Суточный цикл растений доклад

Обновлено: 20.05.2024

Сезонные и суточные биоритмы в жизни растений, связанные с периодическими изменениями абиотических факторов.

В средней полосе России, где и расположена Томская область, ярко выражена сезонная периодичность – закономерная смена времён года, обусловленная движением Земли вокруг Солнца. В связи с этим, у каждого вида в природе выработался характерный годичный цикл интенсивного роста и развития, размножения, подготовки к зиме и зимовки – сезонный биоритм. Совпадение каждого периода жизненного цикла с соответствующим временем года имеет решающее значение для существования вида.

Наиболее заметна связь всех физиологических процессов организмов с сезонным ходом температуры. Но опыты показали, что не она служит главным регулятором сезонных явлений в природе. Например, биологические процессы подготовки к зиме у растений начинаются ещё летом, когда температура высока.

Главным фактором, регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных является изменение продолжительности световой части суток – дня. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма.

Значение фотопериодизма подтверждает опыт с выращиванием берёзы в помещении. При искусственном круглосуточном освещении или продолжительности дня более 15 часов сеянцы берёзы растут непрерывно, не сбрасывая листьев. Но при освещении в течение 10 или 12 часов в сутки рост сеянцев даже летом прекращается, вскоре происходит сбрасывание листьев и наступает зимний покой, как под влиянием короткого осеннего дня.

Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления у растений.

Так, имеющий большую длину день способствует образованию цветков у большинства наших дикорастущих растений. Такие растения называются длиннодневными . Из культурных к ним относятся рожь, овёс, большинство сортов пшеницы и ячменя, лён.

Однако некоторые растения , преимущественно южного происхождения, например хризантемы, георгины, для цветения нуждаются в коротком дне. Поэтому они зацветают у нас лишь в конце лета или осенью. Растения такого типа называют короткодневными .

Кроме сезонной периодичности в природе наблюдается и суточная периодичность – закономерная смена времени суток, связанная с вращением Земли вокруг своей оси. А с нею связаны суточные биоритмы – процессы жизнедеятельности организмов, связанные с определённым временем суток. Например, одни растения цветут днём, а другие – ночью.

Проследим за растениями цветущими днём. Корзинки одуванчиков при сухой погоде открываются между 5 – 6 часами, а закрываются к 14 – 15 часам. В 6 – 7 часов раскрываются корзинки ястребинки волосистой – закрываются в 15 – 16 часов. Между 6 – 7 часами раскрываются и цветки картофеля и в 14 – 15 часов закрываются. В 6 – 7 часов распускаются голубые цветки льна и к 16 – 17 часам они закрываются. Цветки белой лилии всплывают и раскрываются в 7 часов и закрываются в 17 – 18 часов. В 9 часов распускаются цветки ноготков и закрываются в 15 – 16 часов. У кислицы цветки открываются в 9 – 10 часов и закрываются в 17 – 18 часов.

1.Дайте определения понятий:

А.Сезонная периодичность – это…

Б.Сезонный биоритм – это…

Г.Длиннодневные растения – это…

Д.Короткодневные растения – это…

Е.Суточная периодичность – это…

Ж.Суточные биоритмы – это…

2.Начертите и заполните таблицу. Названия растений расположите в порядке времени их расцветания от самого раннего до самого позднего (от 1 до 7).

Время раскрывания цветков

одуванчик ястребинка волосистая

белая лилия кислица ноготки

1 Определение экосистемы. Свойства экосистемы. Структура экосистемы. Разнообразие экосистем биосферы Предметом

. 8 Абиотические факторы. Адаптация организмов к важнейшим абиотическим факторам (температура, свет, влажность). Абиотические факторы — . связан суточный и сезонный ритмы развития растений. Этот ритм называют фотопериодизмом. Ритмические изменения .

. организмов на сезонные изменения условий жизни. Суточные и годовые ритмы в жизни организмов. Сигнальное значение факторов. Фотопериодизм. Суточные ритмы .

Образовательная программа основного общего образования Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения

. влияниям. Выделяют биоритмы суточные, циркадианные, сезонные, цирканнуальные. Таким образом, для растений свет необходим в . обитания. Периодические и непериодические колебания численности популяций под влиянием биотических и абиотических факторов среды .

. значение абиотических факторов. Суточная и сезонная цикличность. Лимитирующие факторы. Правило Либиха. Взаимодействие экологических факторов. . Биоритмы. Результаты устранения или изменения времязадавателей. Переработка временной информации. Фактор .

Для растений характерна суточная периодичность, проявляющаяся в движении листьев, раскрывании цветков, активности выделения пасоки и нектара, изменении скорости и частоты митозов и т. д.

Доказаны наследственная обусловленность (Н. Mletzko, J. Mletzko, 1977) суточной ритмики и ее приспособительное значение. Так, сорта сои, возделываемые в экваториальной зоне, отличаются меньшей амплитудой эндогенного суточного ритма от сортов, возделываемых вне указанной зоны. На примере дикорастущих злаков показана устойчивость суточной ритмики цветения, что позволяет использовать ее как таксономический признак. Суточная ритмика цветения выполняет важную биологическую роль, она ускоряет дифференциацию популяций, создавая барьеры изоляции.

Сходная суточная ритмика цветения видов (Elytrigia) нередко задерживает микроэволюционные процессы полиморфных видов (Е. repens), уменьшая морфологические различия благодаря естественной гибридизации разных видов. Опыты по скрещиванию сортов о неодинаковыми эндогенными ритмами показали их наследование по промежуточному типу в F₁. В то же время наследственные эндогенные ритмы могут перестроиться в онтогенезе. Однако с возникновением типичных условий они вновь восстанавливаются, что показано в опытах по изучению влияния различной длины дня на движение листьев фасоли. Оказалось, что на непрерывном освещении, как и при 3—4-часовой длине дня, листья фасоли неактивны. Движение листьев восстанавливалось при сокращении светового и увеличении темнового интервала времени. Так, при 16-часовом дне листья стали опускаться на свету и подниматься в темноте на 5-й день. При 12-часовом и еще более коротком дне листья на свету не опускались, а в темноте поднимались со значительным опережением, достигавшим нескольких часов.

В данном опыте движение листьев определялось условиями. Наследственно закреплены не сами никтинастические движения, а способность растений приспосабливать свой суточный метаболизм к привычным для вида световым и другим условиям. На примере тока пасоки в ксилеме древесных растений обнаружено, что он меняется в зависимости от условий. Динамическую регуляцию биоритмов рассматривают как один из универсальных адаптационных механизмов, ведущих к перестройке жизнедеятельности. Например, расход воды у растений фасоли при 24-часовом освещении оказывается в 2—3 раза меньше по сравнению с растениями, находящимися на 14-часовом освещении. В условиях непрерывного освещения транспирация носила постоянный характер, в то время как в условиях 14-часового освещения она возрастала от момента включения света до середины дня с последующим падением. При этом в середине дня интенсивность транспирации была в 6—7 раз выше, чем при непрерывном освещении.

У некоторых грибов и водорослей высвобождение спор из спорангия представляет собой процесс с четкой суточной периодичностью, регулируемый эндогенно. Свечение одноклеточной водоросли Gonyaulaxpolyedra связано с эндогенными ритмами накопления люциферина и люциферазы ночью. У этой водоросли обнаружены также эндогенные ритмы деления клеток (В. М. Sweeney, 1969).

Суточные ритмы регулируются с участием фитохромов (Р₆₆₀ и Р₇₃₀). У длиннодневных растений уровень Р₇₃₀ на свету низкий; а в темноте высокий. После включения света содержание Р₇₃₀ некоторое время остается высоким. У короткодневных растений Р₇₃₀ регулирует ход биологических часов, а биологические часы — динамику фитохрома.

Циркадные ритмы у растений, несомненно, имеют приспособительное значение: амплитуда их колебания расширяет норму реакции организма в онтогенезе. Они играют важную роль и в сезонных циклах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Три основные особенности циркадных ритмов

Ритм сохраняется при постоянных условиях и имеет период близок к 24 часов.
Ритм может быть синхронизирован под действием внешнего освещения.
Ритм не зависит от температуры, пока она изменяется в диапазоне, пригодном для жизнедеятельности.

История открытия

Впервые об изменении положения листьев в течение дня в тамаринда (Tamarindus indicus) вспоминает андростен, описывая походы Александра Македонского.

В новое время в 1729 году французский астроном Жан-Жак ДьОрту где Марен сообщил о ежедневных движения листьев у мимозы стыдливой (Mimosa pudica). Эти движения повторялись с определенной периодичностью даже если растения помещались в темноту, где отсутствуют такие внешние стимулы как свет, что позволило предположить эндогенное происхождение биологических ритмов, к которым были приурочены движения листьев растения. Где Мейрон предположил, что эти ритмы могут иметь что-то общее с чередованием сна и бодрствования у человека.

Декандоль в 1832 году определил, что период, с которым растения мимозы осуществляют данные листовые движения, несколько короче чем продолжительность суток и составляет примерно 22-23 часов.

В 1880 году Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис предположили наследственную природу циркадных ритмов. Это предположение было подтверждено опытами, во время которых скрещивались растения разных сортов фасоли, периоды циркадных ритмов которых различались. У гибридов длина периода отличалась от длины периода у обоих родителей. Эндогенная природа циркадных ритмов была окончательно подтверждена в 1984 году во время опытов с грибами вида нейроспоры густая (Neurospora crassa), проведенными в космосе. Эти опыты показали независимость круглосуточного ритма от геофизических сигналов, связанных с вращением Земли вокруг своей оси.

Циркадные ритмы цианобактерий

Простейшие циркадные ритмы обнаружены у цианобактерий. Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) — монофилетическая группа (имеют одного общего предка) фотоавтотрофной (питаются за счет фотосинтеза, энергии солнца) бактерий. Это одна из древнейших и самых групп в мире прокариот. Различные представители группы сильно отличаются друг от друга как морфологически, так и генетически, их можно обнаружить почти в любом, доступном для света, среде обитания. Жизненные циклы так же имеют разную продолжительность в различных представителей: от нескольких часов до нескольких тысяч лет между делениями (у некоторых видов, проживающих на олиготрофных, бедных средах).

Впервые наличие циркадные ритмов у цианобактерий было продемонстрировано при изучении процессов кислородно-чувствительной фиксации азота и фотосинтеза с выделением кислорода. В этих процессах была показана суточная ритмичность. Об этом в частности говорили данные электронной микроскопии, с помощью которой изучали количество и размер тех или иных запасающих гранул в клетках. Позже было обнаружено, что и другие процессы в клетках (например, поглощение аминокислот) происходят в рамках циркадного ритма, удовлетворяя трем основным положениям циркадных ритмов.

Кроме того, оказалось, что ритмично изменяется вся экспрессия генов в клетках цианобактерий. Были проведены опыты, в которых гены биолюминесцентных (тех, светящиеся) белков встраивались в геном цианобактерий под случайные бактериальные промоторы. Во всех полученных штаммов наблюдалась подобная картина циркадных изменений интенсивности люминесценции.

Циркадные ритмы растений

Циркадные ритмы растений связанные со сменой дня и ночи и важные для адаптации растений к суточных колебаний таких параметров как температура, освещение, влажность. Растения существуют в постоянно меняющемся мире, поэтому циркадные ритмы важны для того, чтобы растение могло дать надлежащий ответ на абиотический стресс. Изменение положения листьев в течение суток — лишь один из многих ритмических процессов у растений. В течение суток колеблются такие параметры как активность ферментов, интенсивность газообмена и фотосинтетическая активность.

В способности растений распознавать чередование дня и ночи решающую роль играет фитохромна система. Примером работы такой системы является ритм цветения у растения Pharbitis nil. Цветение у этого растения зависит от длины светового дня: если день короче определенного интервала, то растение цветет, если дольше — вегетуе.

При исследовании суточных ритмов в арабидопсиса было также показано фотопериодичность работы трех генов CO, FKF1 и G1. Ген constans участвует в определении времени цветения. Синтез продукта гена CO запускается комплексом из белков FKF1 и G1. В этом комплексе продукт гена FKF1 играет роль фоторецептора. Синтез белка CO запускается через 4:00 после начала освещения и останавливается в темноте. Синтезированный белок за ночь разрушается и таким образом необходима для цветения растения концентрация белка достигается только в условиях длинного летнего дня.

Циркадные ритмы у животных

Практически все животные приспосабливают свои физиологические и поведенческие процессы к суточным колебаниям абиотических параметров. Примером циркадного ритма у животных есть цикл сон-бодрствование. У человека и у других животных существуют внутренние часы, которые идут даже при отсутствии внешних стимулов, которые могут дать информацию о времени суток. Исследование молекулярно-биологической природы этих часов началось около 30 лет назад. Конопка и Бензер, работавших в Калифорнийском технологическом институте выявили три мутантных линии дрозофил, циркадные ритмы которых отличались от циркадных ритмов мушек дикого типа. Дальнейший анализ показал, что у мутантов мутации затрагивали аллели одного локуса, который был назван исследователями per (от period). При отсутствии нормальных сигналов окружающей среды период круглосуточной активности у мушек дикого типа составлял 24 часа, в мутантов per-s — 19 часов, в мутантов per-1 — 29 часов, в мутантов per-0 вообще не наблюдалось никакого ритма. Впоследствии было обнаружено, что продукты генов per есть во многих клетках дрозофил, которые участвуют в становлении циркадного ритма насекомые. Более того, у мушек дикого типа наблюдаются циркадные колебания в количестве per мРНК и белка Per в то время как у мушек per0, у которых нет циркадного ритма такой цикличности, экспрессии не наблюдается.

Циркадные ритмы и цикл сон — бодрствование у человека

Периоды сна и бодрствования у человека меняются с циркадных периодичностью. При исследовании связи периодичности сна и бодрствования с внешними стимулами изучалось изменение продолжительности периода данных колебаний у человека. При отсутствии таких стимулов как свет, позволяет человеку судить о времени суток, подопытные все равно ложились спать и просыпались в обычное время; таким образом, период ритма сон — бодрствование не менялся и в течение некоторого времени оставался равным 24 часам, правда через некоторое время он увеличился до 36 часов. Когда испытуемые вернулись в нормальные условия, то 24-часовой цикл был восстановлен. Таким образом, у человека и у многих других животных есть внутренние часы, которые идут даже в отсутствии внешних сигналов.

Заболевания, связанные с нарушением циркадного ритма

У взрослых во время сна уменьшается продукция мочи в связи с увеличением содержания АДГ в крови. У некоторых детей и взрослых, в которых цикличность колебаний содержания вазопрессина возбуждено, уменьшение продукции мочи в ночное время не происходит, что приводит к неконтролируемому мочеиспускания. Такое заболевание как смертельное наследственное бессонницы заканчивается летальным исходом и связано с врожденными дефектами нейронов супрахиазматического ядра. Интересно, что подобные симптомы возникают при болезни Крейцфельда-Якоба, когда поражаются клетки того же супрахиазматического ядра.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное

учреждение лицей №3 имени академика В.М. Глушкова,

Октябрьского района города Шахты.

Исследовательская работа на тему:

В современном мире ведутся активные работы, направленные на получение наиболее выгодных для выращивания сельскохозяйственных культур. Эти исследования невозможно проводить без знания о биоритмах растений. Каждый растительный организм нуждается в определённых условиях, для лучшего развития и плодоношения. При учёте биоритмов определённого сорта растений, влияющих на них факторов роста, условий внешней среды можно ускорить их созревание и увеличить урожай с помощью искусственного изменения сезонных и суточных циклов учёные добиваются массового плодоношения и цветения растений. Поэтому очень важно узнать как можно больше о циклах в жизни различных культур. В своей работе я бы хотела рассмотреть циклические изменения определённых растений.

Каждый знает об определённых изменениях, происходящих в природе. Год за годом мы наблюдаем круговорот времён года, переход дня в ночь и ночи в день. Визуально для всех, кто не задумывается о сути изменения и его причинах, смена сезонов характеризуется, различием погодных условий, а дня и ночи – изменением освещённости. Но это далеко не все признаки вступления в новый сегмент цикла. Существует множество признаков, говорящих нам о наступающей смене внешних условий. Например, существуют изменения во внешнем виде растений, такие, как расцветание, увядание, поднятие или же опускание листьев, фотосинтез, дыхание, испарение, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим сосудам и многие другие регулируемые биоритмами факторы.

Прежде всего, разберёмся, что же такое биоритмы. Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Все уровни организации живой материи (от молекулярных до уровня биосферы) подчинены влиянию биоритмов, так как те являются фундаментальным процессом в живой природе. Существуют различные виды данных ритмов: относительно самостоятельные, такие как дыхание или биение сердца; связанные с другими ритмами (суточными, приливными, годичными), например обмен веществ, интенсивность деления клеток. Биоритмология – наука, изучающая роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, временную организацию биологических систем, природу, условия возникновения и значение биоритмов для организмов. Данную науку иногда называют хронобиологией, она имеет большое как практическое, так и теоретическое значение. Она является основой для таких наук, как хрономедицина, хронофармакология, хронотерапия. С практической точки зрения её применяют при выращивании определённых культур или для составления режима трудовых процессов в различных организмах. Благодаря экологическим ритмам, организмы ориентируются во времени и заранее готовятся к ожидаемым условиям существования. Они сформировались в ответ на изменения продолжительности светового дня, температуры среды, обилия кислорода, пищи и воды в разные периоды, поэтому они носят адаптивный характер. Например, ещё до наступления холодов перелётные птицы улетают в более тёплые места, а осёдлые начинают запасать пищу для преодоления недостатка еды в будущем.Биоритмы – одно из важнейших приспособлений организмов к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Суточные биоритмы

Рассмотрим суточные биологически ритмы. Большинство процессов жизнедеятельности зависят от света, а также регулируются им. В подтверждение этому был проведён эксперимент: более 100 человек находились в изоляции от внешнего мира и, соответственно различных факторов окружающей среды, в частности света. До начала эксперимента у его участников наблюдалась синхронизация биоритмов с факторами окружающей среды. Во время изоляции, при которой уровень освещённости всегда был одинаковым, по словам участников, ощущение времени изменялось. Например, один из принимавших участие в эксперименте бодрствовал около 45 часов, а находился в состоянии сна 20 часов, хотя по его собственным ощущениям бодрствование длилось 14 часов, а сон всего 9 часов. Так и для растений наиболее важным является не количество света, а продолжительность фотопериода (светового и темнового периодов). Фотопериодизм – реакция растений на соотношение дневного и ночного времени, которая выражается в изменении его жизнедеятельности. Продолжительность светового дня является самым постоянным фактором окружающей среды, поэтому растения особенно сильно реагируют на изменения фотопериода. В первую очередь происходят изменения в листве. Со сменой фотопериодов происходит изменение цвета листьев, в них образуются фитогормоны.

Ещё одно подтверждение фотопериодизма можно заметить, наблюдая за изменением положения листьев в течение дня.У листьев, завершающих свой рост, в результате изменения давления в клетках подушек сочленений листьев возникает движение. При его повышении в верхней половине листового сочленения лист опускается, в нижней происходит поднятие листа. Этот процесс понижает расход энергии в ночное время и благоприятствует фотосинтезу. При фотосинтезе у растений свет и темноту воспринимает каждая клетка. Фитохром – особый пигмент, получающий заряд при наличии солнечного света (с разным влиянием его спектрального состава) и теряющий его при изменении спектрального состава света в вечернее и ночное время.

Используя фотопериодизм цветов, в Древней Греции и Риме на цветниках высаживали растения, цветки которых открывали и закрывали свои венчики в разное время суток. Данное подобие часов помогало определять время, но их работу нельзя сравнить с точностью современных часов, ведь на время раскрытия влияли погодные условия. Например, в дождливую погоду многие растения открывались значительно позже или совсем оставались закрытыми до прекращения дождя. Также известный шведский натуралист VIII века, Карл Линней заметил периодичность в цветении растений и разработал так называемые цветочные часы.

В настоящее время существует множество разногласий, о том, что определяет проявление биоритмов. Наибольшую популярность получила мультиосциилляторная теория. Её суть заключается в том, что в организмах как растений, так и животных существует большое количество водителей ритма, именуемых пейсмейкерами, которые генерируют колебания, другими словами – являются осицилляторами.

Сезонные биоритмы

Итак, разберём подробней следующий вид биоритмов – сезонные биоритмы. Сезонные ритмы - это изменения внешнего вида, процессов роста и развития организмов в течение года в соответствии со сменой его сезонов. Чередование времён года, характеризующихся изменением климатических условий, происходит ввиду вращения Земли вокруг Солнца. Поэтому у растений проявляются различные признаки приспособленности к изменившимся условиям.

Значение сезонных биоритмов очень велико:

Сезонные ритмы необходимы для синхронизации биологических явлений с годовым циклом внешних условий, что особенно важно в умеренных и северных широтах с резкой годовой изменчивостью климата.

Сезонные ритмы необходимы для взаимной синхронизации биологических процессов, свойственных разным особям одного рода, что облегчает половое размножение растений.

Сезонные ритмы создают разобщенность во времени несовместимых физиологических процессах и, наоборот, согласуют совместимые процессы, протекающие внутри одного организма.

Основой же сезонной цикличности живых организмов представлена последовательная смена биологических состояний, то есть адаптация к различным сезонам года.

Адаптивные изменения функционального состояния организма, направленные на компенсацию годичных колебаний основных параметров окружающей среды и прежде всего температуры, а также качественного и количественного состава пищи.

Реакция на сигнальные факторы среды - продолжительность светового дня, соотношение температурных показателей, напряженность геомагнитного поля, некоторые химические компоненты пищи.

Адаптивные действия эндогенных механизмов сезонных биоритмов обеспечивают полноценное приспособление организма к циклическим изменениям параметров окружающей среды.

Из эксперимента следует, что растения реагируют на такие ритмы освещения изменением своих процессов роста и развития. Фотопериодические реакции могут быть отличаться у различных растений:

Растения короткого дня требуют для цветения менее чем 12-часовой световой день(соя, табак, рис, астры, хризантемы)

Растения длинного дня, нуждаются в более чем 12-часовом световом дне (пшеница, картофель, сахарная свекла, листопадные деревья)

Фотопериодически нейтральные растения цветут при любой длительности светового дня (одуванчик, помидор, горох, гречиха, подсолнечник)

Сезонные ритмы заметны намного ярче там, где более выражена смена времён года. Поэтому в экваториальных странах сезонная периодичность мало заметна. В тропиках и субтропиках сезонная смена приурочена к резким сменам сухих и влажных периодов. В полярных странах смена многосуточного дня на многосуточную ночь руководит данной периодичностью. А в умеренных широтах, где происходит деление года на сильно отличающиеся друг от друга по климатическим условиям осень, лето, зиму и весну, смена сезонов проявляется наиболее заметно.

Помимо фотопериода на растения влияют и многие другие процессы, происходящие в окружающей их среде. Растительные организмы реагируют на соотношение повышения и понижения температуры в течение дня, это явление называется термопериодизмом. Поэтому существуют растения, требующие для цветения и плодоношения воздействия низких температур (от -1 до 10 градусов), бывают также саженцы, развитие которых происходит только при наличии более высоких температур. Первые получили название озимые, это такие, как рожь или озимая пшеница, а вторые – яровые: ячмень или горох.

Сезонные явления в жизнедеятельности каждого растения состоят из последовательных фаз: вегетативной, созревания цветочных почек, цветения, созревания семян и плодов, плодоношения и, в конце концов, полное или частичное отмирание организма.

Такие цветы, как мать-и-мачеха, подснежник, гиацинт и тюльпан, относящиеся к ранним весенним растениям, начинают своё пробуждение ещё до схода снежного покрова в средних широтах России. Их развитие происходит за счёт заранее накопленных в корневищах, луковицах, семенах и клубнях питательных веществах. Что касается деревьев, орешник и ольха начинают своё цветение, когда снег только начинает таять, и только после расцветания начинают набухать листовые почки. Как только листва растения раскроется благодаря запасным питательным веществам, начнётся период самостоятельного образования и накопленияорганических веществ.

В завершении этого периода, когда растительный организм уловит уменьшение светового дня, начнётся подготовка к зимовке, которая характеризуется сокращением затрат энергии на жизнедеятельность. Вследствие этого происходит смена окраски листьев с зелёной на жёлтую у клёна, оранжевую у осины и красную у рябины, а затем начинается опадание листвы, что является чрезвычайно важным процессом для представителей растительного мира. Растения, избавляясь от листвы на зимний период, теряют большие запасы органических веществ, но в то же время данный процесс помогает уменьшить траты питательных веществ на поддержание жизни всего растения. Опавшие листья, разлагаясь, образуют минеральные вещества, часть из которых в определённой степени возмещают потерю энергии, возвращаясь в растение. Ещё одно преимущество опадения листьев заключается в удаление вредных продуктов обмена, таких как щавелево-кислая известь. Из этого следует, что листопад не является результатом воздействия внешнего физического импульса, значит опадение листьев – это полностью контролируемая самим растением адаптация. Доказательством также может служить тот факт, что листопад часто начинается ещё до первых морозов и, отделяясь от дерева, листва содержат минимальное количество питательных веществ, ведь большая их часть переходит в зимующие органы. И даже находясь в климатической зоне, где отсутствуют температуры ниже нуля, организм продолжает следовать биоритмам, соответствующим продолжительности светового дня. В жизненных циклах различных растений листопад может длиться от нескольких дней до нескольких недель. Само же растение, защищено от излишнего испарения слоем пробковой ткани, которая обладает малой теплопроводностью. Подчиняясь биоритмам, растение накапливает сахар в клеточном соке, превращая крахмал в сахарозу. Многолетние травянистые растения переживают зиму, переводя питательные вещества в корневища, луковицы и клубни, при этом надземная часть растения отмирает. Однолетние растения зимуют в виде семян или спор.

Проведя наблюдения за растениями, я заметила, что жизненные ритмы цветов различаются и полностью определяют их жизнедеятельность. Для изучения были выбраны цветковые растения, так как, благодаря их ярким венчикам, наиболее отчётливо видны их изменения в течение дня.

Подобно эксперименту с берёзой, описанному выше, я решила провести свой собственный. Для данного эксперимента я выбрала бархатцы. Каждый из четырёх цветков будет находиться в разных условиях. Первый будет получать свет только днём, а вечером будет находиться в темноте. Второй на протяжении всего эксперимента будет находиться под светом лампы. Третий днём будет убран в тёмное место, а ночью находиться под освещением. Последний, четвёртый цветок, всё время не будет получать свет. В течение недели я наблюдала за изменениями, происходившими во внешнем виде цветов и их реакцией на изменение фотопериодов.

В первый день никаких видимых изменений не наблюдалось. Несмотря на полное отсутствие света, цветы номер 3 и 4 не закрывались днём и их листья не опускались, а всё продолжали тянуться к отсутствующему источнику света. Цветы под номерами 1 и 2, пробывшие весь день под светом лампы не проявили никаких изменений.

Во второй день у цветка номер 4, находившегося в полной темноте всё время, начали опускаться листья. Остальные бархатцы остались без изменений.

На четвёртый день листья цветка номер четыре слегка пожелтели и продолжили опускаться. Бархатцы под номерами 1 и 3, те, что находились часть дня под светом, а остальное время в темноте, начали прикрывать свои цветки ко времени, когда попадали в темноту и полностью раскрывать незадолго до попадания под свет. Цветки под номером 2 были полностью раскрыты на протяжении всего дня.

В течение оставшихся трёх дней на бархатцах увядали и открывались новые цветки. Чаще остальных засыхали цветы под номером 2, но и раскрывались новые чаще. Реже всего встречались засохшие цветы под номером 4.

В итоге на седьмой день эксперимента каждый цветок приспособился к условиям, в которых он находился. У номера 4 все последние дни наблюдались опущенные листья и прикрытые цветы. Сильный цветочный запах присутствовал лишь до третьего дня, а к 7 дня стал еле заметен. Вода после полива впитывалась дольше, чем у других. Движение листьев у бархатца номер 2 прекратилось уже на третий день. Поливать цветок приходилось немного чаще, чем остальные. А у номеров 1 и 3 движение листьев продолжалось всё время эксперимента с разной периодичностью. Закрытие цветов не было замечено ни в ночное у номера 1, ни в дневное время у номера 3.

Эксперимент показывает, что наличие света имеет прямое влияние на жизнедеятельность цветов. Мне удалось установить изменения положения самих цветков, их листьев, выделение запаха и поглощение воды бархатцев в разных условиях освещения.

Вывод: В процессе написание работы я узнала многое о жизнедеятельности растений: биоритмы растений регулируют изменением положения листьев и цветов в течение суток, распусканием и закрывание цветов,интенсивностью газообмена, фотосинтетической активностью, скоростью течения соков, выделением ароматических веществ и многое другое. Биоритмы в значительной степени определяют большинство процессов, происходящих в растениях.

Читайте также: