XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Тайны венериной мухоловки
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Однажды, в книжном магазине я увидела книгу «Все о хищных растениях для самых любознательных» [1] и заинтересовалась данной темой. Из книги я узнала, что более 630 видов растений дополняют свой пищевой рацион насекомыми, улитками, лягушками и даже небольшими млекопитающими. Встретить хищные растения можно на любом континенте, за исключением Антарктиды. Но настоящий рай для зеленых охотников – это Австралия. Здесь они достигают наибольшего видового разнообразия и вырастают до внушительных размеров.
Есть даже растения-хищники, которые можно выращивать дома, например, венерина мухоловка (или Дионея).
Рис. 1 Венерина мухоловка.
Цель работы: выяснить особенности питания и размножения венериной мухоловки в домашних условиях.
Задачи:
• Узнать, где обитает венерина мухоловка и почему ее так назвали.
• Провести соцопрос.
• Провести опыты.
• Поделиться полученными знаниями с одноклассниками.
Методы:
• Сбор информации из различных источников по теме исследования.
• Опрос одноклассников и учителей.
• Наблюдение,
• Опыты
Обзор существующей информации.
Из интернет ресурсов [2,3] и книг [4-7] я выяснила, что хищные растения – это растения, которые адаптированы для ловли и переваривания небольших животных, в основном насекомых. Такие растения дополняют свое нормальное автотрофное питание (фотосинтез) одной из форм гетеротрофного питания. Они обитают в местах, обедненных азотом. Животных эти растения используют как источник азота. Растения-хищники привлекают насекомых окраской, запахом или сладкими выделениями.
В наглядном словаре «Растения» [7] прочитала, что растения хищники ловят насекомых с помощью листьев-ловушек. Жертвы, привлеченные яркой окраской и ароматным нектаром, садятся на растение, которое вырабатывает ферменты, растворяющие насекомых. Ловчие листья бывают трех видов (кувшин, захлопывающиеся створки листьев, липкая жидкость на листочках). Особенно меня привлекло одно растение, которое называется венерина мухоловка. Мне стало интересно, действительно ли с помощью захлопывающихся створок листьев можно охотиться на насекомых.
Хищное насекомоядное растение венерина мухоловка (Dionaea muscipula) является видом монотипного рода семейства росянковые. В природных условиях такое растение можно повстречать в Нью-Джерси, Джорджии, а также в Северной и Южной Каролине, причем оно предпочитает расти на трясинных торфяных болотах. Данный вид был занесен в американский список растений, которые находятся под угрозой исчезновения.
Научное название этого растения muscipula в переводе означает «мышеловка». Скорее всего, это связано с тем, что специалист, который описывал данный вид, просто ошибся. В Англии такой цветок именуют Venus flytrap, что идентичному русскому названию «венерина мухоловка». По-другому это растение еще называют Дионея. Этот цветок впервые был найден в 1760 г, в это же время ему дали название Дионея в честь греческой богини, которая была матерью Афродиты (Венеры). Такой необычный цветок уже давно выращивают в комнатных условиях, причем он пользуется большой популярностью у цветоводов всего мира. [2]
Несмотря на то, что вопрос достаточно глубоко изучен, до сих пор существуют легенды и заблуждения в отношении плотоядных растений.
Опрос
Интересно, а что знают о венериной мухоловке мои одноклассники? Подготовила вопросы и провела опрос.
Результат следующий: большинство из ребят знают, что венерина мухоловка – это растение (23 чел., 85%), она питается насекомыми (22 чел., 81%). Что Дионея – хищное растение, и оно не опасно для человека считают 78 % опрошенных (21 человек).
Гипотеза № 1. Предположим, что венерина мухоловка – насекомоядное растение.
Как происходит процесс охоты?
Опыт №1
Возьмем растение венерина мухоловка и насекомое (живую муху). Поместим муху на листочек, при соприкосновении с двумя чувствительными точками, венерина мухоловка закрылась. Как видите, захлопывание происходит молниеносно, и живое насекомое не сможет вырваться и улететь. Закрытие происходит при прикосновении к особым чувствительным волоскам, расположенным на внутренней стороне листа. Чтобы листик закрылся, необходимо прикосновение к 2-3 таким чувствительным волоскам. Если в ловушку действительно попалось живое насекомое, а не травинка, или капелька воды, то при передвижении насекомого в стенках ловушки, ловушка мгновенно захлопывается.
Рис. 2. Кормление Венериной мухоловки
Для более плотного закрытия ловушки по краям листочка располагаются зубчики, придающие ловушке довольно устрашающий вид, но по сути они как реснички на веках.
Я продолжила наблюдение, чтобы узнать, сколько времени уйдёт у этого цветка на переваривание насекомого. Было установлено, что растение переваривает насекомое примерно за 7-14 дней. После чего ловушка листочка раскрывается, и мы видим останки переваренного насекомого.
Рис. 3. Рис. 4.
На рисунке 3. представлена фотография растения от 22.11.2023 г, на которой мы видим закрытую ловушку (обведена красным овалом) с только что пойманной молью-огневкой и рядом справа листочек с уже переваренной ранее мухой. На рисунке 4. мы видим останки переваренной огневки (слева) и мухи (справа), фото от 05.12.2023. То есть на переваривание огневки потребовалось почти две недели.
Затем чувствительные волоски листочка стимулировала травинкой, мухоловка захлопнулась и открылась через 2 дня, листик не был переварен.
Изучив зубчики на листиках, пришла к выводу, что они не острые и не опасные для меня. Стимулировала чувствительные волоски своим пальцем, лист-ловушка захлопнулся, но я легко вытащила палец. На нем не осталось никаких следов.
Вывод: Дионея действительно питается насекомыми. Растение способно поймать насекомое, при этом отличает живое насекомое от случайно попавшей в ловушку травинки. Мягкие ловушки не представляют опасности для человека.
Способы размножения
На растениеводческих сайтах [2] узнала, что Дионея размножается листовыми черенками, делением куста, а иногда и семенами (если искусственное опыление пройдет успешно).
Гипотеза № 2. Предположим, что венерину мухоловку можно самостоятельно размножить в домашних условиях.
Опыт № 2
Решила проверить, действительно ли возможно в домашних условиях размножить Дионею.
Рис. 5. Цветение мухоловки.
После того как цветок зацвел, провела искусственное опыление с помощью кисточки. Через 1 месяц появились черные семечки.
Рис. 6. Коробочки с семенами
Рис. 7. Семена
Далее провела процесс стратификации, или проще говоря, закаливания семян. Для этого семена поместила на ватный диск, смоченный в растворе фунгицида, поместила в прохладное место на 4 недели.
Рис. 8. Подготовка семян к посадке (закаливание)
Затем взяла небольшой горшок, с поддоном для полива. На дно горшка положила специальный субстрат для растений-хищников, пролила водой, затем на поверхности земли положила семена, закрыла горшок пленкой и поставила на подоконник с дополнительным освещением
Через 30 дней появились первые листочки нового растения.
Вывод: действительно, в домашних условиях можно размножить Дионею, причем сделать это можно с помощью семян, так же полученных в домашних условиях от взрослого растения.
Гипотеза № 3. Для выращивания венериной мухоловки требуются особые условия.
Так как венерина мухоловка – растение, обитающее на трясинных торфяных болотах, справедливо предположить, что для выращивания дома необходимо постараться максимально приблизить условия к естественной среде обитания, применять специальный грунт, правильное освещение и режим полива.
Опыт № 3
Чтобы выяснить, какая вода подходит больше для полива мухоловки, провела такой опыт. Пять побегов поливала дистиллированной водой (рис. 9.), другие пять – обычной водой из-под крана. Через некоторое время обратила внимание, что во 2 группе листья начали вянуть и гибнуть (рис. 10).
Рис. 9. Полив дистиллированной водой
Рис. 10. Результат полива водой из-под крана
Таким образом, обычная вода не подошла для полива растения.
Опыт № 4
Остальные 5 отростков опять разделила на 2 группы. Два ростка постоянно находились под ярким солнечным светом на подоконнике окна, выходящего на южную сторону. В пасмурные дни дополнительно включалась подсветка фитолампой. Три ростка я поместила немного вглубь комнаты, так, чтобы они были немного притенены от прямых солнечных лучей, и только непродолжительное время на них попадали прямые солнечные лучи во второй половине дня. На листиках мухоловок, которые были под прямыми солнечными лучами постоянно, начали появляться темные пятна (рис. 11.). Росточки, находившиеся в немного притененном месте, были здоровыми и не имели изменений (рис. 12.).
Рис. 11. Рис. 12.
Таким образом, постоянные прямые солнечные лучи растению также оказались противопоказаны.
Вывод: с помощью опытов я выяснила, что для выращивания Дионеи дома необходимо соблюдать определенные условия полива и освещения.
Выводы исследовательской работы:
Гипотезы подтвердились. Венерина мухоловка – насекомоядное растение, которое размножается в домашних условиях. Для этого можно делить куст или использовать семена, но необходимо соблюдать определенные условия.
Это растение не опасно для человека, так как ловушка очень маленькая, мягкая.
Полученными знаниями я поделилась с одноклассниками, и благодаря моей работе ребята открыли для себя удивительный мир хищных растений, а некоторые даже захотели выращивать сами.
Список литературы
-
Елена Фин: Все о хищных растениях для самых любознательных – Открытая книга, 2020. – 48 с.
-
https://rastenievod.com/venerina-muholovka.html
-
https://natworld-info.turbopages.org/natworld.info/s/rasteniya/venerina-mukholovka
-
Жизнь растений. В 6-ти т. Гл. ред. чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. Т. 5(2) – М.: Просвещение, 1981
-
Удивительные растения/И.В.Травина – М.: РОСМЭН, 2018. – 48 с. : ил. - (Детская энциклопедия)
-
Все о растениях-хищниках/Рой Маккалистер – 2012. – 128 с.
-
Наглядный словарь Растения (изд. 1992г Дорлинг Киндерсли Лимитед, Лондон, на русском опубликовано в 2000г.)