Как путешествуют растения по земле

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Как путешествуют растения по земле

Шайдуллин С.И. 1
1МБОУ "Гимназия №2" им. Баки Урманче
Хусаинова А.М. 1
1МБОУ "Гимназия №2" им. Баки Урманче
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Наступила осень и все машины во дворе, после каждого дуновения ветра, покрываются мелкими желтыми семенами с крылышками. Родители каждый день возят меня в гимназию на машине и каждое утро мы наблюдали на машине эти семена. Бывало, что утром машина сильно занесена этими семенами, а бывало, что всего несколько штучек. Часть семян на машине доезжали с нами в гимназию, а часть улетала во время движения. И стал наблюдать каждый вечер из окна, дует ли ветер и связан ли он с количеством семян на машине. И задался вопросом: «А не способ ли передвижения это для семян

Миниатюрный растительный зародыш в семени способен путешествовать на далекие расстояния. Он не привязан к земле корнями, как его родители. Не нуждается ни в воде, ни в кислороде. Он ждет своего часа, чтобы, попав в подходящее место и дождавшись благоприятных условий, начать развитие. Семена и плоды распространяются воздушными течениями, водой, животными, людьми, активным разбрасыванием.

Объект исследования – семена и плоды деревьев и растений.

Целью моего исследования стал вопрос - как растения расселяются на новые места. Следовательно, я перед собой поставил ряд задач:

1. Изучить литературу по данной теме;

2. Получить информацию об особенностях распространения плодов и семян в природе;

3. Провести ряд экспериментов дома и на улице.

Предмет исследования: особенности и способы распространения плодов и семян в природе;

Методы исследования: сбор информации, наблюдение, опрос и выводы.

Гипотеза – если я узнаю об особенностях распространения семян и плодов в природе, то я смогу, объяснить своим одноклассникам как растения расселяются на новые места.

Таким образом считаю, что данная работа будет актуальна для школьников начального блока.

Основная часть

Распространение плодов и семян в природе

В течение эволюции у растений выработались различные способы к распространению плодов и семян. Одни семена и плоды разносятся ветром – анемохория (рис.1.д), другие переносятся водой – гидрохория (рис. 1. в), животными – зоохория (рис. 1. а) или человеком- антропохория (рис. 1. г), а также встречаются растения, у которых выработались специальные приспособления к саморазбрасываниюсемян. Данный способ распространения называется автохорией (рис. 1. б).

Способы распространения семян

а б в г д

Рис.1. Способы распространения семян в природе

В хорошую солнечную погоду в конце лета либо в начале осени в парках, где растёт жёлтая акация слышится лёгкий треск, причём повторяющийся через короткие промежутки времени. Вот так трескаются бобы на кустах акации. Створки их раскрываются, скручиваются и разбрасывают семена далеко в стороны, но только в момент подсыхания.

А вот коробочки мака, которые расположены высоко на длинных стеблях выбрасывают свои семена немного по-другому. Когда подует ветер, стебли мака сгибаются, а затем с силой распрямляются. В этот момент из мелких отверстий коробочки семена вылетают и разбрасываются на довольно большие расстояния. В начале лета улицы, дворы, бульвары, проспекты и скверы покрываются, как снегом, белым пухом от тополей. Снабжённые пучками волосков, семена тополей разлетаются при помощи ветра на большие пространства и, попав в нужное место, прорастают. А всем известные «плоды» одуванчика, начиная с весны, в течение всего лета и осени массами разлетаются на своих «парашютиках» в разных направлениях. Этот способ распространения называется анемохория.

Гидрохория, распространение плодов и семян растений водными течениями. Гидрохория характерна преимущественно для болотных и водных растений, водорослей и некоторых грибов. Приспособлениями для такого способа переноса служат различные вздутия и выросты на плодовых или семенных оболочках (или особые клетки — в спорах грибов), наполненные воздухом и действующие как плавательные пузыри. Гидрохория наблюдается у частухи, стрелолиста, сусака, ежеголовника, рдеста и др. У некоторых растений плоды могут плавать несколько недель или даже месяцев. Орехи кокосовой пальмы путешествуют на огромные расстояния по соленой морской воде.

Следующий не менее интересный способ распространения семян называется - зоохория. Некоторые плоды и семена имеют выросты в форме шипиков, крючочков и прицепок, другие бывают покрыты слоем слизи, образуемой при разложении плода. Они способны прицепляться к шерсти зверей или перьям птиц и путешествовать вместе с животным достаточно долго, пока не разрушатся прицепки или не начнётся линька животного.

Сочные плоды (ягоды, костянки) поедают птицы, при этом внешняя часть плода переваривается в пищеварительном тракте, а семена, обладающие устойчивой к пищеварительным ферментам оболочкой, сохраняют жизнеспособность. Они выделяются и попадают в почву вместе с экскрементами, которые служат удобрением для будущего растения. Более того, у некоторых растений семена не способны к прорастанию, если они не прошли через пищеварительный тракт птиц.

Животные могут поедать только мякоть плодов, а семена при этом разбрасывать, иногда на довольно большие расстояния. Некоторые звери и птицы переносят плоды в подходящее место и только там поедают их, оставляя на этом месте семена. 

Распространителями семян могут быть и насекомые. Мелкие плоды и семена многих растений, особенно в тропических лесах, переносят муравьи. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами. Поедая только эти сочные части, муравьи оставляют неповреждённые семена в муравейнике или выносят за его пределы и бросают неподалёку. Существуют растения, местообитания которых привязаны к муравейникам, а иногда и к определённому виду муравьёв.

Заключительный способ распространения семян – антропохория. Часто невольным переносчиком плодов и семян становится человек. Человек в результате хозяйственной деятельности вместе с культурными растениями нередко высеивает и сорные. Кроме того, некоторые плоды и семена могут путешествовать на транспорте.

Такие растения — антропохоры — часто выходят за пределы естественного ареала и акклиматизируются в новых условиях. К антропохорам обычно относят сорные, мусорные и другие растения, распространяемые при перевозках семян —агестохория, с посевным материалом — спейрохория, путём рассеивания семян в почве орудиями обработки — эргазиохория, и т. д.

1.2. Отличительные признаки плодов и семян, распространяемых ветром, животными, человеком.

После просмотра всех способов распространения семян, можно семена и плоды разделить на определённые группы по отличительным признакам (рис. 2.).

Дунул ветер и сотни ажурных парашютиков поплыли в летнем воздухе, то поднимаясь всё выше и выше, то спускаясь к самой траве.

Летучки могут подняться довольно высоко. Достоверно известны случаи, когда семена перелетали через горные хребты высотой более 2000 метров! В полёте им помогают различные приспособления - хохолки, длинные отростки, крылья, парашютики. Но даже без них плоды и семена передвигаются по воздуху, особенно если плоды и семена очень лёгкие и мелкие.

2 3 4 5

Рис.2 Отличительные признаки плодов (1. плоды с парашютами, 2. цепкие плоды, 3. плоды, разбрасывающие семена, 4. сочные плоды, 5. крылатые плоды)

Гораздо меньшими приспособлениями к полёту обладают сравнительно тяжёлые плоды с разнообразными крыльями. Возьмём, к примеру, деревья, часто встречающиеся на улицах, бульварах, в городских парках. Два - три круглых орешка липы имеют одно общее перепончатое крыло. Плод вяза окружён широкой каймой, покрытый сетчатым рисунком. Плод ясеня похож на маленькое весло с широкой лопастью. А кому не знакомы спаренные крылышки- плоды клёнов, которые, вращаясь, с тихим шуршаньем падают на землю. Но это не просто падение, это тоже полёт, точнее планирование. При лёгком ветре такие крылышки, оторвавшись от дерева на высоте 6 м над землёй, способны пролететь 27 м.

При помощи ветра по воздуху распространяются в основном плоды с парашютами и крылатые плоды. Наиболее характерные приспособления плодов и семян к распространению ветром – различные выросты плодовой кожуры: летучки, крылатки, волоски.

Цепкие и сочные плоды распространяются при помощи человека и животных. Для плодов и семян, распространяемых животными, характерны приспособления в виде крючков, шипиков. С помощью животных распространяются семена со съедобными плодами.

Все ли семена прорастут на новых местах? Нет, часть се­мян всё же погибает. Некоторые семена могут сесть на густую «щет­ку» сухой травы. Они как бы повиснут между небом и землей. И прорасти они не могут, так как до земли далеко, и вверх им не подняться — застряли. Некоторые летучки ветер заносит на железную крышу, другие сбрасывает в канализационные решет­ки. Даже те семена, которые избегут такой участи, не все про­растут. Им придется выдержать жестокую борьбу с растениями, которые поселились раньше. И часто в этой борьбе победите­лями оказываются именно хозяева, а новые поселенцы гибнут.

Большая и разнообразная группа растений выбрасывает и выстреливает свои семена не только в разные стороны, но и довольно точно в цель. Обычно эти растения распространены в местах, где ни ветер, ни насекомые, ни животные не могут помочь им распространять семена на большие расстояния (например, в глухом и густом уголке леса).

Хрупкими кажутся на ощупь створки зрелого «стручка» желтой акации. Но достаточно легко сдавить их пальцами, и они быстро свернуться в спирали, разбросав семена. Интересны и всем знакомые анютины глазки. Пока её коробочки незрелые, они фонариками поникают на длинных цветоножках. Но как только они созревают, эти фонарики приподнимаются, раскрываются тремя лодочками, и семена вылетают из них.

Расстояние, на которое летят семена, довольно далеко по сравнению с размерами самого растения. Маленькая дикая фиалка собачья разбрасывает их в радиусе до 1 м, болотная герань – до 2,5 м. А мощность «катапульты» тропической баухинии пурпурной отправляет семена на расстояние 15 м. Такова ширина улицы, по которой автомобили могут идти в 5 рядов

Практическая часть.

2.1. Эксперименты

Мой первый эксперимент я провёл с помощью семян березы (рис.3). Я взял семена, положил их на руки и слегка дунул на них. В результате семена полетели. Зацепились за куртку и шапку, а основная масса улетала на землю в округе. Таким образом я доказал. Что даже легкое дуновение ветра может унести семена далеко, но как только оно найдут препятствие, то остановят свой путь. В моем случае это была моя шапка и куртка.

Рис. 3 Первый эксперимент

Второй эксперимент я провёл при помощи плодов клёна. Я их подбросил вверх и увидел, что они медленно парят над полом. А если будет ветер, то он их сможет унести далеко (рис.4). Таким образом я доказал, что увеличение веса семечки при наличии крылышек не мешает дальности полета. Семечки не летят плашмя на землю, а парят и немного зависают над ней.

Рис. 4 Второй эксперимент

После двух экспериментов я ещё раз убедился в том, что семена и плоды могут путешествовать при помощи ветра.

Следующий - третий эксперимент, я провёл дома, и мне помогла соседская кошка (рис.5). Я на её шерсть кинул семена клёна. Кошка с ней прошла по коридору, несколько метров и легла на свою лежанку. После того как она встала на лежанке осталось несколько семян.

Рис.5 Третий эксперимент

Этот опыт можно провести и с человеком. Если к нашей одежде прилепить колючку, то мы её сможем перенести на другое место, тем самым поможем растению проделать своё путешествие.

Значит, и животные, и люди помогают растениям расселяться на новые места.

Для четвёртого моего эксперимента мне пришлось проделать длительное наблюдение. Мама с братишкой решили высадить мини-сад на подоконнике из семян, которые им дали в магазине. Там проходила акция и за определенную сумму покупки выдавались семена в пакетике. И они сами того не ожидая, уронили семечко в горшок с цветком. И это семечко взошло в горшке с цветком (рис.6). Кстати, это семечко оказалось семечком растения мелисса. И оно лучше прижилось в горшке с цветком, чем со своими собратьями в специальных горшочках. Таким образом, мы убедились в том, что плоды и семена при перемещении в другие места обитания так же хорошо приживается и прорастает.

Рис.6 Четвертый эксперимент

Для пятого эксперимента мне понадобилось два стакана воды (рис.7). В один я положил семечко клена и перелил воду из стакана в стакан. Я увидел, что этот плод вместе с водой перешёл в другой стакан. Что доказывает способность плодов не тонуть в воде, а путешествовать.

Рис. 7 Пятый эксперимент

Опрос одноклассников

В ходе проведенных экспериментов я решил провести опрос среди своих одноклассников. Опросник включал в себя три вопроса:

Замечали ли вы разбросанные по земле семена таких деревьев, как береза или клен?

Знаете ли вы что семена и плоды деревьев и растений могут путешествовать?

Какие способы перемещения семян и плодов вы знаете?

В опросе приняло участие 24 человека. Опрос в виде диаграммы представлен в приложении №1. На первый вопрос положительно ответили 11 человек. Я ожидал больший результат, оказалось мои одноклассники совсем не смотрят под ноги и вокруг себя. О возможном путешествии семян знают только 4 человека. Данные тоже не утешительны. Поэтому я решил сделать брошюру для ребят (Приложение №2), где схематически показал и рассказал о возможных способах перемещения семян. Но когда, в третьем вопросе опросника, я спросил о способах перемещения семян и плодов одноклассники дали много правильных ответов. Это были и животные, и ветер, и человек. И лишь 7 человек ни знали ни одного способа перемещения. О саморазбрасывании семян ни знал никто. Чтобы рассказать о данном способе перемещения семян я раздал ребят брошюру «А знаете ли вы что …?» (Приложение №3). Где рассказал о таких растениях.

Заключение

Выполнив теоретические и практические исследования, я сделал выводы, что природа, снабдила плоды и семена различными средствами передвижения: здесь и семена - воздухоплаватели- парашютисты и планеристы, и семена - наездники, отправляющиеся в странствия на спинах животных, и «зайцы», путешествующие без билета по железным дорогам, на кораблях и автомобилях. Плоды растений могут выстреливать как из пушки, забрасываться на большое расстояние своеобразными рогатками. Многие плоды переносятся водой. Есть настоящие пловцы-марафонцы, пересекающие моря и океаны. Словом, способов для расселения у них достаточно. Семена отправляются в дальний путь в таком большом количестве и на такие дальние расстояния.

Гипотеза подтверждена. Я не только сам узнал об особенностях распространения и отличительных признаках семян и плодов, но и смог объяснить и показать, при помощи брошюр, своим одноклассникам как расселяются растения на новые места. Справился с рядом задач поставленных перед началом исследования, увеличил свой кругозор и стал внимательнее к окружающему миру. Ведь в нём ещё много интересного и очень много тем для следующих исследований.

Список использованной литературы

Левина. Р.Е. Способы распространения плодов и семян. Издательство Московского Университета. 1957 г.

Хэнсон. Т. Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию. Издательство Альпина Нон-фикшн. 2021 г.

Школьник Ю.К. Растения. Полная энциклопедия. Издательство Эксмо. 2021 г.

Монтгомери Б. Растения разумные или чему можно научиться у природы. Издательство портал. 2021 г.

Лазье. К. Секреты природы. Издательство Махаон. 2018г.

https://foxford.ru/wiki/biologiya/rasprostranenie-plodov-i-semyan

https://fishki.net/photo/3180738-8-interesnyh-faktov-o-semenah-rastenij.html

https://bio-lessons.ru/rasprostranenie-plodov-i-semjan/

Приложение №1

Приложение №2

Приложение №3

Просмотров работы: 202