VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Тайна синей орхидеи
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Такие красивые синие орхидеи: крашеные или нет? Выбирая растение в цветочной лавке, начинающий цветовод-любитель часто встречает дивного, голубого оттенка цветы.
Синие орхидеи поражают своей красотой и редкой, необычной окраской лепестков. В цветочных магазинах эти цветы появились сравнительно недавно, но уже завоевали популярность. Однако не все покупатели знают, в чем секрет удивительного цвета этих растений. Актуальность темы обеспечивает факт нарастающей популярности орхидей синего цвета и отсутствия четко обозначенного ответа на вопрос: откуда столь необычная окраска цветов?
Таким образом, в работе была поставлена цель: выяснить, является ли синий цвет орхидеи природным.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
Изучить литературу и прочие источники информации о существовании синих оттенков орхидей.
Рассмотреть историю появления синей орхидеи.
Экспериментальным путем проверить одну из технологий окрашивания цветка на примере срезанного растения.
Подготовить рекомендации для цветоводов, столкнувшихся с проблемой ухода за синей орхидеей.
Гипотеза: синий цвет орхидеи – это не природный вид и не гибрид, а результат вмешательства человека.
Методы исследования:
изучение источников информации;
анализ полученных сведений;
опрос;
эксперимент-моделирование;
обобщение.
Предмет исследования – орхидеи.
Объект исследования – подаренный экземпляр синей орхидеи.
Тип проекта:
индивидуальный;
долгосрочный;
исследовательский.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Оттенки орхидей в природе
Одними из самых красивых и удивительных растений считаются орхидеи. Они появились на Земле много миллионов лет тому назад. Все чаще их можно увидеть на подоконниках в домах, ведь эти цветы поражают взгляд своими многочисленными оттенками.
В природе насчитывается до 30 тысяч видов данного растения белого, розового, фиолетового, желтого, оранжевого, коричневого и даже черного цветов (Приложение 1).
Но специалисты на этом не останавливаются и выводят все новые и новые сорта. Сейчас можно встретить орхидеи практически всех цветов радуги. Они могут быть и одного тона, и с разными узорами.
Изучив информацию в источниках, я узнал, что натуральной яркой синей окраски бутонов этого вида цветов не существует. Дело в том, что у орхидей нет гена, который отвечает за синий цвет лепестков. Однако в природе можно встретить цветы, имеющие сине-сиреневую окраску бутонов. Цвет, максимально приближенный к голубому, можно встретить у представителей рода Ванда – вид Ванда голубая (лат. Vanda coerulea) (Приложение 2). Помимо Ванды, цветы, близкие к оттенку синего, формируют такой род орхидей, как Каттлея – вид Каттлея фиолетовая или Каттлея виолация (лат. Cattleya violacea) (Приложение 3).
Однако чаще всего на полках магазинов можно встретить другую разновидность орхидей, а именно род фаленопсис (лат. Phalaenopsis), представленный в синем цвете. На этикетке обычно не указывают названия вида или сорта, чаще всего это гибрид. На многих этикетках не указано и родовое название фаленопсис (лат. Phalaenopsis).
Так как же появился цветок столь необычной окраски в магазинах, ведь встретить фаленопсис насыщенно-синего цвета в природе пока что никому не удавалось?
1.2. Научная классификация и биологическое описание
рода Фаленопсис
Домен: Эукариоты
Царство: Растения
Подцарство: Зелёные растения
Отдел: Цветковые
Класс: Однодольные
Надпорядок: Lilianae
Порядок: Спаржецветные
Семейство: Орхидные
Подсемейство: Эпидендровые
Триба: Вандовые
Подтриба: Aeridinae
Род: Фаленопсис
Это обширный вид из трибы вандовых, насчитывает около 70 видов. Представители рода – моноподиальные растения с сильно укороченным стеблем и широкими кожистыми листьями. Рост растения происходит только в одном направлении – вверх. Из пазух между листьями растение выпускает воздушные корни и цветоносы. У взрослого растения, как правило, 4 – 6 листьев.
Листья вечнозелёные длиной 5 – 30 см. У некоторых видов на листьях красивый мраморный рисунок.
Цветоносы пазушные, длинные, часто ветвящиеся, у многих видов с большим количеством довольно крупных цветков. Цветок напоминает по форме бабочку.
Корни воздушные с толстым слоем веламена, иногда уплощенные, у некоторых видов зеленоватые за счёт присутствия в них хлорофилла.
Есть виды, имеющие ароматные цветки.
1.3. История появления синей орхидеи
Изучив литературу, я узнал, что впервые мир увидел голубой фаленопсис в 2011 году на промышленной выставке тропических растений во Флориде. Растение представила компания «Silver Vase», назвав своё творение Phalaenopsis Blue Mystique (Приложение 4).
Следом за американцами были голландцы, спустя три месяца, на другой выставке появился Phalaenopsis Royal Blue от питомника «Geest Orchideeën». Голландский фаленопсис взял приз в номинации «Концепция продаж» (Приложение 5).
Именно с этого момента фаленопсисы синего цвета быстро начинают набирать популярность и распространяться по всему миру.
В феврале 2013 года на острове Окинава проводилась 11 по счёту Орхидная Конференция Азиатско-Тихоокеанского региона. Большое внимание на этой конференции привлёк Мазахиро Мии из университета Чиба со своим докладом “Genetic Transformation of Orchids and Production of Transgenic Blue Phalaenopsis” («Генная инженерия орхидных и создание трансгенного фаленопсиса». Конечно же, им был представлен реальный результат многолетней работы группы генных инженеров и селекционеров университета Чиба. Это фаленопсис Афродита (лат. Phalaenopsis Aphrodite) (Приложение 6) с белыми цветками, которому внедрили «синий» ген цветка Коммелины (синеглазки, лат. Commelina), произрастающей в Азии (Приложение 7).
Сам по себе фаленопсис Афродита очень плодовит и может выпустить до 30 цветков за одно цветение.
Однако ввиду своей эксклюзивности это растение еще нескоро станет доступным широкому кругу цветоводов-любителей.
1.4. Что скрывается за синим цветом орхидеи
Исходя из условия, что трансгенный синий вид Афродита эксклюзивен, а на полках магазинов всё чаще можно увидеть представителей синего цвета, мы можем сделать вывод, что сами производители, скорее всего, применяют технику окрашивания.
Рассмотрим эти технологии и оценим, насколько оправдан этот маркетинговый ход с точки зрения влияния, оказываемого на само растение. Ознакомившись с литературой, я выяснил, что технологии, применяемые в покраске орхидей, условно можно разделить на 2 вида:
Запатентованная технология.
Окрашивание производится по технологии, подробности которой не разглашаются. По словам производителей, суть ее такова: растения помещают в специальную среду, для создания которой используются элементы природного происхождения, поэтому сама процедура не причиняет вреда орхидеям.
Красят чаще всего цветки белого цвета, поскольку на них проще всего добиться равномерного окрашивания. Со временем краситель вымывается, и они возвращаются к своему первоначальному цвету.
Интересный факт: производители не скрывают того, что синий не является натуральным, а также, что следующее цветение будет белым.
Варварский метод.
За основу также берется белый цветок, краситель, зачастую это чернила, вводится путем инъекции в цветонос, в стебель либо в корень. Эта процедура очень ослабляет растение, являясь для него источником стресса. Отравившись вредными веществами, цветок может просто погибнуть. Эта процедура наносит растению урон и приводит к сильному стрессу, который компенсируется гормональными препаратами. Когда действие препаратов проходит (к этому моменту оно успевает переехать с прилавка в квартиру), растение вскоре начинает потихоньку пропадать.
1.5. Проблемы при уходе за синей орхидеей
Если растение не успело отцвести и начало вянуть, это означает, что его иммунная система не справилась с красителями. В этом случае необходимо принять срочные меры по его спасению. Удивительно, но вопреки устоявшемуся мнению, что комнатный цветок должен расти в горшке с землей, орхидеи предпочитают «обитать» в емкости с субстратом из коры, песка, лесного мха, торфа и даже пенопласта.
Дело в том, что большая часть орхидей относится к эпифитам, которые произрастают на других растениях, используя их в качестве опоры и не являясь при этом паразитами. Цветы орхидеи-эпифиты не зависят от грунта, получают больше света и меньше страдают от травоядных животных.
Корни орхидеи эпифит – крайне важные органы, поскольку они выполняют много существенных функций (Приложение 8).
Во-первых, с их помощью орхидеи крепятся к субстрату, что позволяет им сохранять вертикальное положение. Во-вторых, корни активно участвуют в фотосинтезе, разделяя эту функцию с листьями. В-третьих, с помощью корневой системы цветы орхидеи поглощают влагу и питательные вещества из воздуха и коры растений, на которых обитают.
Грунт для орхидеи можно купить уже готовый, либо сделать самостоятельно.
Горшок для посадки должен быть прозрачным (Приложение 9).
Источники 4 перечисляют следующие меры, которые необходимо принять для спасения погибающей орхидеи: необходимо срезать цветонос, вынуть растение из горшка, удалить гнилые и посиневшие корни, срезы обработать фунгицидом и присыпать толчёным углём или корицей. Орхидею нужно пересадить в свежий субстрат, желательно обработать его каким-либо регулятором роста или стимулятором. К сожалению, вышеописанные рекомендации не гарантируют 100% выздоровления, но всё же поднимут шансы вашего питомца на выживание. И, как показывает практика опытных цветоводов, если орхидея оживёт и зацветёт снова, то любоваться цветками синего цвета уже не получится, новые цветы и бутоны будут белого цвета.
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Анкетирование
Среди своих одноклассников я провел анкетирование, которое показало, что всем известен такой цветок, как орхидея. У одного из опрошенных такой цветок есть в доме. Только 3 из 22 опрошенных знают правила ухода за этим необычным цветком.
Из 22 опрошенных одноклассников всего 4 человека видели синюю орхидею, однако многие уверены в том, что синяя орхидея действительно существует в природе. Как показало анкетирование, ни один из опрошенных никогда не сталкивался с фактами из истории появления синей орхидеи.
Таким образом, опрос-анкетирование показало, что многие не знают, что синяя орхидея – не создание природы. Я полагаю, что во многом на это повлиял тот факт, что ребята встречали синюю орхидею в магазинах или дома у своих друзей (Приложение 10).
2.2.Экспериментальная часть
Мне стало интересно, как проходит сам процесс окрашивания цветов. Конечно, применить запатентованную технологию в домашних условиях не получится, поэтому было принято решение провести процесс окрашивания с помощью пищевого красителя. Чтобы минимизировать негативный эффект на растение, первый опыт мы проведём со срезанным цветком.
Опыт №1. Окрашивание срезанного цветка в домашних условиях.
Для проведения опыта нам понадобились следующие материалы:
срезанные цветы белого цвета;
вода;
3 пробирки;
краситель синего цвета;
пипетка (Приложение 11).
В основе проведения опыта легли знания, полученные на уроках окружающего мира, о том, что цветок питается через корневую систему и листья, а лишенное корней растение получает воду по стеблю, поэтому некоторое время не вянет. Таким образом, чтобы окрасить срезанный цветок, нужно, в первую очередь, окрасить источник питания – воду, в которой он будет находиться.
Чтобы окрасить воду, добавим в неё краситель синего цвета. В первой пробирке сделаем слабый раствор голубого оттенка. Во второй – окрасим воду в насыщенно-синий цвет.
На каждом из цветков сделаем косой срез под струёй воды и опустим их в пробирки (Приложение 12). Далее – наблюдаем в течение нескольких часов все изменения, происходящие с цветами.
Через 3 часа появились первые результаты (Приложение 13). Цветы в колбах стали приобретать синий оттенок. На следующие сутки с момента начала проведения опыта оттенок стал ярче. Самый яркий оттенок цветка был в пробирке № 2, где раствор синего цвета был самым насыщенным (приложение 14).
Вывод: в домашних условиях можно окрасить срезанные цветы, чем насыщеннее цвет в растворе, тем ярче окрасится цветок. Следовательно, чем ярче цвет синей орхидеи в магазине, тем большую порцию отрицательно влияющего на него красителя он получил. Значит, и шансы на выживание такого цветка после цветения уменьшаются.
Опыт №2. Обработка приобретенной синей орхидеи в целях увеличения шанса его выживания после цветения.
Цветок был подарен в мае, в цветущем виде. Конечно, синий цвет привлекал внимание, однако спустя месяц можно было заметить изменение цвета (Приложение 15). Цветы приобрели желтоватый оттенок.
К августу оставшиеся цветы на цветоносе завяли и отпали, сам цветонос тоже стал вянуть. По всем признакам стало очевидно, что орхидея не справляется со стрессом.
Чтобы помочь растению, были проведены следующие меры:
срезали сухой цветонос (Приложение 16);
вынули растение из горшка, удалили гнилые и посиневшие корни;
срезы обработали фунгицидом и присыпали корицей;
орхидею пересадили в свежий субстрат, ведь в старом еще содержится значительное количество опасного для растения красителя (Приложение 17);
обработали стимулятором.
Вывод: пересадка растения – это тоже стресс, но, проведя эту работу, мы исключили отрицательно влияющие на растение факторы: краситель и сухие безжизненные части. Данный опыт остается открытым. В течение следующего года будут проведены наблюдения за растением и сформулированы выводы.
Заключение
Синие орхидеи, безусловно, выглядят необычно и этим привлекают многих людей. Работая с литературой, наблюдая за поведением орхидеи и проводя опыты, я решил все поставленные перед собой цели и задачи.
По результатам проведенной исследовательской работы можно сделать следующие выводы:
Орхидей с ярким синим цветом в природе не существует, а есть лишь виды, имеющие голубой оттенок.
Немногие знают о том, что цвет синий орхидей не встречается в природе.
История синих орхидей ведет своё начало с 2010-х годов, следовательно, выведение трансгенного вида – только начало процесса.
Представленные в магазинах фаленопсисы – это окрашенные цветы.
Окрашенные синие экземпляры фаленопсисов испытывают значительный стресс и не всегда с ним справляются.
Срезанные цветы можно окрасить с помощью пищевого красителя в течение нескольких часов, между насыщенностью оттенка и количеством красителя есть прямая зависимость.
Итак, ответ на вопрос, сформулированный в начале работы, в ходе изучения литературы, других источников, а также проведения анкетирования и эксперимента получен: наличие синих орхидей в магазинах – это маркетинговый ход, а выведение трансгенного вида синего фаленопсиса Афродита – труд генной инженерии. Таким образом, гипотеза подтвердилась: синий цвет орхидеи – это не природный вид и не гибрид, а результат вмешательства человека.
Соблюдая правила ухода за синим экземпляром орхидеи, создавая ему благоприятные условия для роста и развития, можно добиться повторного цветения. Планирую выступить перед ребятами своего класса и рассказать им многие интересные факты, которые я узнал в процессе своей работы.
Список использованных источников
1. Брукс Ф., Чандлер Ф. и др. Новая детская энциклопедия, М.: Росмэн, 2015. С. 92 – 93.
2. Емельяненко М., Лисицина Н. Всё о комнатных растениях. М.: Астрель, 2006. С. 288 – 299.
3. Красновская О., Семенова М. Иллюстрированная энциклопедия школьника. М.: Азбука-Аттикус, 2012. С. 120 – 123.
4. Хессайон Д.Г. Всё об орхидеях. М.: Кладезь-Букс, 2008. С.56.
5. https://klumba.guru/komnatnye-cvety/orchideya/sinie-orchidei/html. Голубые и синие орхидеи: красота от природы или вмешательство человека.
6. https://www.domrastenia.com/falenopsis/sinie-orchi. Загадка синего фаленопсиса - бывают ли голубые орхидеи.
7. www.vgorchids.eu
Приложение 1
Примеры цвета орхидей в природе
Приложение 2
Ванда голубая (лат. Vandacoerulea)
Приложение 3
Каттлея фиолетовая (лат. Cattleyaviolacea)
П риложение 4
Фаленопсис БлуМистик (PhalaenopsisBlueMistique)
Приложение 5
ФаленопсисРоялБлу (Phalaenopsis Royal Blue)
Приложение 6
Ф аленопсисАфродитаБлу (Phalaenopsis Aphrodite Blue)
Приложение 7
Коммелина (лат. Commelina)
Приложение 8
Корни орхидеи
Приложение 9
Прозрачный горшок для пересадки орхидей
Приложение 10
Анкетирование
Вопрос 1. Знаете ли вы такой цветок, как орхидея?
Вопрос 2. Есть ли у вас орхидея дома?
Вопрос 3. Знаете ли вы правила ухода за орхидеей?
Вопрос 4. Видели ли вы когда-нибудь синюю орхидею?
Вопрос 5. Существует ли в природе орхидея синего цвета?
Вопрос 6. Знаете ли вы, когда впервые мир увидел синюю орхидею?
Приложение 11
М атериалы для проведения опыта №1
П риложение 12
П роведение опыта №1
Приложение 13
П ервые результаты опыта №1
Приложение 14
Р езультаты опыта на следующие сутки
П риложение 15
И зменения цвета и следы красителя
Приложение 16
С резанный цветонос
Приложение 17
П ересадка орхидеи