Почему листья осенью меняют свою окраску.

Краевая научно – практическая конференция «Эврика»



Почему листья осенью меняют свою окраску.
Научно – исследовательский проект.




Выполнен учеником 1 класса МОУ ООШ № 8 Костюк Никитой Краснодарский край, Приморско -_Ахтарского район хутор Свободный .

Научный руководитель- учитель МОУ ООШ № 8 Головко Ирина Николаевна.



г. Приморско – Ахтарск
2015 г.

Содержание.
Введение__________________________________________________________________3 1.Изучение литературы______________________________________________________4-5 1.1 Из истории вопроса 1.2 Учёные об изменении окраски листьев 1.3 Интернет об изменении окраски листьев 2. Интервью с учителем биологии____________________________________________ 6 3.Исследования___________________________________________________________ 6-8 4. Заключение______________________________________________________________ 9 Литература________________________________________________________________ 10















«Почему листья осенью меняют свою окраску» Костюк Никита. Краснодарский край, Приморско - Ахтарский район, хутор Свободный МОУ ООШ № 8, 1 класс

Введение.
«Без нас прожила бы природа без нее мы не можем прожить», сказал поэт. Этим объясняется постоянный интерес к познанию природы. А всякое познание начинается с любознательности. Я очень любознательный человек. Вот, например, кто не восхищался красками цветущего луга, лесной опушки, даров сада и поля? Но далеко не всем известно, откуда у природы такая богатая палитра цветов. На экскурсии мы всем классом гуляли по хутору. Нас всех удивила окраска осенней листвы.
Мне стало интересно исследовать: почему листья на деревьях осенью окрашиваются в разные цвета?
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: 1. Изучить необходимую литературу. 2. Взять интервью у биолога школы 3. Провести исследование по выделению из листа красящих пигментов и найти им применение. 4. Сделать выводы.
Методы исследования. Анализ научной литературы, интервью, опыты.

3
1.Изучение литературы. 1.1. Из истории вопроса. Еще в XVIII в. женевский пастор Жан Сенебье задумался над вопросом: почему этот зеленый мир зелен? Изучив действие солнечного света, он показал, что благодаря процессу образования кислорода и поглощения углекислого газа, происходящему в зеленом листе, питается растение, а через него и животный мир. Так было сделано одно из величайших открытий. Но вопрос о зеленой окраске листьев так и остался открытым. (1) Ученые-естествоиспытатели всего мира искали на него ответ. Более 35 лет отдал великий русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев изучению зеленого листа, запасающего впрок солнечные лучи. Была открыта важнейшая роль пигмента хлорофилла в процессе фотосинтеза и значение растений на Земле.(4)
1.2 Учёные об изменении окраски листьев.  
  Изучив научную литературу, мы выяснили, что в листьях изначально содержатся такие вещества, как - хлорофилл, ксантофилл, каротин, антоцианы. (1, 2)
Зелёное вещество, содержащееся в листьях деревьев, называется хлорофиллом. Летом совместно хлорофилл и солнечный свет помогают деревьям перерабатывать их основной источник питания - углекислый газ. Итак, солнечный свет и хлорофилл являются «ножом и вилкой», которые помогают деревьям поглощать воздух, который мы выдыхаем, а он, в свою очередь, помогает деревьям расти большими и сильными. Хлорофилл легко разрушается. Но летом под воздействием солнечных лучей он быстро восстанавливается. Когда наступает осень и света становится все меньше и меньше, хлорофилл разрушается и не успевает восстановиться. Листья избавляются от зеленого пигмента, и на некоторое время проявляется их истинный цвет. Вещество ксантофил придает листьям желтый цвет, каротин – оранжевый. Яркие красные, багровые оттенки придают листьям пигменты антоцианы. (1,2) Летом эти пигменты не видны, мы видим только зеленый хлорофилл. С наступлением холодов питательные вещества, собранные в листьях деревьев, поступают в ветви и ствол. Так как зимой выработка питательных веществ прекращается, хлорофилл разлагается. С его исчезновением прочие пигменты, которые постоянно присутствовали в листе, становятся 4 видимыми. И мы наслаждаемся разнообразием окраски деревьев. Вывод: в листьях изначально содержатся различные красящие вещества. Хлорофилл придает листьям зеленый цвет, ксантофилл – желтый, антоцианы – красные оттенки, каротин – оранжевые. Осенью хлорофилл разрушается, а оранжевые, желтые и красные пигменты сохраняются и становятся заметными.
1.3. Интернет об изменении окраски листьев.
В Интернете мы нашли новые факты по данному вопросу. Профессор-биолог лондонского университета Империал Колледж Томас Деринг в ходе исследований об изменении осенней окраски листьев пришел к выводу, что тем самым растения пытаются защитить себя от ряда опасных вредителей. Изучая цвета, которые «предпочитают» насекомые-вредители, в первую очередь тля, ученый установил, что они, при откладывании яиц осенью, избегают красной гаммы. При этом предпочтение у вредителей вызывает зеленый и желтый цвет. Более того, Деринг установил, что при повышенной концентрации вредителей листья могут краснеть даже у тех деревьев, которые обычно имеют осенью желтую листву. Традиционно красный цвет в природе обозначает опасность. (3) А вот ученые из университета Северной Каролины в Шарлотте под руководством Эмили Хабинк выяснили, что все дело в почве. Если земля бедна азотом, листья будут производить больше красного пигмента. С его помощью листва дольше продержится на ветках, и дерево сумеет забрать из нее больше полезных веществ. Таким образом, оно хоть немного восполнит дефицит азота. А вот, когда дереву такая подпитка не нужна, то природа оставляет листья желтыми. Благодаря этому открытию ученых, по цвету листьев теперь можно будет определить качество почвы. Если осенью лес окрасился в красивые красные тона - значит, с землей в этих местах не все благополучно. (3)
Вывод: существуют другие теории учёных об изменении окраски листьев осенью. Это интересно знать! 5
2. Интервью с биологом школы Винник Ириной Викторовной. -Ирина Викторовна, я изучил в научной литературе, что в листьях изначально содержатся различные красящие вещества: хлорофилл, ксантофилл, антоцианы, каротин. Почему осенью, например, у берёзы листья только жёлтые, у клёна - жёлто – оранжевые, а у дикого винограда – красные? - Цвет листа зависит от количества красящего пигмента, заложенного матушкой природой. Если больше ксантофилла - лист жёлтый, если антоциана – то красный. - Вы слышали о других мнениях учёных, когда цвет листьев зависит от состава почвы или защиты дерева от вредителей? - Эти исследования недавно стали известны. В школьной программе они не изучаются. И нужно ещё много исследований, чтобы эти теории подтвердить или опровергнуть. - Можно ли определить наличие в листе красящего вещества? - Да. Это можно определить с помощью специальных опытов .
Вывод: цвет осеннего листа зависит от количества красящего вещества. Наличие пигмента можно определить с помощью специальных опытов.
3. Исследования. 3.1 Доказательство наличия пигмента хлорофилла в листе. (1) В пробирку со спиртом помещаем зеленый лист и нагреваем над спиртовкой. Через некоторое время спирт должен окраситься в зеленый цвет, а лист будет бесцветным.
HYPER13 SHAPE \* MERGEFORMAT HYPER14HYPER15
Вывод: спирт действительно окрасился в зелёный цвет, а лист стал бесцветным, это доказывает наличие в листе зелёного пигмента – хлорофилла.
3.2. Доказательство наличия пигмента антоциана в листе. (1) Убедиться в наличии антоцианов в листьях можно несколькими способами. Первый: нужно прокипятить красные листья и в этот раствор капнуть уксус. Цвет раствора станет розово - красным. 6
Второй: красные листья измельчить в ступке с небольшим количеством песка, и, добавив 5 мл воды, отфильтровать.
HYPER13 SHAPE \* MERGEFORMAT HYPER14HYPER15 HYPER13 SHAPE \* MERGEFORMAT HYPER14HYPER15
Вывод: цвет раствора в первом и во втором опыте убеждает в том, что антоцианы – водорастворимые красные пигменты, находящиеся в листьях.
3.3 Доказательство наличия в листе каротина и ксантофилла (1)
К измельчённым зелёным листьям добавляю 5 мл этилового спирта, на кончике ножа мела и растираю в фарфоровой ступке до однородной массы, пока спирт не окрасится в зелёный цвет. На фильтровальную бумагу наношу стеклянной палочкой каплю полученной жидкости.
HYPER13 SHAPE \* MERGEFORMAT HYPER14HYPER15
Вывод: через 3 -5 минут на бумаге образовались цветные концентрические круги: в центре зелёный, снаружи –жёлто –оранжевый, что доказывает наличие в листе зелёного пигмента – хлорофилла, жёлтого пигмента – ксантофилла, оранжевого – каротина. 7
3.4 Получение акварельных красок из раствора антоцианов и хлорофилла. (1)
Мы решили использовать полученные при опытах растворы для получения красок. Для этого приготовили различающиеся по цвету растворы антоцианов и хлорофилла путём добавления воды. Растворили в небольшом объёме воды кусочки камеди (клей со стволов деревьев). Раствор камеди вылили в формы для красок. Добавили в каждую форму полученные растворы. Размешали. Краски готовы.

Этими красками я нарисовал цветок.
Вывод: с помощью растворов, полученных из осенних листьев разного цвета, воды и камеди можно приготовить акварельные краски различных оттенков и использовать их в рисовании.










8


Заключение.
Всех восхищает осенняя палитра природы. Но не все знают, почему она так разнообразна. Еще в XVIII в. женевский пастор Жан Сенебье задумался над вопросом: почему этот зеленый мир зелен? Ученые-естествоиспытатели всего мира искали на него ответ. Более 35 лет отдал великий русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев изучению зеленого листа, запасающего впрок солнечные лучи. Была открыта важнейшая роль пигмента хлорофилла в процессе фотосинтеза и значение растений на Земле. Почему же листья осенью меняют свою окраску? Изучив научную литературу, мы выяснили, что в листьях изначально содержатся такие вещества, как - хлорофилл, ксантофилл, каротин, антоцианы. Хлорофилл придает листьям зеленый цвет, ксантофилл – желтый, антоцианы – красные оттенки, каротин – оранжевые. Осенью хлорофилл разрушается, а оранжевые, желтые и красные пигменты сохраняются и становятся заметными. В Интернете мы нашли новые интересные теории по данному вопросу. Профессор-биолог лондонского университета Империал Колледж Томас Деринг в ходе исследований об изменении осенней окраски листьев пришел к выводу, что красными листьями растения пытаются защитить себя от ряда опасных вредителей при откладывании яиц. А вот ученые из университета Северной Каролины в Шарлотте под руководством Эмили Хабинк выяснили, что все дело в почве. Если земля бедна азотом, листья будут производить больше красного пигмента.
Из интервью с биологом школы Винник Ириной Викторовной я выяснил, что цвет осеннего листа зависит от количества красящего вещества и наличие его можно определить с помощью специальных опытов.
Проведя исследования, я убедился, что в листьях действительно изначально содержатся красящие пигменты: зелёный- хлорофилл, красный – антоциан, жёлтый –ксантофилл, оранжевый - каротин . А если они там содержатся, то причём тут почва или опасные вредители? Я решил, что подробнее изучу эти новые исследования в Интернете.
О своей работе я рассказал одноклассникам. Все они тоже захотели стать маленькими учёными и проделать опыты, которые доказывают наличие в листьях красящих веществ и изготовить краски для рисования. В следующем году я хочу попробовать изготовить акварельные краски всех цветов и сравнить их с красками из магазина.
9
Литература.
1.Батурицкая Н.Б., Фенчук Т.Д. «Удивительные опыты с растениями», Мн., «Нар.асвета», 1991, с. 5-8, 14 -16
2. Дитрих А. «Почемучка», М. «Слово», 1990, с.314
3.Интернет
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
4.Энциклопедия «Герои русской истории», М., «Белый город», 2006, с.395














10























Рисунок 1Рисунок 3D:\Documents and Settings\ПК\Рабочий стол\output\ос\DSC00400.jpgРисунок 4D:\Documents and Settings\ПК\Рабочий стол\output\ос\DSC00402.jpgРисунок 13D:\Documents and Settings\ПК\Рабочий стол\output\ос\DSC00408.jpg©ђ Заголовок 4HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc file 7
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 3