влияние внешних факторов на репаративную

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«БРЯНСКИЙ ГОРОДСКОЙ ЛИЦЕЙ №2 ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА»
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА РЕПАРАТИВНУЮ
РЕГЕНЕРАЦИЮ ДЕКАБРИСТА (ЗИГОКАКТУСА)
Автор работы:
ученица 10«А» класса
Демченко Яна Игоревна
E-Mail: [email protected]
телефон:8(953)275-33-22
Научный руководитель:
Бородуля Александра Александровна
учитель биологии
Брянск 2013
Содержание:
Актуальность.
Стр.3
Гипотеза.
Стр.3
Цели.
Стр.4
Задачи.
Стр.4
Методы исследования.
Стр.4
Ход работы:
I. Теория.
Стр.5
1. Понятие и виды регенерации. Регенерация растений. Стр.5
2. Декабрист (Зигокактус)
Стр.5
II. Практический этап. Описание эксперимента.
Стр.6
7. Вывод.
Стр.9
8. Заключение
Стр.9
9. Список используемой литературы.
Стр.10
1.
2.
3.
4.
5.
6.
2
Актуальность
В настоящее время сохраняется высокая потребность в изучении влияния
внешних факторов на репаративную регенерацию растений, в этом смысле они
обладают большим потенциалом, получившим широкое распространение в
народном хозяйстве. Однако отсутствуют научно-экспериментальные данные о
ходе протекания регенерации при влиянии определённых условий. И именно
поэтому мною был проведён ряд экспериментов, выявляющих наиболее
благоприятные внешние условия для регенерации растений. В целом,
вышеизложенное обусловило актуальность выбранной темы по изучению
влияния комплекса внешних фактов на репаративную регенерацию растений.
Гипотеза
Можно предположить, что по завершении данного эксперимента мною будут
получены следующие результаты:

Образцы,
находящиеся
на
свету,
проявят
гораздо
большую
регенерационную активность, чем образцы, изолированные от попадания
на них любого рода освещения.
 Под влиянием стимуляторов роста корневой системы для цветковых
растений регенерация будет протекать гораздо быстрее, чем у других
образцов.
 Влияние классической музыки (произведений Йозефа Гайдна, Вольфранга
Амадея Моцарта и Людвика ван Бетховена) более плодотворно скажется
на процессе восстановления растения, чем воздействие на него «тяжёлой
музыки» - хард-рока (в исполнении таких групп, как
AC/DC, Black
Sabbath, Deep Purple и др.).
3
Цели
1. Изучение регенерационной способности исследуемого растения.
2. Изучение динамики репродукционных процессов под влиянием различных
факторов внешней среды.
3. Сравнение
показателей
влияния
различных
внешних
факторов
на
регенерационный процесс.
Задачи
1. Проведение серии опытов по восстановлению корневой системы Декабриста.
2. Создание различных условия для протекания репродуктивных процессов.
3. Проведение периодического сбора данных с исследуемых образцов.
Методы исследования
1. Экспериментальный метод – в ходе проведения ряда опытов воссоздаются
различные условия, в которых будут развиваться образцы.
2. Сравнительный метод – позволяет выявить сходства и различия между
образцами по завершении эксперимента, систематизировать данные о
регенерации
растений,
выявить
наиболее
оптимальные
регенерации растений на примере комнатного растения
условия
для
Декабрист
(Зигокактус).
3. Описательный метод - полезен при наблюдении за образцами в течении
долгого промежутка времени и сборе материала для сравнительного метода
исследования.
В ходе проведения данного исследования ведущей является экспериментальная
методика, с помощью которой будет дана комплексная оценка показателей
интенсивности регенерационных процессов у исследуемого растения.
Для
проведения эксперимента мною были выбраны пять, по моему мнению,
4
наиболее интересных факторов, оказывающих непосредственное влияние на
регенерационную активность образцов.
Ход работы. I Теория
Понятие и виды регенерации. Регенерация растений.

Регенерация - восстановление организмом утраченных частей на той
или иной стадии жизненного цикла. Регенерация обычно происходит в
случае повреждения или утраты какого-либо органа или части организма.
Однако помимо этого в каждом организме на протяжении всей его жизни
постоянно идут процессы восстановления и обновления. Различают два
вида регенерации: физиологическую и репаративную. Восстановление
органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после их
разрушения
в
процессе
жизнедеятельности
организма
называют физиологической регенерацией. Восстановление структур после
травмы
или
действия
других
называют репаративной регенерацией.
повреждающих
Широкое
факторов
распространение
регенерации в царстве растений обусловлено сохранением у них меристем
(тканей, состоящих из делящихся клеток) и недифференцированных
тканей. Регенерацией в общем смысле слова называют новообразование
органов на отрезанных или пораненных частях растения. Наиболее важны
те явления регенерации, которые ведут к увеличению количества особей, к
их "вегетативному размножению». Далеко не всегда регенерация сводится
к новообразованию органов, весьма часто дело сводится к развитию
покоящихся, "спящих" зачатков.
В более узком смысле слова
регенерацией называют лишь возобновление отделенной части какоголибо органа. (Энциклопедия Кольера «Регенерация»)
Декабрист (Зигокактус)
5
Родиной декабриста считают влажные тропические леса Южной Америки.
Естественная окраска цветов декабриста – белая и ярко-красная. Нередко можно
увидеть
ярко-оранжевые,
селекционерами.
коралловые
и
сиреневые
цветы,
выведенные
Декабристы относятся к лесным кактусам, они растут при
свете, приглушённом кронами деревьев, дефиците почвы и высокой влажности
воздуха. Этому растению не идут на пользу прямые солнечные лучи. Это будет
тормозить его рост. Декабрист предпочитает лёгкую полутень и будет хорошо
себя чувствовать на небольшом отдалении от источника освещения. Зато к
температурному режиму он относится очень терпимо. Оптимальная температура
для его выращивания – 18-25°С.Полив растения должен быть умеренным. В
жаркое время года декабристу будет полезно опрыскивание.
Размножают
декабрист путём черенкования.
Декабрист – растение-долгожитель. При
хорошем
может
уходе
он
прожить
15-20
лет.
(http://www.jlady.ru/priroda/dekabrist-cvetok.html ; «Комнатные растения от А до
Я».- ОЛМА-ПРЕСС Гранд, 2003)
II Практический этап
Описание эксперимента
Для проведения исследования мною были выбраны пять, по моему мнению,
наиболее интересных факторов, оказывающих непосредственное влияние на
регенерационную активность образцов растения. Это действие классической и
тяжёлой музыки, обильное освещение и полное его отсутствие, а также
стимуляция роста корневой системы при помощи подкормки для цветковых
растений. Для боле точного снятия показаний с растений в процессе их
восстановления, мною были взяты по 3 абсолютно одинаковых черенка
Декабриста (Зигокактуса, см. прил. №1), являющиеся крайними сегментами
взрослого материнского растения (см. прил. №2).
По условию эксперимента
образцы были помещены в различные условия, в которых поддерживался
6
необходимый для их оптимального роста уровень влажности. Наблюдение за
ними велось ровно два месяца ( с 18.09.2013 по 18.11.2013), в течение которых
составлялась сравнительная таблица их роста и развития (см. прил. №3).
Уровень освещённости имеет огромное значение в жизни каждого растения.
Солнечный свет – источник тепла, так важного для всего живого на нашей
планете. Именно поэтому в моём исследовании будет рассмотрено, как обилие
или полное отсутствие света повлияет на скорость регенерационных процессов
декабриста. Взяв две одинаковые ёмкости, я поместила в каждую по три черенка
исследуемого растения и укрыла концы сегментов, ранее соединённых с
материнским растением, влажным ватным диском. Затем, поместив одни
образцы в месте яркого освещения (а точнее на подоконнике), а другие в тени
(то есть в шкафу), я в течении двух месяцев продолжала вести за ними
наблюдение и получила очень интересные результаты (см. прил. №3).
Полученные данные опровергли одну из моих гипотез, в которой говорилось,
что образцы, находящиеся на свету, проявят гораздо большую регенерационную
активность чем те которые были изолированы от попадания на них любого рода
освещения. Все вышло с точностью до наоборот. Так как Декабрист –
тенелюбивое растение, то и его регенерационные процессы будут гораздо
активнее проходить в тени, нежели на свету. Но это касается не только
регенерации. Более активный рост, а также пышное цветение взрослого растения
будет более ярко выражены именно на затемнённой стороне растения ( см. прил.
№4).
Еще в древних книгах можно было встретить удивительные сведения о
взглядах древних мыслителей и философов на природу растений и их
чувствительность к музыке и
пению. Именно это и наводит на мысль:
«Действительно ли музыка может повлиять на регенерацию растения? И если да,
то какая именно в большей степени скажется на скорости его регенерации:
проверенная веками классическая музыка или ставшие «классикой» тяжёлого
7
рока хиты таких популярных групп как AC/DC, Black Sabbath и многих других
представителей
данного
жанра».
Подготовка
к
проведению
данного
эксперимента ничем не отличалась от вышеизложенной в предыдущем
эксперименте. В течении двух месяцев одним образцам растения ежедневно (по
2 часа) включали произведения классической музыки в то время, как другим –
тяжёлый рок. По истечении исследования анализ полученных данных
полностью подтвердил мою теорию. Регенеративная активность оказалась
гораздо выше у тех растений, которым исполнялись произведения Моцарта,
Баха и Бетховена, чем у черенков, для которых звучал «тяжёлый металл».
Однако, корневая система у всех «музыкальных» образцов развилась гораздо
лучше, чем у растений, на которых оказывали влияние другие факторы.
Последним трём образцам в течении двух месяцев я давала подкормку
(стимулятор роста корней у черенков цветковых растений) для ускорения их
регенерации, но, к сожалению, это почти не дало никаких результатов (см. прил.
№3), причина чего мне до сих пор неизвестна.
8
Вывод
В ходе проведения исследования были тщательно изучены, доказаны и
опровергнуты предложенные мною гипотезы и получены их действительные
результаты:
 Репродуктивные процессы декабриста (в виду того, что данное растение
является
тенелюбивым)
гораздо
активнее
протекают
в
условиях
недостатка солнечного освещения, чем при его избытке.
 Стимуляторы роста корневой системы не оказали никакого заметного
влияние на развитие и регенерацию исследуемого растения.
 Действительно,
влияние
классической
музыки
более
плодотворно
сказалось на процессе регенерации экспериментальных образцов, в
отличие от действия на них современной «тяжёлой» музыки.
В ходе исследования и анализа полученных данных была составлена сводная
таблица (см. прил. №3), в которой представлены изменения в процессе
регенерации растений под влиянием каждого из рассмотренных факторов.
Заключение
На мой взгляд, проведённая работа была ненапрасной, я узнала много нового и
познавательного. По истечении некоторого времени я собираюсь продолжить
более углублённое изучение этой темы, надеюсь, что смогу обнаружить новые
интересные для себя факты и сделать соответствующие выводы.
Данные, полученные в ходе исследования, могут использовать цветоводы и
просто любители комнатных растений. Это поможет им более успешно
применять репаративную регенерацию как метод вегетативного размножения на
9
практике и позволит достигнуть больших результатов при выращивании
Декабристов в домашних условиях.
Список используемой литературы:
 Энциклопедия Кольера «Регенерация»
 http://livescience.ru «Воздействие музыки на растения и другие живые
организмы»
 http://www.jlady.ru/priroda/dekabrist-cvetok.html
 «Комнатные растения от А до Я».- ОЛМА-ПРЕСС Гранд, 2003.
10