Разработка по биологии "Биологические часы" тема покрытосеменные

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа пгт. Вахрушев

имени И.П.Фархутдинова»

Исследовательская работа

Тема: «Биологические часы»

Секция экологическое краеведение

(изучение окружающей природной среды во всем ее многообразии)

                            Автор работы:

                                   Моргунов Марк,

                                   ученик 8  класса                                                  Руководитель проекта:

Сенюкова Н. А.,

                                                                                           преподаватель биологии

пгтВахрушев

2022 г

Оглавление

1.Введение                                                                                                      стр.

2.Растительный мир Сахалина с точки зрения «биологических часов»  стр.

3.Теоретическая концепция исследования                                              стр.

4.Практическая часть                                                                               стр.

5.Заключение                                                                                           стр.

6.Литература                                                                                            стр.

Введение

      Цветочные часы - мифы и реальность. В 1755 году самый знаменитый ботаник Карл Линней опубликовал свой знаменитый трактат «Somnus plantarum» («Сон растений»), в котором изложил свои результаты многолетних наблюдений, как и почему раскрываются цветы.  Он подметил периодичность в цветении растений и разработал так называемые цветочные часы. Такие  часы были в городе Упсале в Швеции.  ^{[6 ]}                                                          Лето подошло – звонкое, голосистое, зеленое. День – деньской льются золотые лучи на землю, распускаются все новые и новые цветы, одни краше других. Всякий раз луг нас встречает россыпью цветов, дурманящими запахами. Клевер, вероника, дягель, горицвет алый, желтые корзинки козлобородника, поповника ( часто неправильно называют ромашкой), смолевки – все луговые травы, о каждой можно так много рассказывать!                        У большинства из них яркие, бросающиеся в глаза украшения, которыми их убирает природа, чтобы привлекать насекомых                                                         Наблюдения за растениями показали, что вся их жизнедеятельность подчинена определенным ритмам. Не случайно их называют биоритмами. Это привычное известное всем понятие в то же время содержит много загадочного. До сих пор не вполне ясна сама сущность этого явления,                природа его происхожления, его взаимосвязь с планетарными явлениями. Есть много оснований  для предположения о прямой связи биоритмов с  геометрическими характеристиками Земли.                                                   Природа отработала биоритмы для живого организма с учетом оптимальных способов противодействия по отношению к неблагоприятным факторам внешней среды.                                                                                                                   У растений, имеющих яркие и крупные лепестки венчиков, наиболее отчетливо проявляются суточные биоритмы. Цветки таких растений раскрываются и открывааются периодически на протяжении суток.                                            Эту способность растений люди заметили очень давно. Так, в Древней Греции и Риме на цветниках высаживали растения, цветки которых открывали и закрывали свои венчики в разное время суток. По таким «биологическим  часам»   можно определять время. Конечно, точность работы «биологических часов» определяется многими факторами. Время цветочные часы показывают только в ясный солнечный день, в дождливую же или пасмурную погоду цветы обычно не раскрываются вовсе или открываются в другое время.^[7]                                                                                        У нас есть красивая дача в черте птт Вахрушев. Бабушка выращивает красивые цветы. Учитель биологии на своих уроках старается использовать много наглядного материала. Однажды я заинтересовался набором красочных открыток с названием «Цветы-часы». Все эти растения произрастают в нашей местности. Возникло желание понаблюдать за временем раскрывания и закрывания цветков.

Актуальность темы.                                                                                                       В последние годы заметно возрос интерес к природным объектам живой природы. Моя исследовательская работа направлена на то, чтобы показать, как  определить время суток по цветам, растущим на территории пгтВахрушев, как предсказать погоду по «растениям-барометрам». Изучение небольших экосистем может существенно дополнить и конкретизировать сведения о флоре и растительности ландшафтов на территории пгтВахрушев, внести определенный вклад  биоразнообразия.                                                                                         Данное исследование является частью комплексной программы ботанических исследований на территории пгтВахрушев.                         Целью данной работы является комплексное изучение флоры и растительности на основе наблюдений за цветами в разное время суток и при разных погодных условиях показать возможность  определения времени суток.                                                                                                                                                                           Для достижения данной цели при проведении исследований были поставлены следующие задачи:

1.Изучить специальную литературу по видовому разнообразию биоценоза в окрестностях пгтВахрушев

2.Выяснить, существуют ли в реальности «цветочные часы» и почему у них такое название?

3.Провести наблюдение за цветами на выбранных территориях в разное время суток и при разной погоде.

4.Сравнить естественные и искусственно созданные условия, влияющие на определение времени суток.

5.Путем сравнения  показать  влияние  разных погодных условий на биоритмы цветов.

Научная новизна и практическая значимость. Гербарий флоры, собранный в ходе проведения исследований, передан в кабинет биологии. Материалы данной работы могут быть использованы на внеклассной и урочной деятельности, а также  как краеведческий материал. В перспективе выпустить печатное пособие.

Материалы и методы исследования. Объектами данного исследования являются растения отдела покрытосеменные, произрастающие на территории   пгтВахрушев, а также на заброшенных территориях, окультуренных в прошлом человеком. Материалом  настоящей работы служат полевые сборы и наблюдения, выполненные в июне - июле месяце 2021 года. При изучении  флоры и растительности использовался маршрутный метод. Камеральная обработка материалов включала гербаризацию и определение видов растений с помощью лабораторных методик и различных определителей.                                                                                                           Для достижения поставленных задач мною были использованы такие методы исследования:

Изучение специальной литературы по выращиванию цветов.

Изучение специальной литературы по биоритмам цветов.

Анализ результатов исследований.

Сравнение.

Наблюдение.

Исследование было проведено над следующими материалами: цветы картофеля (Solanum tuberosum), осот огородный (Sonchus arvensis) , цветы  календулы (ноготки) (Calindula officionalis), мак (Papaver orientall), шиповник (Rosa majalis), цикорий (Cichorium intubis), лен(Linum usitatissimun), ноготки (Calendula officionalis) ,бархатцы (Tagetes erecta), одуванчик (Taraxacum officionale), сарана (Lilium martagon).

Место проведения работы: пришкольная территория МБОУ СОШ Вахрушев,  обочины дорог пгтВахрушев, частные участки пгтВахрушев.

    Растительный мир Сахалина с точки зрения «биологических часов».

Весной и летом Сахалин переливаются всеми цветами радуги: это цветут цветы. Например, заросли огонька создают невероятные по красоте огненно-красные поляны. Много маков, ирисов, пионов, лилий, в нежно-сиреневые тона расцвечивает остров иван-чай, радуют глаз белоснежные поля ромашек.

А вот на севере климат суровее, рельеф ровнее, а потому местность сильно заболочена. Зато много мхов, лишайников и ягеля. Эти места нередко окружены лугами, где преобладает осока и разные травы. И на самом севере острова опять начинаются леса — таежные, хвойные, с богатейшими запасами кедров, голубики и багульника.^[8]

Отправимся на прогулку по летнему разнотравью Сахалинской природы. Еще очень рано, и, только чуть забрезжит рассвет, первыми раскроются алые огоньки мака, солнечные шарики – корзинки одуванчика и осота огородного. Чуть позднее по обочинам дорог открывают свои голубые глаза венчики незабудок. И вот уже весь куст шиповника горит красновато – розовым цветом.                                                                                                                       К шести часам утра просыпаются бело – фиолетовыми цветами картофельное поле, горят золотом при дорогах россыпи ястребинок.                                             К девяти часам утра, когда солнце заливает своими лучами луга, поля, леса , раскрывает свои нежные лепестки кисличка в лесу, оранжевые ноготки и бархатцы на  придомовых участках, огородах.                                                     К середине солнечного дня все пестрит красками от раскрывающихся венчиков цветов. После полудня те цветки, которые раньше «проснулись», обычно начинают закрываться. Закрывают свои цветки одуванчики, ястребинки ворсистые, осоты, лютики, венечник разветвленный, торичник.    После пяти часов закрывает корзинки ястребинка зонтичная.                                   В конце дня, вплоть до захода солнца, красуется цветами куст шиповника. С начала вечера открывает свои крупные белые цветки душистый табак, который сильным ароматом привлекает насекомых – опылителей. Ночная фиалка тоже начинает благоухать только после захода солнца. С началом нового летнего дня все повторяется.^[2]

Теоретическая концепция исследования

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 (Nicotiana alata) 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.^[4]

Практическая часть.

Моя  исследовательская работа  основана на наблюдениях за цветами в течение нескольких  дней месяца июнь. Прежде чем приступить к работе я вначале изучил теоретический материал, изучил расписание «цветочных часов» и выбрал для наблюдения растения для нашей местности. Затем изучил справочный материал, где они могут произрастать. Определился  с растениями, которые решил понаблюдать, ареал произрастания и наметил маршрут (таблица № 4). Дни выбирал разные по погодным условиям. Определился с днями, для этого изучил календарь погоды на июнь. В течение этих солнечных дней ходил и наблюдал за растениями (таблица №1). Пасмурные дни (таблица № 2). Фиксировалось  время раскрывания цветка  в солнечный день и пасмурный (таблица № 3).

Таблица № 1

Дата	Восход солнца	Заход солнца
10 июня четверг	05:36	21:18
13 июня пятница	05:33	21:23
21 июня суббота	05:33	21:24
23 июня вторник	05:33	21:25

Таблица № 2

5 июня 16°10° пасмурно 2 м/с
1 1 июня 15°9°  пасмурно 3 м/с
15 июня 15°10° пасмурно 2 м/с
16 июня 15°10° пасмурно 2 м/с

Таблица № 3.  Примерное расписание "работы цветочных часов"

№	Название цветка	Солнечная погода		Дождливая погода
		Цветки раскрываются	Цветки закрываются	Цветки раскрываются	Цветки закрываются
1	Цикорий дикий	4-5 часов	10 часов	может не раскрыться	-
2	Мак	4-5часов	14-15 часов	может не раскрыться	-
3	Шиповник	4-5 часов	19-20 часов	6-7 часов	18-19 часов
4	Осот луговой	5 часов	12 часов	в сырую погоду совсем не раскрывается	-
5	Красноднев	5 часов	19-20 часов	цветки живут и дольше почти шесть суток, особенно в пасмурную погоду при низкой температуре	-
6	Сарана	5 часов	19-20 часов	7-8 часов	17-18 часов
7	Одуванчик обыкновенный	5-6 часов	20-22 часа	в сырую погоду совсем не раскрывается
8	Ястребинка зонтичная	6 часов	13 часов	может не раскрыться	-
9	Осот полевой	6-7 часов	10 часов	в сырую погоду совсем не раскрывается	-
10	Лен	6-7 часов	16-17 часов	может не раскрыться	13-14 часов
11	Картофель	6-7 часов	14-15 часов	7-8 часов	12-13 часов
12	Кукушкины слезки	7 часов	-	-	-
13	Латук огородный	7 часов	10 часов	в сырую погоду совсем не раскрывается	-
14	Ноготки или календула	9-10 часов	12 часов	10 часов	15-16 часов

Таблица № 4

№	Название цветка
		Среда обитания
1	Цикорий дикий	приусадебный участок
2	Мак	приусадебный участок
3	Шиповник	пришкольная территория
4	Осот луговой	район третьего участка
5	Красноднев	район третьего участка
6	Сарана	район Лермонтовка
7	Одуванчик обыкновенный	пришкольная территория
8	Ястребинка зонтичная	район третьего участка
9	Осот полевой	огород в районе Водокачка
10	Лен	приусадебный участок
11	Картофель	приусадебный участок
12	Кукушкины слезки	район третьего участка
13	Латук огородный	приусадебный участок
14	Ноготки	приусадебный участок

Как видно из результатов таблицы, очень сильно влияют на раскрывание цветка погодные условия наступающего дня.   Некоторые цветы могут выступать в качестве своеобразных живых барометров, так как очень чувствительны к колебаниям влажности и тепла в атмосфере. Это доказывает проведенное наблюдение и исследование.

Вывод: данная подборка растений помогла мне рассказать о тех, которые отчетливо проявили суточные биоритмы и которые можно использовать в качестве живых часов. Но есть один недочет, если бы  в оформлении «цветочных часов»  росли бы перечисленные выше цветы, то в пасмурную погоду такие «часы» врали бы. Точность зависит от погоды.

     Я решил провести еще один эксперимент. В теплице растут ноготки самосеянцы, я им создал искусственно пасмурную погоду и наблюдал, как ведут себя цветы. Ранним утром накрыл черным акрилом  несколько еще нераспустившихся ноготков, а ближе к полудню  открыл. В ясный, солнечный  день, тугие зеленые бутончики раскроются буквально на глазах. В пасмурную погоду это произойдет несколько позже.

 Так что же влияет на работу «цветочных часов»?  Делаю вывод: свет, темнота, температура воздуха.   Определять время по цветочным часам можно только в ясные солнечные дни. Когда же небо покрыто тучами, в дождливую погоду или сильный туман цветы либо вовсе не раскрываются, либо раскрываются в другое время.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы:

При  изготовлении на своём участке «цветочных часов» нужно непременно учитывать  время раскрытия и закрытия цветка.

Доверять точности таких часов нельзя, т.к. существует погрешность на определенные биоритмы цветов, географическое положение местности.

«Цветочные часы» стали бы оригинальным украшением альпийской горки,  а еще можно использовать,  например, если  во время сбора ягод и грибов забыли дома часы.

Заключение

Цель  исследовательской работы достигнута полностью. Проведя сравнительный анализ, я показал, что на основе наблюдений за цветами в разное время суток и при разных погодных условиях возможно приблизительно определить время.

В связи с этим определились следующие практические  перспективы для дальнейшей работы. Во-первых, возможность существования «цветочных часов» очень заинтересовала меня.  В летнее время на своем дачном участке вместе с родителями  и бабушкой попытаемся сделать свои «цветочные часы».  Во- вторых,  посоветовать  учреждениям ДК «Шахтер», музыкальной школе учитывать при оформлении клумб цветами  их время раскрытия и закрытия, чтобы клумба не была «спящей», а радовала  своей красотой в течение всего светового дня. В-третьих, можно использовать знания о                     «растениях–барометрах» для предсказания погоды на ближайшее время, то есть на предстоящий день. Надеюсь, что данный материал окажется полезным всем, кто интересуется богатой природой Сахалинской области, любовно и бережно относится к ней. 

 Литература

1.Ru.wikipedia.org

2.Цветы-часы (16 открыток). Издательство «Изобразительное искусство». Москва . 1986.

3.Козлова ТА., Цветы садов и парков / Т.А. Козлова, В.И. Сивоглазов.-М.: Дрофа, 2007

4.Я познаю мир: Дет.энцикл.: Растения/ Сост. Л.А.Багрова; - М.: ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1999.

5.Журналы «Цветники в саду» (№№ % 5,6,7), «Цветок» (№№ 10,11,12) , «Сезон у дачи» (№ №9,10,11), «Что с цветком» (№№ 2,3) 2017 год.

Цифровые ресурсы.

6.https://turbina.ru/blogs/view/Tsvetotchnye-tchasy-Karla-Linneya-98072/

7.flowers.cveti-sadi.ru›Цветочные часы

8.https://сезоны-года.рф/Сахалин.html

                                                                                                         Приложение

709×900

fineartamerica.com

Linnaeus, Carolus 1707-1778.