X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение направления роста корня и побега растения
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Человек уже давно обратил внимание на действие света на растения. Еще в древних литературных источниках были описаны изменения положений органов растений, названные гелиотропными. "Гелиос" означает по-гречески "солнце", а гелиотропный - "направленный к солнцу". Греческий философ Теофраст, основоположник научной ботаники, упоминал, что почти все листья обращены своими верхними сторонами к свету. Некоторые цветки с утра обращены в сторону восходящего солнца и в течение дня следуют за ним вплоть до его заката. Ответные реакции растений на свет, фототропизм, можно наблюдать как в природе, так и у комнатных растений. Как раз комнатные растения особенно часто реагируют на освещение с одной стороны, у них наблюдается характерное положение стебля и листьев. Но, даже если растение поместить в темный шкаф, его побеги будут тянуться вверх. И на направление роста корней свет тоже не оказывает влияния.
Актуальность: если знать, как и почему будет меняться направление роста разных частей растения, то можно регулировать этот рост
Проблема: как можно использовать особенность направление роста побегов для озеленения помещений?
Гипотеза: если посадить растение корнями вверх, то они все-равно будут расти вниз, а стебель по направлению вверх. Положение семени в почве не будет влиять на направление роста корешка зародыша.
Цель: Изучить в каком направлении будут расти корень и побег растения при изменении их положения.
Объект исследования: рост побегов и корней
Предмет исследования: направление роста побегов и корней
Задачи:
1.Изучить литературу по данному вопросу.
2. Разработать методику для проведения экспериментов
3. Поставить эксперименты, доказывающие геотропизм у разных частей растения.
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Что такое геотропизм?
Геотропизм – направленные ростовые движения растений, вызванные силой земного притяжения.
То есть, способность различных органов растения располагаться и расти в определённом направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель растёт вверх, а корень вниз. Но так как понятия «вверх» и «вниз» относительны, то точнее это явление нужно формулировать так: стебель и корень растут по направлению земного радиуса. Уже на основании этого повсеместно наблюдаемого факта можно заключить, что причиной такой ориентировки является сила земного притяжения, или сила тяжести. [4]
Геотропизм бывает положительный (направленный в сторону силы тяжести) и отрицательный (направленный в противоположную сторону действия силы тяжести). Поэтому для стебля геотропизм будет отрицательным, а для корня — положительным. [2]
Чарльз Дарвин первым из европейцев выяснил, что корень проявляет «позитивный геотропизм», то есть растет в направлении силы тяжести, а стебли проявляют «негативный геотропизм», то есть растут в противоположном направлении [3]
1.2. Геотропические изгибы у растений.
Если молодое, ещё растущее, растение положить горизонтально, то через некоторый промежуток времени, различный для разных растений, обычно несколько часов, конец корня загнётся вниз, а конец стебля — вверх. Такие геотропические изгибы можно наблюдать лишь в зоне роста, а участки, которые перестали расти, не изгибаются; от длины растущего участка зависит и форма изгиба: у корней (с коротким участком роста) изгибы крутые, у стеблей (с длинной зоной роста) они имеют форму пологой дуги. У злаков изгиб происходит на месте узла, и стебель поднимается вверх ломаной линией. Самые геотропические изгибы происходят вследствие неравномерного роста в длину двух противоположных сторон органа. При изгибе корня верхняя сторона растёт сильнее, нежели нижняя; при изгибе стебля — как раз наоборот. Отрицательный геотропизм стебля – явление активное, жизненное. Относительно же корня можно было бы предположить, что изгиб его пассивен, что он склоняется вниз лишь вследствие собственной тяжести.
Кроме стеблей, растущих под влиянием геотропизма вертикально, встречаются и горизонтально растущие стебли, это большей частью корневища и столоны (усы).
Изменение геотропической реакции может происходить и под влиянием внешних воздействий, например, пониженной температуры, вызывающих прижимание побегов к земле у альпийских или полярных растений, а также под влиянием некоторых газов, например, этилена. [1]
Глава 2. Изучение направления роста частей растений
2.1. Изучение направления роста корней
Мы взяли 5 химических стаканов на 100 мл и налили в них немного воды. Затем нарезали из картона прямоугольники и привязали к ним ниткой семена фасоли (Фото 1). Первые семена фасоли проросли на 3-ий день, а через неделю проросли все. Корни росли вниз, а стебелек и первые листочки росли вверх (Фото 2).
Фото 1. Проращивание семян фасоли
Фото 2. Проросшие семена фасоли.
Через две недели картонки с семенами перевернули на 1800. (Фото 3)
Фото 3. Семена фасоли, перевернутые на 1800
2.2 Изучение направления роста побегов
Методика
Для опыта взяли 5-тилитровую бутылку и срезали верхнюю часть. Затем с каждой из четырех сторон сделали по 2 отверстия. Эту бутылку наполнили землей. В вырезанные отверстия горизонтально мы посадили побеги томатов (Фото 1).
Фото 4. Горизонтальная посадка побегов томатов
Для следующей части опыта мы взяли цветочный горшок с большими отверстиями в дне. В этот горшок насыпали землю и пролили водой. Прикрыли сверху и перевернули. В отверстия в дне посадили побеги томатов (Фото 5). Затем мы горшок снова перевернули и подвесили при помощи шпагата на штатив (Фото 6).
Фото 5. Посадка побегов томата в дно горшка.
Фото 6. Посадка побега в направлении вниз.
Глава 3. Обсуждение результатов экспериментов
Через несколько дней мы заметили, что в стаканчиках с семенами фасоли корни изменили направление роста: стали снова расти вниз, а стебель с листьями изогнулся вверх и в сторону света (Фото 7)
Фото 7. Рост проростка после поворота семени на 1800
Новые побеги, которые появлялись на растениях томата, все росли вверх (Фото 8)
Фото 8. Геотропизм побегов
Из проведенных экспериментов можно сделать вывод, что, если посадить растение корнями вверх или изменить положение его побега в пространстве, то оно будет расти вверх. Без разницы, как будет посажено семя, побег всё равно будет расти вверх, а корень вниз.
Заключение.
Работая над проектом, мы узнали, что такое фототропизм и геотропизм, как он проявляется у растений. Мы научились правильно сажать растения, проращивать семена, ставить эксперименты, проводить наблюдения, описывать результаты и делать выводы
Гипотеза подтвердилась: действительно, побеги всегда растут по направлению вверх, а корни вниз.
Это свойство роста растений можно использовать для декоративного озеленения помещений и сада.
Источники информации
https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/78619/Геотропизм
https://biofile.ru/bio/6507.html
https://educalingo.com/ru/dic-uk/heotropizm
https://ru.wikipedia.org/wiki/