Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2013
Естественные науки (от 8 до 10 лет)
«Исследование условий обитания и механизма питания растения Венерина мухоловка»
Хмелева Софья, 10 лет
ученица 3 класса
Морозова Анастасия, 10 лет
ученица 3 класса
Чепелев Даниил, 10 лет
ученик 3 класса
Терёшина Екатерина, 10 лет
ученица 3 класса
Руководитель работы:
,
учитель начальных классов,
Научный руководитель:
,
учитель биологии,
кандидат педагогических наук
МОУ лицея №8 «Олимпия»
г. Волгограда
2013 г.
Содержание
Введение:……………………………………………………………………3
1. Литературный обзор……………………………………………..
1.1. Распространение и ареал обитания
1.2.Особенности строения растения Венерина мухоловка
1.3. Экологические условия, необходимые для обитания
2. Экспериментальная часть………………………………………………
2.2. Методики исследования………………………………………
2.3. Результаты исследования……………………………………..15
Используемые источники ……………………………………………..
Актуальность. Как хорошо, что на Земле есть растения. Сколько радости доставляет нам их красота! Наверное, все слышали выражение: «Растения – зелёная одежда Земли». И, действительно, на Земле почти повсюду есть представители этого царства живой природы. Зелёный наряд делает нашу планету удивительно красивой! Мы очень любим читать произведения о растениях. Однажды нам в руки попала книга В. Бианки «Росянка – комариная смерть». Особенно были поражены эпизодом, описывающим встречу Комарика с Травинкой. «Спустился Комар на болото, сел на Травинку. Спрашивает Травинку: - Уж не ты ли Росянка - Комариная Смерть? Отвечает Травинка сладким голоском: - Погляди, Комар, на мои цветочки. Поглядел Комар на цветочки. Белые цветочки в зеленых колокольчиках. Солнце за тучку, - цветочки в колокольчики. Солнце из тучки, - и цветочки выглянут. Говорит Комар Травинке: - Хороши у тебя цветочки! А не видала ты Росянки - Комариной Смерти? Говорит Травинка сладким-пресладким голоском: - Погляди, Комар, на мой колосок... Поглядел Комар на колосок. Колосок прямой, зеленый, стройненький. Говорит Комар Травинке: - Ничего себе колосок. А не слыхала ты про Росянку - Комариную Смерть? Говорит Травинка приторным голоском: - Погляди, Комар, на мои листочки! Поглядел Комар на листочки. Круглые листочки лежат на земле, по краям их частые булавочки, на булавочках медвяная роса капельками. Как увидел Комар те капельки, - сразу пить захотел. Слетел на листок, опустил в каплю носок, стал росу медвяную пить. Летела мимо Стрекоза, увидала Комара на листке и говорит: - Попался Комар Росянке! Хотел Комар крыльями взмахнуть, - крылья к листку пристали; хотел ногами шагнуть, - ноги увязли; хотел нос вытащить, - нос прилип! Изогнулись гибкие булавочки, вонзились в комариное тело, прижали Комара к листку, - и выпила Росянка комариную кровь, как пил Комар кровь звериную, птичью и человечью. Тут Комару и смерть пришла. А Росянка и по сей день на болоте живет и других комаров к себе ждет». С тех пор нас стала интересовать любая информация о таких растениях. И всегда мы задавали себе один и тот же вопрос: почему некоторые растения стали хищниками? В связи с этим возникает проблема: смогут ли «насекомоядные» растения обойтись без хищничества?
Цель работы: выявить причины, по которым растения превратились в хищников.
Объект исследования: растение-хищник Венерина мухоловка.
Предмет исследования: способы приспособления растений – хищников к условиям их среды обитания.
Перед собой мы поставили следующие задачи:
· провести опрос среди одноклассников, что они знают о растениях хищниках;
· осуществить наблюдение за растением-хищником Венерина мухоловка и сделать выводы;
· сделать модель питания и захвата пищи растения Венерина мухоловка
Опираясь на литературные источники, нами была выдвинута следующая гипотеза: если растения «поедают» насекомых, то это необходимо для того, чтобы выжить в окружающей (во враждебной) среде. Если вы думали, что растения-хищники – это из области фантастики, то можем вас разочаровать: это самая что ни на есть настоящая реальность. По разным данным, известно около 400-500 видов плотоядных растений. Все они часть питательных веществ получают за счет животных (в основном насекомых), которых они ловят разными хитроумными способами.
1Литературный обзор
1.1. Описание растения Венерина мухоловка
Насекомоядные растения стали известны в XVIII столетии. Первое точное ботаническое описание венериной мухоловки было сделано английским натуралистом Джоном Эллисом в письме к Карлу Линнею в 1769 году. В этом письме Эллис впервые предположил, что пойманные насекомые служат пищей для растений.
В 1868 году Кэнби впервые указал на пищеварительные свойства сока, выделяемого железами на листьях венериной мухоловки.
Среди прочих насекомоядных растений на свою добычу наиболее быстро реагирует Венерина мухоловка. Крупные белые цветки собраны в конечные малоцветковые соцветия на верхушке цветоноса. Плод - неравномерно растрескивающаяся коробочка, заполненная двумя десятками блестящих черных семян, и окруженная увядшими лепестками. Ловушка мухоловки срабатывает за доли секунд. Попытки насекомого высвободиться из этого «живого капкана» приводят к еще более плотному смыканию створок.
Рис.1 Растение Венерина мухоловка, выращенная на подоконнике в нашем классе
1.2. Условия обитания растения Венерина мухоловка
Мухоловка, мухоловка,
Почему же ты так ловко;
Мух заманишь на обед;
Почему же, дай ответ
Листья растений, использующих метод «охоты», похожи на миниатюрный капкан. Ярким представителем подобных растений является венерина мухоловка. Ее листья с зазубренными краями состоят из двух половинок, снабженных чувствительными волосками, реагирующими на прикосновение. Расположенные по краям ловушки железы выделяют нектар, привлекающий насекомых. Если жертва касается чувствительных волосков, половинки листа захлопываются, а зубцы заходят друг за друга, мешая ей выбраться наружу. Впрочем, некрупным насекомым, недостаточно питательным для хищных растений, обычно удается проскользнуть между зубцами. В этом случае ловушка вновь раскрывается. Венерина мухоловка - одно из немногих растений, способных к быстрым движениям. Ее листья захлопываются приблизительно за 0,2 секунды. Кроме того, мухоловка способна различать живые и неживые предметы, а сама ловушка снабжена своего рода предохранителем: она срабатывает только тогда, когда насекомое за небольшой промежуток времени дотрагивается до двух волосков поочередно или до одного — два раза подряд. Это позволяет растению не тратить силы на случайно попавшие на листья предметы, например, на дождевые капли. После того, как ловушка захлопнулось, растение в течение 30 секунд «опознает» свою добычу, а затем лист герметично закрывается на несколько дней. За это время пищеварительные ферменты растворяют пойманное животное, после чего ловушка снова открывается. Этот процесс может повторяться до 4 раз, затем функции ловушки передаются другому листу, а использованный лист отмирает. Максимальный размер ловушки у Венериной мухоловки около 3 см.
Это позволяет растению не тратить силы на случайно попавшие на листья предметы, например, на дождевые капли. После того, как ловушка захлопнулось, растение в течение 30 секунд «опознает» свою добычу, а затем лист герметично закрывается на несколько дней. За это время пищеварительные ферменты растворяют пойманное животное, после чего ловушка снова открывается. Этот процесс может повторяться до 4 раз, затем функции ловушки передаются другому листу, а использованный лист отмирает.
2. Экспериментальная часть
2.1. Опрос одноклассников.
Когда мы стали искать информацию и проводили наблюдения, то нам стало интересно, а что ученики начальных классов лицея №8 «Олимпия» знают о растениях-хищниках.
Анкетирование мы проводили среди 30-ти учеников 3-х классов. 
Рис.2 Проведение опроса среди учащихся
И вот что мы выяснили:
1. На вопрос Знаете ли Вы о растениях-хищниках? 52% учеников ответили Да, 48% ответили Нет.
2. На вопрос Знаете ли Вы о растениях-мухоловках? 66% учеников ответили Да, 34% ответили Нет.
3. На вопрос Видели ли Вы их? 78% учеников ответили Да, 22% ответили Нет.
4. На вопрос Хотели ли Вы узнать о них и увидеть своими глазами? 97% учеников ответили Да, 3% ответили Нет.
Вывод: Проведя опрос среди одноклассников, мы выяснили, что не все ребята знают о растениях-хищниках, многие не видели их и очень хотели бы увидеть их своими глазами и узнать о них больше информации.
Наблюдение№1. Как лучше ухаживать за растением Венерина мухоловка в комнатных условиях.
А могут ли «насекомоядные» размножаться в неволе? И в этой области растения нашли «общий язык» с человеком. Семенное размножение насекомоядных используется редко, поскольку достать их свежие семена довольно трудно, к тому же сеянцы растут очень медленно. Наиболее прост вегетативный способ, который лучше использовать весной. Деление растений весной – это еще и своеобразный способ избавить их от скученности. Так, венерину мухоловку весной делят, высаживая отдельные розетки
Рис.3 Деление растения для размножения
Для того чтобы подтвердить выдвинутую нами гипотезу о причинах и условиях превращения растений в хищников, мы провели несколько наблюдений над самым ярким представителем растений-хищников Венериной мухоловкой.
Чтобы растение росло в комфорте, нужно проследить за тем, чтобы почва была соответствующей. Ни в коем случае нельзя использовать грунт c дачи или огорода – недостаточная кислотность такой почвы неблагоприятно скажется на цветке. Лучше всего, если грунт будет на три четверти состоять из мха-сфагнума и на одну четверть из специальной смеси для укоренения. Также подойдут торфяные смеси.
Для этого мы приобрели один экземпляр данного вида растения и стали наблюдать.
В течении 2-х месяцев мы поливали его только водой. Через два месяца наш хищник стал неохотно закрывать лопасти, выглядел потухшим и некоторые головки увяли. Мы решили обратиться к литературе и выяснили о необходимости специальной подкормки для таких растений. Это должен быть специальный субстрат, состоявший из смеси равных частей торфа и сфагнума. Мы приобрели такую смесь и пересадили наше растение. Через неделю Венерина мухоловка выглядела гораздо лучше, и мы продолжили наблюдение за ней.
Наблюдение №2. А какая пища больше нравится растению-хищнику Венерина мухоловка?
Для начала мы должны были убедиться, существует ли возможность выращивания и содержания растений-хищников в домашних условиях. Мы наблюдали за Венериной мухоловкой 5 месяцев (с октября по февраль). В первую очередь мы решили накормить наше растение мухой и мошкой. Так как в данный период мух и мошек не было, мы отправились в зоомагазин и приобрели парочку насекомых, предназначенных для кормежки пауков и рептилий. Аккуратно, с помощью пинцета, мы положили в пасть нашего растения-хищника муху. Лопасти растения захлопнулись и так мы впервые накормили Венерину мухоловку.
Рис.4 Кормление растения-хищника мухой
Наблюдение №3. Как растение-хищник Венерина мухоловка питается?
Следующим этапом в изучении Венериной мухоловки является исследование механизма ловушки.
Для этого мы пронаблюдали, как захлопывается ловушка, сколько времени она на это тратит и на что она реагирует.
Мы поместили в лопасти растения малоподвижную муху, которую приобрели в зоомагазине. Сначала мухоловка не реагировала, но после того как мы потревожили волоски внутри верхней лопасти, она мгновенно захлопнулась. Через 11 дней она открылась, и мы увидели только жесткую оболочку насекомого.
Нас очень заинтересовал вопрос – если растение-хищник называется Венерина мухоловка, то может ли оно кушать что-нибудь, кроме мух. Для этого мы взяли мошку, которую поймали, оставив червивое яблоко в пакете на две неделе в тепле. Также для наблюдения мы взяли кусочки твердого сыра и кусочки мяса.
Начали мы с мошки. С третьей попытки с нашей помощью, ловушка смогла захлопнуться. Неудачей было то, что мошка всё время улетала, но после того, как мы её слегка приглушили, поместили её в лопасть ловушки, она захлопнулась и открылась только через 8 дней. От неё ничего не осталось.
Рис.5 Исследование механизма ловушки
Проводя дальнейшее исследование, мы поместили в ловушку кусочек сырого мяса. Ловушка не захотела захлопываться, мы потревожили волоски на верхней лопасти и она захлопнулась. Но на следующий день она открылась, и мясо оказалось нетронутым. Больше ловушка не пожелала закрываться. Тогда мы взяли мясо другого животного и кусочек не больше спичечной головки. Поместили в ловушку и обнаружили тот же самый результат. Затем мы взяли кусочек твердого сыра и положили в лопасти хищника. Ловушка захлопнулась, и мы стали ждать. Прошло 4 дня, она открылась, и мы обнаружили нетронутый сыр.
2.2.Результаты исследования
Проведя опрос среди одноклассников, мы выяснили, что не все ребята знают о растениях-хищниках, многие не видели их и очень хотели бы увидеть их своими глазами и узнать о них больше информации
Как показал эксперимент и наблюдения за этим растением Венерина мухоловка – это, в первую очередь, дикое растение, поэтому для неё необходима талая, дождевая или дистиллированная вода – вот источники жизни растения!
Ступая по следам исследований, которые проводил Чарльз Дарвин с мясом и сыром, мы убедились в том, что Венерина мухоловка способна употреблять не только мух, но и мошек, а возможно и мясо и сыр. Но в сегодняшних условиях, мухоловки адаптировались до такой степени, что способны обходиться и без хищничества, поглощая из почвы все необходимые микроэлементы. И все таки они с удовольствием пригласят к себе в пасть парочку упитанных мух.
Кроме того, мухоловка способна различать живые и неживые предметы, а сама ловушка снабжена своего рода предохранителем: она срабатывает только тогда, когда насекомое за небольшой промежуток времени дотрагивается до двух волосков поочередно или до одного — два раза подряд.
Список источников информации и иллюстраций:
Литература:
1. В. Росянка - Комариная Смерть.
2. Плотоядное растение поймало птицу.
3. Насекомоядные растения
4. Насекомоядные Растения — Статья Из Большой Советской Энциклопедии.
Сайты в Интернете:
1. http://ru. wikipedia. org/wiki
2. http://ru. wikisource. org/wiki
3. http://dic. *****/dic. nsf/enc_colier
4. фотографии из личного архива.
