Рользинг - Гимназия № 3

Рользинг Александра (10 класс)
Научный руководитель: учитель биологии
Иркитова Ольга Владимировна
ПРЕВРАЩЕНИЕ НАЗЕМНОЙ ФОРМЫ ТРАДЕСКАНЦИИ В ВОДНУЮ
Известно, что растительная жизнь возникла в воде и прошла длительный путь
эволюции
в
тесной
связи
с
водой.
Протоплазма
живых
клеток
проявляет
жизнедеятельность только в насыщенном водой состоянии. Ведь все биохимические и
физиологические процессы протекают в водной среде, а передвижение внутри растения
веществ,
усвоенных
им
из
окружающей
среды
и
образованных
в
процессе
жизнедеятельности, осуществляется в виде водных растворов. И если протоплазма
высыхает, теряя определённую часть воды, то клетка погибает или, в лучшем случае,
переходит в состояние анабиоза. (Анабиоз-состояние глубокого покоя.)
Кроме того, вода создает тургорное давление, способствуя в клетках растяжению и
росту молодых клеток, а также является важным ресурсом в процессе фотосинтеза, в
основе которого лежит реакция между водой и углекислотой. В связи с большой ролью
воды в жизни растений значительная часть массы их тела (не менее 50%) приходится на
воду, а протоплазма растительных клеток содержит в среднем 85-90% воды.
Вода в природе существует в трёх физических состояниях: жидком, газообразном и
твёрдом, и все эти формы влаги имеют экологическое значение для растений. Наиболее
важную роль в жизни растений играет жидкая влага, так как большинство растений
способно усваивать воду только в жидком состоянии. Парообразная влага может
усваиваться лишь немногими более или менее примитивными растениями, и в этом случае
является, как и жидкая влага, прямодействующим фактором. Вместе с тем она оказывает
на все растения большое косвенное влияние, так как от степени насыщенности
парообразной влагой окружающего растение воздуха зависят некоторые процессы его
жизнедеятельности, в первую очередь скорость потери воды при испарении.
В твердом состоянии вода влияет на растение в основном косвенно. Например,
образуемый в зимний период снежный покров предохраняет почву от сильного
промерзания и защищает живые части растений, прежде всего почки возобновления, от
низких температур, а при таянии снега обеспечивается весенняя влагозарядка почвы. В то
же время твёрдая влага в виде корки льда на поверхности почвы, ожеледи и изморози на
поверхности растений, а также в виде града может оказывать вредное прямое воздействие
на растения.
Таким образом, вода влияет на растения и прямо, и косвенно.
В данной работе будет рассмотрена проблема приспособления организмов к условиям
существовании; и, в первую очередь, к приспособленность растений к водной среде
обитания.
Мы изучили изменения наземной формы традесканции в водную и выявили, как
анатомическое строение растений формируется под воздействием среды обитания. 32
черенка традесканции Вернадской укореняли в почве в течении 5-ти дней. Укоренившиеся
черенки высадили в стеклянную банку с почвой и закрыла стеклом. Черенки в течение
трех недель опрыскивались водой. Затем пересадили их в стеклянную банку, на дно
которой предварительно засыпали почву (5 см.), прикрыв сверху слоем песка (3 см). Туда
же
налила
воду,
так,
чтобы
растение
полностью
находилось
под
водой.
Продолжительность 1 месяц.
Анатомические исследования проводили на листьях со средней части растения.
Временные препараты готовили на свежих или фиксированных в 70-% спирте листьях по
общепринятой методике. Повторность измерений 3-х кратная. Эпидерму изучали на
парадермальных срезах. Для определения типа устьичного аппарата использовали
классификацию М.А.Барановой.
Срезы листа делали безопасной бритвой (продольные), помещали в воду и
исследовали с использованием светового микроскопа «Биолам», при 600 кратном
увеличение. Рисунки выполнены схематично.
Второй способ исследований - с помощью лака. Нижнюю кожицу листа традесканции
покрыли тонким слоем бесцветного лака. Лак должен просохнуть. Затем с помощью
препаровальной иглы и пинцета просохший лак отделяется. Данный слепок кладётся в
подготовленную каплю воды на предметное стекло. Затем слепок накрывается покровным
стеклом и полученный микропрепарат готов для изучения под микроскопом.
Визуальный способ исследований предполагает осмотр окраски листьев наземной и
водной формы традесканции и замеры линейкой размеров листовых пластинок.
Результаты опытов видны в следующих таблицах.
Таблица 1. Анатомические особенности листьев традесканции Вернадской.
Показатели
Традесканция Вернадская (повторность 1)
1.(контроль№1 2. (опыт 1)
)
1. .Размеры листовых пластинок,
Длина, см.
Ширина, см
2.Число устьиц
при(7*20), шт.
5,8
2,3
10
4,7
1,8
7
3. (опыт 2)
4,8
1,7
5-6
4. (опыт 3)
4,6
1,9
6-7
3. Размеры устьиц
длина, мкм.
ширина, мкм.
4. Окраска листовых пластинок
0,81
0,32
Светло
зелёная
1,11
0,41
- Темно
зелёная
1,13
0,40
- Темно
зелёная
1,17
0,42
- Темно - зелёная
Таблица №2. Анатомические особенности листьев традесканции Вернадской
Показатели
Традесканция Вернадская (повторность 2)
1 (контроль №2)
2. (опыт 1)
3. (опыт 2) 4.(опыт 3) .
1. Размеры листовых пластинок,
Длина, см
Ширина, см
6,5
2,3
4,3
1,7
4,5
1,8
4,4
1,6
при(7*20), шт.
3. Размеры устьиц
длина, мкм
ширина, мкм
11
9
8-9
7
0,79
0,29
0,98
0,35
0,97
0,38
1,22
0,43
4. Окраска листовых пластинок
Светло - зелёная Темно - зелёная Темно -
Темно -
зелёная
зелёная
2.Число устьиц
На парадермальных срезах листа традесканции выяснилось, что у контрольных
растений размеры листовых пластинок более крупные - длина 6,5см., ширина-2,3см., а у
растений, выросших в водной среде размеры листовых пластинок более мелкие, что
составляет в среднем - длина- 4,8см, ширина-1,9см. Выяснилось, что количество устьиц у
опытных растений уменьшается, составляет- 8 шт., а у контрольных растений состовляет11 шт. Размеры устьиц увеличиваются в опытных растениях - длина -1,22 мкм., ширина 0,43 мкм, тогда как в контрольных растениях они уменьшаются - длина- 0,81 мкм, ширина-0,32 мкм.
Окраска растений тоже меняется: в опытных растениях она более темная, чем в
контрольных.
К каким выводам и обобщениям мы можем прийти? Известно, что посев площади
земли занимают около 10% суши, дальнейшее увеличения посевных площадей уже
невозможно. Страны мира широко используют дары моря, т.е. осваивают водные
пространства. Так, в Японии имеются морские огороды. Подобные опыты проводились и
Россией в Балтийском море. Учёные считают, что за освоением водных пространств для
выращивания растений принадлежат будущему.
В этой работе был рассмотрен вопрос, как приспосабливаются организмы к условиям
существования
и
какие изменения
происходят.
Большое внимание
уделили
к
приспособленности традесканции Вернадской к водной среде обитания. И рассмотрели,
какие изменения происходят в анатомическом строении растений. Оказалось, что
гистологических изменений нет, а меняются лишь количественные показатели.
Представленные данные позволяют сделать вывод, что в опытных растениях
наблюдается уменьшение размеров листовых пластинок, а это характеризуется одной из
черт приспосабливаемости растений к водной среде. У растений традесканции, выросшей
в водной среде, видно, что листовые пластинки более темные - это объясняется более
активными процессами фотосинтеза.
Количество устьиц уменьшается, а размеры их увеличиваются. Эти изменения
обусловлены возникновением у растений приспособлений к водному образу жизни
Рользинг Саша за работой
Литература
1.Васильева А.Е. Ботаника. Морфология и анатомия растений. - М.: Просвещение, 1988.
2. Культнасов И.М. Экология растений. - Издательство Московского Университета, 1982.
3. Расова А. Проблемы озера Манжерок и некоторые пути их решения. - Горно-Алтайск:
МОУ «Гимназия №3 г. Горно-Алтайска», 2004г.
4 Манидов Н.М. Экология для 9-11 классов.- М.: Школа-ПРЕСС, 1996.
6. Прокопьев Е.П.Экология растений. – Томск: Томский Государственный Университет,
2001.