Научно-практическая конференция МСХА
учащихся Кубани
Движение — проявление жизни
растений. Тропизмы.
Биология.
Выполнена ученицей
Дмитриевой Екатериной Евгеньевной
8 «Б» класса МБОУ СОШ № 18
г.
Славянска-на-Кубани
Научный руководитель
Лях Татьяна Евгеньевна
Дмитриева Светлана
Викторовна
МБОУ СОШ
№ 18
г. Славянска-на-Кубани
2014
Аннотация
Одной из интереснейших загадок природы, являются
выработанные в процессе эволюции приспособительные движения растений. Что
представляют собой движения растений и чем они определяются? На этот вопрос мы
решили ответить, выполнив со своим руководителем, ряд исследований и наблюдений
за растениями. Зная, что тропические движения есть в животном и растительном
мире, мы поставили перед собой цель: опытным путем установить наличие тропических
движений у растений и вызывающие их внешние раздражители.
Для достижения цели
исследования мы использовали теоретический и практический методы. Теоретический метод: поиск, изучение и
анализ научной и научно-популярной литературы по данному вопросу. Из
практических методов исследования использовали: наблюдение, измерение,
проведение экспериментов, съемка фотографий и создание презентации.
Гипотеза: если на орган растения оказывают
влияние внешние раздражители (неравномерное распределение воды, света;
химические вещества; кислород; сила тяжести, магнитное поле), то орган растения
меняет своё положение в пространстве.
Человек будущего — это всесторонне развитая личность,
живущая в гармонии с окружающим миром и самим собой. Поэтому тема моей
работы актуальна для меня и моих сверстников. Необходим строго научный подход к
использованию растительных богатств, рассчитанный на долговременное сохранение
растительного мира. Но для того чтобы правильно использовать растительные
богатства, необходимо знать строение и жизнь растений, их потребности и
возможности.
Введение
Движение — это перемещение
организма или его частей в пространстве. Способность к активному движению, т.е.
к движению с затратой метаболической энергии, - характерное свойство всех живых
организмов. [8] Иногда высказывается мнение, будто только животные способны
двигаться, поскольку растения не имеют органов чувств, нервов и мускулов. Хотя
строение растительных организмов отличается от строения организмов животных,
растения все же обладают многими специфическими реакциями. Одной из таких
реакций является способность растений к изменению положения в пространстве.
Выполняя работу, нами были поставлены следующие задачи: 1. Изучить теоретический материал, в
котором представлены различные взгляды и исследования ученых в области
тропических движений у растений, и факторов, которые их вызывают. 2. Установить
наблюдение за процессами роста и движения растений. 3. Экспериментально
доказать, что такие факторы внешней среды как - свет, химические вещества,
вода, сила притяжения земли, кислород, магнитное поле влияют на процесс роста
и движения растений. 4. Проанализировать и сопоставить ответные реакции
растений, лежащие в основе тропизмов.
Основная часть
Тропизмы - это изменение положений
органов закрепленных в почве растений, вызванные внешними раздражителями,
причем направление движений органов зависит от направления, по которому это
раздражение наступает. [9] Движение стеблей и корней под действием
силы тяжести получило название геотропизма.
Если ростовые изгибы происходят под влиянием воды или
уменьшения влажности воздуха, то говорят о гидротропизме.
Ростовые изгибы органов растений под влиянием одностороннего освещения
называют фототропизмом. [8]
Хемотропизм — это ростовая реакция на некоторые
химические вещества. Корни растений изгибаются по направлению к питательным
веществам.
Аэротропизм — ориентировка в пространстве,
связанная с неравномерным распределением кислорода. Аэротропизм свойствен в
основном корневым системам. [12]
Тигмотропизм (гаптотропизм) — это ростовые
изгибы в ответ на прикосновение. Тигмотропизм свойствен лазающим и вьющемся
растениям. [8]
Термотропизм — изменение роста корней в сторону
благоприятного теплового режима. [3]
Электротропизм (гальванотропизм) — проявляется при помещении
органа растения в электростатическое поле или при пропускании тока через
растение.
Травмотропизм — ростовая реакция на одностороннее
поранение.
2. Исследовательская часть.
Опыт №1
«Обнаружение положительного геотропизма у корня»
Цель: установить явление положительного геотропизма у
корня.
Результат: в ответ на вращение корешки
кресс-салата меняли направление роста. Чтобы всегда двигаться вниз. Через шесть
дней, они обрисовали спираль. Вывод: при любом положении
проростка в пространстве главный корень всегда изгибается вниз.
Опыт №2 «Обнаружение отрицательного геотропизма
у побегов и их частей»
Цель: установить явление отрицательного геотропизма у побегов ряда
овощных культур.
Результат: рост клеток
растяжением идет в темноте интенсивно, в результате образуются длинные,
вытянутые, имея бледную окраску стебли. Стебли, находясь в горизонтальном и
вниз положении, в темноте меняют свое направление роста (растут вверх). На свету
растяжение клеток тормозится, поэтому за один и тот же промежуток времени
стебли выросли меньше, чем в темноте. Под действием солнечных лучей стебли
приобретают яркую окраску. Вывод: как бы мы не располагали
растение, стебель его неизменно растет вверх.
Опыт №3
«Определение места восприятия силы земного притяжения у корня»
Цель: выяснить, является ли верхушка корня местом восприятия
силы тяготения земли.
Результат: через пять дней проведения опыта, у
корешков с неповрежденными конусами нарастания, отчетливо проявился
положительный геотропизм. А корешки, у которых были отрезаны верхушки, так и
остались в горизонтальном положении.
Вывод: у корня зона, воспринимающая геотропическое
раздражение, находится в корневом чехлике. Если её удалить, то геотропическая
реакция затухает. Непосредственный изгиб корня осуществляется ниже, где клетки
проходят растяжение. При этом под действием силы земного тяготения в корне
происходит рост клеток верхней стороны и изгиб вниз.
Опыт №4«
Влияние этилена на геотропическую реакцию проростков гороха»
Результат: выращенные в пустой
банке в темноте, семидневные проростки гороха состоят из вытянутого тонкого
непигментированного стебля, резко загнутого крючком апекса, желтоватой почки и
корней. При помещении проростков гороха в емкости содержащие этилен,
он начинает проникать в проростки гороха, вызывая у стебля, утолщение и при
этом тормозит рост стебля в длину. Через семь дней становятся заметны нарушения
нормальной отрицательной геотропической реакции побегов, которые начинают расти
горизонтально.
Выводы: результаты опыта свидетельствуют о регуляторных
функциях этилена в жизни растений. Увеличение его содержания в клетках приводит
к изменению скорости их роста. Этилен препятствует растяжению клеток
и нормальной геотропической ориентации растения.
Опыт №5
«Почему корень меняет свое направление?»
Цель: показать, что корень может менять направление роста в сторону
воды.
Результат: через 10 дней сняли нижнюю часть
бутылки с блюдца и посмотрели снизу на решетку. Мы увидели маленькие ростки,
выходящие вниз и затем загибающиеся назад к решетке. Вывод: рост вниз ростков фасоли
является реакцией на притяжение Земли (геотропизм). Но вскоре ростки
обнаруживают, что необходимая им вода находится в почве сверху. Как мы видим
найти воду для фасоли важнее, чем следовать закону тяготения.
Опыт №6
«Обнаружение положительного хемотропизма у корня»
Цель: изучить способность растений распознавать не только
воду, но и нужные растению растворы минеральных удобрений. Проблемный вопрос: Может
ли только что проросший из семени корешок определить благоприятную для роста
среду?
Результат: Через 3 дня в 1-ой чашке корешки
росли равномерно вдоль барьера. Во 2-ой чашке все 6 корешков проявили
положительный гидротропизм, то есть повернулись в сторону, где была вода. В
3-ей — 4 из 6 корешков повернулись в сторону, где был раствор удобрения Флорист
Рост, то есть проявили хемотропизм, а 2 корешка повернулись в сторону воды,
проявив положительный гидротропизм.
Вывод: Корешок растет в сторону воды или раствора
удобрения, если оно есть, при этом происходит, если это необходимо растению,
изгиб корня. Значит, корешок, неспособный к мышлению, может распознавать
благоприятную для его роста среду.
Опыт № 7
«Обнаружение положительного аэротропизма у корня»
Цель: выявить явление положительного аэротропизма у корня.
Результат: Из-за недостатка кислорода в банке
под №1 корни кориандра были направлены вверх. Из-за недостатка влаги в банке
под №2 корни направлены вниз. Так как в банке №3 корням не хватало влаги и
кислорода, то одни корни были направлены вниз, а другие вверх.
Вывод: При недостатке кислорода корни меняют свое направление
в сторону его наибольшего содержания.
Опыт №8
«Определение фототропизма у растений»
Цель: установить наличие фототропизма у
ростка картофеля.
Результат: Когда через два месяца росток
картофеля показался из отверстия коробки, я сняла крышку с коробки. Побеги
картофеля были бледные, белые, искривленные в поисках света в одну сторону.
Оставив коробку открытой, я продолжила наблюдение за растением в течение
недели. Через семь дней цвет и направление ростков начали меняться. Ростки
стали тянуться вверх, они позеленели.
Вывод: Такая тяга к солнцу позволяет
растению наиболее полно использовать энергию солнечного света, столь
необходимую для фотосинтеза.
Опыт №9 «
Определение места восприятия светового раздражителя у проростков злака».
Цель: показать, что восприятие светового раздражителя у
проростков ячменя осуществляется верхушкой колеоптиля.
Результат: в контрольном
вазоне уже через два часа проростки ячменя изменили свое направление в сторону
света на 2˚. Чем дольше проводили опыт, тем больше менялся угол наклона
проростков в сторону света в контрольном вазоне. В вазоне, где рос ячмень со
срезанными верхушками, угол наклона проростков не изменился до конца проведения
опыта. В третьем вазоне, где на верхушки ячменя были надеты колпачки из фольги,
угол наклона не менялся первые два дня проведения опыта. На третьи сутки,
когда проростки достигли 12 см, то под тяжестью колпачков полегли в разные
стороны.
Вывод: Восприятие светового раздражителя у проростков
осуществляется верхушкой колеоптиля.
Выводы
Проведя исследования, мы выяснили:
1. Движения корешка к воде, свету, минеральным веществам ясно
показывают, что тропизмы — это ростовые движения. 2. Тропические движения
позволяют растениям располагать листья, стебли, корни в положении наиболее
благоприятном для их жизнедеятельности.
3. Реакция растения на солнечный свет позволяет ему наиболее
полно использовать энергию солнечного света, столь необходимую для фотосинтеза.
4. Найти воду для растения важнее, чем следовать закону тяготения.
Опытным путем установили:
1. Что при любом положении проростка в пространстве, главный
корень всегда изгибается вниз, а стебель — вверх. Причем ответная реакция
осевых органов может проявляться довольно быстро. 2. Восприятие светового
раздражителя у проростков осуществляется верхушкой колеоптиля. 3. У
корня зона, воспринимающая геотропическое раздражение, находится в корневом
чехлике. Если её удалить, то геотропическая реакция затухает. 4.
Проростки растений способны ориентироваться в пространстве. 5.
Этилен препятствует растяжению клеток и нормальной геотропической ориентации
растения.
Заключение
Изучая движения растений, мы познаем законы жизни растений,
чтобы на основе этих законов наиболее полно использовать растения на благо
человека. Изучение тропизмов позволит каждому не только познакомиться с жизнью
растений, но и принять активное участие в преобразовании окружающего
растительного мира на пользу нашей Родине.
Библиография
1.
Артамомнов
В.И. Занимательная физиология растений [Текст]: книга/ В.И.Артамонова — М.:
Агропромиздат, 1991. - 336с.
2.
Батурицкая
Н.В., Фенчук Т.Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся, [Текст]:
книга / Н.В. Батурицкой, Т.Д. Фенчука — Мн.: Нар асвета, 1991. - 208
с.
3.
Занина
М.А. Физиология растений [Текст]: книга/ М.А.Заниной — Балашов.: Изд-во
«Николаев», 2005. - 64 с.
4.
Иванов
В.Б. Практикум по физиологии растений [Текст]: книга / - М.: Академия, 2001.
- 144с.
5.
Лебедев
С.И. Физиология растений — М.: Агропромиздат, 1988. - 544 с.
6.
Медведев
С.С. Физиология растений: Учебник. [Текст]: книга / С.С. Медведева — Спб.:
Изд-во С.- Петерб. Ун-та, 2004. - 336 с.
7.
Максимов
Н.А. Как живет растение [Текст]: книга / Н.А.Максимова — М.: «Колос», 1966. -
176 с.
8.
Полевой
В.В. Физиология растений: Учеб. для биол. спец. вузов. [Текст]: книга / В.В.
Полевого — М.: Высш. шк., 1989. - 464 с.
9.
Рейнхольд
Вайнар Движения у растений [Текст]: книга / В.С. Рейнхольда — М.: Знание, 1987.
- 176 с.
10.
Томпкинс
Питер, Берд Кристофер Тайная жизнь растений - М.: Гомеопатическая Медицина,
2006. - 444 с.
11.
Третьяков
Н.Н., Карнаухова Т.К. , Паничкин Л.А. Практикум по физиологии растений — М.:
Агоропромиздат, 1990. 271 с.
12.
Якушина
Н.И. Физиология растений [Текст]: книга / Н.И. Якушеной — М.: Просвещение,
1993.
13.
Тайны мира
растений. Удивительный мир
растений.
www.valleyflora.ru/32.html
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.