ОСЕНЬ
Наступает осень. Все сильнее и сильнее чувствуется ее холодное дыхание. Постепенно убывает солнечное тепло. Звездные сентябрьские ночи становятся холоднее. Стынет земля, и растительная жизнь быстро идет на убыль.
Желтеют и осыпаются листья деревьев. Засыхают поблекшие травы. На сжатых полях торчат пожелтевшие остатки стеблей хлебных растений.
Какую же работу могут провести юные ботаники в это время? Найдут ли они в природе для своих экскурсий и наблюдений материал? Безусловно, найдут. Осенние изменения в жизни растений представляют огромный интерес. Наблюдения за этими изменениями значительно пополнят знания юных ботаников о растительном мире.
В течение осени может быть проведена большая работа по сбору ботанического материала для живого уголка. Успех зимних занятий кружка в значительной мере зависит от того, насколько хорошо будет организована и проведена эта работа.
На опытном участке юные ботаники осенью должны подвести итоги своей весенне-летней работы и заложить осенние опыты.
Необходимо также тщательно обработать все материалы, собранные летом в лагерях.
ИЗМЕНЕНИЕ ОКРАСКИ ЛИСТЬЕВ
В начале сентября лиственные леса и сады меняют цвет своего наряда. Деревья и кустарники теряют однообразную зеленую окраску листьев и одевает многоцветный осенний наряд.
Самые разнообразные оттенки принимают листья различных деревьев и кустарников.
Листья клена и березы становятся светложелтыми. Дуб окрашивает свои листья в буровато-желтый цвет. Ярко выделяются листья вишни, рябины и барбариса, окрашенные в пунцовокрасный цвет. Листья черемухи принимают пурпуровый оттенок, бересклета-фиолетовый, осины- оранжевый и т. п.
Травянистый покров в начале осени также меняет свою окраску. Листва небольших трав и полукустарников приобретает желтый, красный и фиолетовый цвет, с разнообразными оттенками.
Перемена в окраске листьев наступает обыкновенно после нескольких очень холодных ночей. В такие ночи происходит сильное излучение тепла с поверхности земли. Потеря тепла уже не восстанавливается дневным нагреванием, и почва с каждым днем остывает все больше и больше. Молодые корешки деревьев от этого зябнут и слабее всасывают почвенную влагу. Растение, как и при засухе, испытывает недостаток воды. Листья же через свои бесчисленные отверстия испаряют много влаги. При уменьшении соков, добываемых корнями из почвы, испарение могло бы привести к истощению и к полной гибели растения.
Но в это время у основания листового черешка образуется разделительный слой, доступ влаги в листья прекращается, и они засыхают и осыпаются.
Еще до образования разделительного слоя весь питательный и строительный материал, собранный в листья, переводится растением под кору и в корневые ткани. От этого и изменяется цвет листьев.
Изменение окраски листьев у различных деревьев происходит не одновременно.
Во время первой осенней экскурсии и во время наблюдений можно выяснить, когда начинает расцвечиваться листва у разных деревьев и кустарников. При этом надо отметить и изменение окраски у отдельных листьев, у отдельных деревьев, а также и массовое изменение летнего наряда. Все эти данные полезно записать. Отдельные ученые-натуралисты предлагают начало осени считать с момента полной раскраски листвы и с начала листопада. Наблюдение за этими явлениями и сравнение их с другими осенними явлениями (прилет и отлет птиц, заморозки и т. п.) дадут очень ценный материал для составления календаря природы.
Во время экскурсии и наблюдений юные ботаники могут подобрать для гербария и для настенных таблиц листья деревьев и кустарников, окрашенные в различные цвета. При составлении гербария необходимо сравнить осенние листься листьями, собранными во время летней экскурсии.
ЛИСТОПАД
Вслед за появлением осенней окраски деревья и кустарники начинают терять свою листву. Вначале опадение листьев происходит понемногу, почти незаметно. В холодные сентябрьские и октябрьские ночи листопад ускоряется. После первых морозов листва сразу редеет и лес оголяется.
В средней полосе нашего Союза это обычно происходит в первой половине октября.
Время наступления листопада зависит от температуры почвы, от охлаждения ее.
Чтобы проверить это, надо установить наблюдения за растениями одного и того же вида, расположенными на возвышенности и в низком месте. В горах, на возвышенности деревья гораздо раньше теряют листву, так как охлаждение почвы там происходит раньше, чем в долинах и низменностях. Северные осенние ветры на возвышенности быстрее охлаждают почву, всасывательная деятельность корней прекращается, и листва опадает.
Листопад зависит также от влажности почвы и окружающего воздуха. В тенистых, сырых ущельях и оврагах листопад наступает позже. Это объясняется тем, что корни там могут больше всасывать влаги, а влажный воздух уменьшает испарение ее через листья. ,
Во время осенних экскурсий в лес и при проведении наблюдений за листопадом необходимо проверить указанные положения. Для этого надо обследовать участки леса, расположенные в раз-
личных местах (на возвышенности, в долине, овраге, в болоте и т. и.). "
У деревьев различных пород листопад наступает не одновременно. Это объясняется тем, что листья одних пород испаряют влаги больше, а других меньше. Листья дуба испаряют меньше влаги, так как они покрыты сравнительно плотной оболочкой, а поэтому листопад у дуба наступает позже. Деревья с более неж-
Рис. 18. Листопад у конского каштана. |
ной листвой раньше теряют свой наряд. При проведении экскурсий и наблюдений необходимо точно записать время листопада у различных деревьев. При этом надо собрать листья этих деревьев и рассмотреть в микроскоп их строение.
Юный натуралист, 1936size>
Необычную гипотезу, объясняющую, отчего осенью листья европейских деревьев в основном жёлтого цвета, а Америки и Азии — красного, выдвинули биологи Симша Лев-Ядун (Simcha Lev-Yadun) из израильского университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) и Ярмо Холопайнен (Jarmo Holopainen) из финского университета Куопио (Kuopion yliopisto). Они считают, что во всём «виноваты» горы, существовавшие на этих территориях несколько миллионов лет назад.
Учёные заметили, что в Северной Америке и Восточной Азии преобладающим цветом осенних листьев является красный, в то время как Европа облачается в жёлтые тона. Поразмыслив над имеющимися данными, биологи пришли к выводу, что цвет листьев определила история.
Но прежде чем рассказать об их теории, вспомним, отчего вообще происходит смена окраски листьев. Каждому школьнику известно, что их зелёный цвет определяется хлорофиллом. Пигмент, участвующий в процессе фотосинтеза, вырабатывается в течение всего лета.
Когда начинаются первые холода, производство важного вещества останавливается. За неимением зелёного красителя на листьях проявляются жёлтый и оранжевый пигменты (каротиноиды, те же соединения, что придают яркий цвет моркови). Они присутствуют в листве всегда, но летом «заглушаются» хлорофиллом.
А вот с красным цветом дела обстоят несколько сложнее. Дерево тратит много сил на производство соответствующих пигментов (антоцианов). Причём их выработка начинается лишь осенью. Но зачем? Ведь листья в скором времени всё равно умрут.
Считается, что красные пигменты защищают листья от вредного солнечного излучения и оберегают клетки листьев от замораживания. Некоторые исследователи также предполагают, что красный цвет отпугивает вредителей, которые с аппетитом накидываются на жёлтые листочки. К этой версии склоняются и Лев-Ядун и Холопайнен.
Они считают, что начиная с 35 миллионов лет назад вечнозелёные леса и джунгли, покрывавшие большую часть надводной территории Земли, пережили множество ледниковых периодов и засух. В результате деревья научились сбрасывать листву на время зимовки. Тогда же мог появиться и защитный механизм выработки красных пигментов, отпугивающих насекомых.
Но откуда же появилось отличие в доминирующем цвете? И тут исследователи обращаются к географии. В Северной Америке и Восточной Азии горные цепи в основном протягиваются с севера на юг. Когда климат изменялся, происходила миграция растений, животных и сопутствующих им вредителей, горы же во многом определяли направление этих перемещений.
То же самое происходило и в Европе, но там Альпы и их «отростки» протянулись с востока на запад. А значит, «сбегать» от холода им было куда сложнее (то ли дело, когда тепло). В результате многие виды деревьев вымерли, а с ними и зависящие от них вредители. Необходимость в активной выработке красных пигментов отпала.
Морозова Виктория
Исследовательская деятельность «Почему осенью листья желтеют и опадают?»
Тема : «Почему осенью листья желтеют и опадают ?»
Актуальность.
Погружаясь в бытовые проблемы, взрослые перестают обращать внимание на окружающий мир, в то время как дети ежедневно удивляются его сезонным изменениям.
Цель исследования : Познакомиться детей со строением листа дерева и узнать , почему листья на деревьях меняют цвет и опадают .
Предмет исследования : Изменение листьев деревьев в осеннее время года .
Объект исследования : осенние листья дерева .
Гипотеза исследования : листья деревьев поменяют свой цвет и опадут в положенное время , т. к деревья проживают свою изменяющуюся жизнь от сезона к сезону.
Цель : Провести с детьми эксперимент, который сможет подтвердить или опровергнуть наше предположение. Можно ли сохранить листья на деревьях так , чтобы они не поменяли свой цвет.
Задачи исследования :
1. Расширить знания детей о жизни деревьев в разное время года.
2. С детьми изучить строение листа , с помощью лупы и микроскопа. Выявить, какое значение имеют листья в жизни дерева .
2. Узнать, почему осенью листья меняют цвет и опадают .
3. Провести эксперимент «Зеленые листочки » .
4. Оформить результаты исследования .
Методы исследования :
Эксперимент;
Наблюдение;
С детьми нашей группы были проведены беседы : о жизни деревьев в разное время года, о приметах времени года «осень » и др.
Среди родителей был проведен опрос на тему : «Почему одни листья на деревьях желтеют , другие краснеют, а третьи вообще становятся коричневыми». Ответ получился достаточно простой. Дело в том, что помимо хлорофилла листья растений содержат и другие пигменты, но из-за преобладающего зеленого они просто не видны. По мере того, как зеленый хлорофилл отступает, становятся видны и другие цвета.
С помощью лупы и микроскопа, изучили строение листа . Рассмотрели сначала черешок - это часть, которая соединяет лист с веткой , затем верхнюю поверхность листа . Рассмотрели жилки - тонкие трубочки, которые идут от черешка по всему листу . Верхняя поверхность листа вбирает в себя солнечный свет и потому всегда темнее, чем нижняя сторона листа . Край листа называется «кромка» . Рассмотрели кромку листа , верхушка бывает острой или округлой.
С помощью кусочка белой ткани, нами был проведен опыт под названием : «Почему лист зелёный ?» . Взяли листочек и вложили его внутрь согнутого пополам кусочка белой ткани. Затем деревянным кубиком сильно постучали по листочку сквозь ткань . Что мы обнаружили в ходе опыта? На ткани появились зеленые пятна. Это зеленое вещество из листочка , называется хлорофилл, оно и окрашивает его в зеленый цвет. Когда наступает осень и становится холоднее и меньше солнечного света. Это зеленое вещество постепенно уменьшается, пока не пропадает совсем . Тогда, лист становится желтым , коричневым или красным.
В последствии нами были сделаны рисунки листьев , в которых содержится нужное количество хлорофилла, зарисовки строения листа . Это стало подтверждение одного из пунктов выдвинутой нами гипотезы эксперимента.
С помощью настольной лампы, нами был проведен эксперимент под названием : «Зеленые листочки » , который длился несколько дней. С помощью его, мы наблюдали за происходящими изменениями в окраске листьев .
Как изменялись листья :
желтые листья получают свою окраску в результате «работы» растительного пигмента ксантофилла;
Оранжевые листья надевают свой осенний наряд , когда становится виден пигмент каротин, который, кстати, знаком всем по ярко-оранжевой окраске моркови;
Красные листья приобретают этот неожиданный цвет благодаря пигментам антоцианам;
Коричневые листья – это уже не окраска пигментов, а окраска клеточных стенок листа , она проявляется тогда, когда другие видимые красящие пигменты отсутствуют.
Вывод : Проведенное нами исследование и изученные материалы по теме, стали подтверждением теории о необратимости времени или «Закон природы» . Так как созданные нами условия и проведенный опыт не помогли сохранить зеленые листочки на ветках дерева .
