Ученики на Учителя.com


Исследовательская работа "Почему листья осенью меняют свою окраску" 1 класс

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
2010 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.
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.
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.
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
http://www.bonsai.ru/
http://news.mail.ru
4.Энциклопедия «Герои русской истории», М., «Белый город», 2006, с.395
10
Скачать материал

Окружающий мир - еще материалы к урокам: