варто тільки доторкнутися до аркуша, як вінтут же падає з гілки разом із черешком. Ще вчора листя не зміг зірвати навіть сильний вітер, а тепер вони відвалюються самі. Виявляється, восени в черешках листя теж відбуваються зміни. Влітку черешки листя міцно скріплені з гілками. Зірвати зелений лист із дерева дуже важко. Його легше розірвати, ніж відокремити від гілки без ушкоджень. Що сталося? Виявляється, восени в основі черешка, там, де він прикріплюється до гілки, з'явився так званий пробковий шар. Він, як перегородка, відокремив черешок від гілки. Тепер лише кілька тонких волоконців з'єднують черешок листа із гілкою. Навіть легкий подих вітру обриває ці волоконця. Листя падає. РОЗДІЛ 2. як настає ЛИСТОПАД
Глава 3. навіщо дерева скидають листя. Хоча наші листяні дерева живуть десятки і сотні років, листя у них «працює» лише один сезон. І за цей час все одно швидко зношуються. Адже «робота» у листя дуже напружена. У зеленому листі вся нижня поверхня, вкрита прозорою шкіркою, усіяна дрібними отворами – продихами. Під впливом навколишньої температури та вологості повітря вони то відкриваються, то закриваються. Вода, яку всмоктує з ґрунту корінь, піднімається по стволу до гілок та листя. Коли продихи відкриті - з листя випаровується волога, і нові порції води підтягуються через стовбур у крону. Деревам потрібно дуже багато води. За літо велика береза, наприклад, випаровує близько 7 тонн води. Взимку стільки вологи з ґрунту не отримаєш. Втрачаючи листя, дерева захищаються від «зимової посухи». Немає дерева листя – немає і такого рясного випаровування води. У містах повітря сильно забруднене, сажа осідає на листі, забиває продихи. Випаровування сповільнюється. Тому в містах деяким деревам доводиться міняти листя двічі на рік. Відомий випадок,коли тополя змінила її п'ять разів! Є й третя причина для листопада: захистити тонкі тендітні гілки дерева від тяжкості снігу, що випав. Листопад пристосовує дерева до зими.
iI. Дослідження вчених різних країн
Група вчених з університету Північної Кароліни в м. Шарлотта, США знайшли нові закономірності у появі восени червоного та жовтого листя. Вони перевіряли існуючу теорію про те, що червоний пігмент антоціан захищає восени ослаблене та вразливе листя від сонячного світла, дозволяючи їм протриматися якомога довше, щоб дерево могло витягти з них якнайбільше поживних речовин на зиму. В результаті дослідження червоного клена та амбрового дерева, вчені виявили, що у піднесених районах, де ґрунт бідніший, у цих дерев листя набагато червоніше, ніж на таких же деревах на родючих заливних територіях. Отримані дані підтверджують теорію, що вироблення антоціанів допомагає листям протриматися якнайдовше і дозволяє дереву ефективніше запастися поживними речовинами на зиму. Глава 1. університет північної Кароліни, США
Британський учений Брайн Форд запропонував нову теорію, яка пояснює, чому з настанням осені листя на деревах змінює колір і опадає. Професор вважає, що скидання листя служить для дерев тим самим, що з людини – відвідуванням вбиральні. Позбавляючись листя, дерева звільняються від зайвих речовин, що накопичилися всередині. Професор з'ясував, що незадовго до скидання листя в них збільшується рівень таких шкідливих речовин, як танін та оксалат. Рівень важких металів у готовому листі також росте, і, очевидно, ці речовини дерево воліє швидше видалити, ніж залишити зберігати на зиму – упевнений дослідник. Крім того, скидання листя не є причиноюнестачі вологи. Адже рослини, що живуть у воді, так само скидають листя. Розділ 2. дослідження британського вченого
Незвичайну гіпотезу, що пояснює, чому восени листя європейських дерев переважно жовтого кольору, а Америки та Азії – червоного, висунули ізраїльські та фінські біологи. Вони вважають, що у всьому «винні» гори, які існували на цих територіях кілька мільйонів років тому. Вчені стверджують, що, починаючи з 35 мільйонів років тому, вічнозелені ліси та джунглі, що покривали більшу частину надводної території Землі, пережили безліч льодовикових періодів та посух. В результаті дерева навчилися скидати листя на час зимівлі. Тоді ж і міг з'явитися і захисний механізм вироблення червоних пігментів комах, що відлякують. Але звідки ж виникла відмінність у переважаючому кольорі? І тут дослідники звертаються до географії. У Північній Америці та Східній Азії гірські ланцюги переважно простягаються з півночі на південь. Коли клімат змінювався, відбувалася міграція рослин, тварин і супутніх шкідників, гори ж багато в чому визначали напрям цих переміщень. Те саме відбувалося і в Європі, але там Альпи та їхні відростки простяглися зі сходу на захід. А значить, «збігати» від холоду тваринам і рослинам було значно складніше. В результаті багато видів дерев вимерли, а з ними і шкідники, що залежать від них. Необхідність активного вироблення червоних пігментів відпала. Розділ 3. дослідження ізраїльських учених
Астробіолог Ненсі Кян з Інституту космічних досліджень імені Годдарда заявляє, що рослинність на інших планетах не обов'язково має бути зеленого кольору. Наприклад, листя дерев планети, що обертається навколо зірки яскравіше Сонця, може бути жовтим або помаранчевим, а якщо світило тьмяніше нашого, то навіть чорним. Земний фотосинтез,Здебільшого залежить від червоної та синьої частин світлового спектру. Червоний колір найкраще досягає поверхні Землі, а сині промені найінтенсивніші. Рослини поглинають деяку кількість зеленого спектру, але не так багато, як червоного та синього, тому у земних рослин ми бачимо зелене листя. У світлі більш яскравих зірок переважають сині та ультрафіолетові промені. Таким чином, фотосинтез на планетах, що обертаються навколо цих світил, будуватиметься переважно на поглинанні такого світла. За словами Кян, оскільки в такому випадку відбиватиметься червоно-жовто-оранжева частина спектру, то рослинний покрив планети, швидше за все, цілий рік буде «осіннього» забарвлення. Спектр зірки, трохи менш яскравої, ніж наше світило, ненабагато відрізнятиметься від сонячного, так що й листя дерев на планеті, що обертається навколо неї, буде зеленим. А ось рослинність планети, яка обертається навколо червоного карлика (зірки, маса якої становить від 10-50% маси Сонця), швидше за все, людському оку здаватиметься чорною. Ці зірки випромінюють світло, переважно, в інфрачервоному, невидимому для людського ока діапазоні. Розділ 4. Теорія Інституту космічних досліджень
Провівши дослідницьку роботу, я дізналася: чому восени листя змінює свій колір, що впливає на забарвлення листа, чому відбувається листопад. Разом із хлорофілом вони поглинають ширший спектр світлової енергії. Але з приходом осені хлорофіл руйнується швидше, ніж виробляється, і червоно-жовті пігменти затьмарюють зелене забарвлення. У черешку листа формується розподільний шар, що складається з опробковілихклітин, яким лист під час листопада відокремлюється від рослини. З листям дерева позбавляються шкідливих продуктів обміну речовин. Поживні речовини та необхідні мінеральні елементи в пору відмирання майже повністю переходять з листя у внутрішні частини рослин. висновок
За появою осіннього забарвлення листя настає листопад. Листопадність - пристосувальна властивість рослин. У холодному кліматі це пристосування до морозної зими, у спекотному - до витримування спеки, що дозволяє переносити посуху. Осіннє забарвлення листя, а потім і листопад, у різних дерев і чагарників починаються не одночасно. Значний вплив на це має місце проживання рослини. В тих самих рослин на вододілі, схилі, вузькому розпадці, долині це відбувається в різні терміни. Дається взнаки різний ступінь освітленості і температура повітря. Вплив надає і вологість ґрунту: на сухих ґрунтах осінні кольори з'являються раніше. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------- Настає кінець листопаду, ліс рідшає. Дерева підготувалися до зимових холодів: під корою вони мають міцний пробковий шар, маленькі нирки щільно закутані лусочками. Є й запаси, які будуть потрібні деревам навесні.
Граубін Г. «Чому восени – листопад? Видавництво «Малюк», Москва, 1983. http://rust. su http://expirience. ru http:// persona . rin. ru http:// mignews. com http:// sostav. ua джерела