秋にはどのように葉が変わりますか。木々や茂み

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秋に葉が色を変えるのはなぜですか？

完了した作業：

Zhilinskaya Daria Sergeevna、

4年生

市債

教育機関

「ホルモフスカヤ平均

総合学校」

バフチサライ地区

クリミア共和国

頭：

Kolesnikova Svetlana Nikolaevna、

小学校の先生

市債

教育機関

「ホルモフスカヤ平均

総合学校」

バフチサライ地区

クリミア共和国

シンフェロポリ-2015

内容

はじめに___________________________________________________________ 3

文学レビュー_______________________________________ 5

木や低木の葉の変色の原因________ 5
葉の色の変化に関する科学者___________________________ 6
落葉樹および低木における落葉樹の特徴_______7

研究方法と結果_____________________ 9

2.1. シート内のクロロフィル色素の存在の証明_________________ 9

2.2。シート上のアントシアニン色素の証明__________________ 9

2.3。葉に含まれるカロチンとキサントフィルの証明______________ 10

2.4。アントシアニンとクロロフィルの溶液から水彩画を得る____ 11

結論___________________________________________________________12

使用されている文献とインターネットソースのリスト_______________________________________________________ 14

付録

はじめに

「それは悲しい時間です！」アイチャーム！

私はあなたの悲しい美しさに満足しています

私はしおれの豊かな性質を愛し、

scar色と金色の森で...」

/ A.S.プーシキン/

私たちは、秋には非常に多くの明るい色々な色がどこにあるのかを常に知りたいと思っています。実際、夏にはすべての葉が緑色になります。秋に紅葉の色が変わり、葉が黄色、赤、深紅になるのはなぜですか。昨年、「私たちを取り巻く世界」のレッスンで、自然の季節変化を研究しました。ツアーからたくさんのカラフルな葉をもたらしました。探検することが興味深いものになりました。なぜ木の葉は秋に異なる色で落ちるのですか？

仕事の目的： 葉が落ちる前に木や低木の葉の変色の原因を研究する。

この目標を達成するために、以下が設定されましたタスク：

1.トピックに関する文献を研究する。

2.秋の落葉樹と低木の色を観察します。

3.紅葉の樹木や低木が色を変える理由を探ります。

4.調査を実施するシートから着色顔料を選択し、用途を見つけます。

4.木や低木が冬に葉を落とす理由を調べてください。

5.結論を導きます。

研究の対象： 木や低木の落ち葉。

研究の主題： 木や低木の葉の変色。

仮説： 木は病気で、葉は寒さを恐れているので、私は葉が木と低木の色を変えると思います。

研究方法。 科学文献の分析、実験。

文学レビュー

科学文献を調べた結果、葉には最初にクロロフィル、キサントフィル、カロチン、アントシアニンなどの物質が含まれていることがわかりました。

木の葉の緑の物質はクロロフィルと呼ばれます。一緒に、夏には、葉緑素と日光が樹木が主な栄養源である二酸化炭素を処理するのを助けます。したがって、日光と葉緑素は、木が私たちが吐き出す空気を吸収するのを助ける「ナイフとフォーク」であり、それは木が大きく成長するのを助けます。クロロフィルは簡単に破壊されます。しかし、夏には、日光の影響で、すぐに回復します。秋が来て光がますます少なくなると、クロロフィルは破壊され、回復する時間がありません。葉から緑の色素が取り除かれ、しばらくの間その本当の色が現れます。
物質キサントフィルラムは葉に黄色、カロチン-オレンジを与えます。真っ赤な深紅色が葉にアントシアニン色素を与えます。
夏には、これらの色素は見えず、緑色のクロロフィルしか見えません。寒さが始まると、木の葉に集められた栄養素が枝と幹に入ります。冬に栄養素の生産が停止するため、クロロフィルが分解します。消失すると、シートに常に存在する他の顔料が見えるようになります。そして、私たちは様々な色の木を楽しんでいます。

18世紀に遡ります。ジュネーブのジャン・セネビエ牧師は、この緑の世界はなぜ緑なのかという疑問について考えました。日光の影響を研究した後、彼は、緑の葉、植物の餌、そして動物の世界で発生する酸素形成と二酸化炭素吸収のプロセスのおかげであることを示しました。したがって、最大の発見の一つになりました。しかし、葉の緑色の問題は未解決のままでした。[ 1; 7 ]

世界中の自然科学者が答えを探していました。 35年以上にわたり、ロシアの偉大な科学者クリメントアルカディエヴィチティミリヤゼフは、緑の葉の研究を行い、将来の太陽の光を蓄えました。光合成の過程におけるクロロフィル色素の重要な役割と地球上の植物の重要性が発見されました。

そして、インターネット上でこの問題に関する新しい事実を発見しました。ロンドン大学インペリアル・カレッジの生物学教授であるトーマス・デリングは、葉の紅葉の変化に関する研究の過程で、植物が多くの危険な害虫から身を守ろうとしているという結論に達しました。科学者は、害虫が主にアブラムシの「好む」色を調べて、秋に産卵するときに赤い色域を避けることを発見しました。この場合、害虫の好みは緑と黄色です。さらに、デリングは、害虫の集中が増加すると、通常秋に黄色い葉を持つ木でさえ葉が赤くなることがあることを発見しました。伝統的に、自然界の赤は危険を示します。しかし、エミリー・ハビンクの指導の下でシャーロットにあるノースカロライナ大学の科学者たちは、すべてが土壌にあることを発見しました。地球が窒素に乏しい場合、葉はより多くの赤い色素を生成します。その助けを借りて、葉は枝でより長く続き、木はそれからより有用な物質を拾うことができます。したがって、少なくとも窒素欠乏を補います。しかし、木がそのような再充電を必要としないとき、自然は葉を黄色のままにします。科学者のこの発見のおかげで、今では土壌の質は葉の色によって決定されます。秋に森林が美しい赤の色調に変わった場合、それはすべてがこれらの場所で地球と安全ではないことを意味します。[ 4 ]

だから秋の葉の色の変化に関する科学者の他の理論があります。知るのは面白いです！

秋の到来の最も特徴的な現象の1つは、紅葉です。なぜ落葉樹や低木が毎年葉を落とすのですか？落葉は落葉樹や低木にとっての生物学的現象なのか、それとも気候の変化によるものなのかを知る必要があります。落葉樹が暖かい部屋に移植されると、温度条件が良好であるにもかかわらず、葉を廃棄します。つまり、落葉は、樹木や低木の悪条件の結果ではなく、植物の発達サイクルです。落葉樹の枝に葉が付いている場所に、「葉パッド」があることがわかります。葉の落下が始まると、葉は木から簡単に分離し、葉を木につなぐ維管束にぶら下がったままになります。それらは、落葉樹の根から葉に物質を供給するのに役立ちます。葉と木の関係が壊れると、落葉樹の枝は衣装を失います。

落葉は、落葉樹や低木を厳しい条件に適応させることです。落葉樹が冬に緑の葉で残っている場合、水分不足のために枯れます。落葉樹の生活における落葉樹の重要性は、針葉樹と比較すると特に顕著です。針葉樹（特に松とトウヒ）-干ばつによく耐えます。さらに、針は、落葉樹の葉よりも蒸発する水分がわずかです。したがって、針葉樹は一年中緑のままでいることができます。針葉樹が蒸発する水分量は、落葉樹の水分量の10分の1です。しかし、カラマツは落葉樹のように振る舞い、通常のトウヒの5倍、松の10倍以上の水分を蒸発させます。針葉樹の水分を節約する能力は、針によって達成されます。針には、水分を保持するための多くのデバイスがあります：厚い皮膚、ワックスコーティング。落葉樹の葉には干ばつに強いデバイスがありません。

落葉樹は落葉による干ばつから救われるという事実に加えて、冬には落葉からそれらを救います。冬には、木の裸の枝でさえ雪の重みで壊れます。落葉樹の広い葉の上に雪が落ちたらどうなりますか？

落葉性の樹木では、落葉樹は余分なミネラル塩を取り除きますが、これは木や低木にとって有害になります。年齢とともに、木の葉は灰分を増やします。落葉樹にミネラルが蓄積するのは、木の葉が大量の水を蒸発させるためです。ミネラルを含む新しい水分に置き換わります。それらのいくつかは落葉樹の栄養に行き、残りは葉に残ります。落葉樹の落葉は、植物の正常な成長と発達にとって正常な状態です。針葉樹は、マツ、トウヒおよび他の針葉樹がほとんど水分を蒸発させないため、針をそのように落とす必要はありません。水分の蒸発によるカラマツは、落葉樹のレベルに達するため、湿度の高い気候では、柔らかい針は廃棄されます。 [4 ]

これらのすべての事実は、落葉が外的条件に依存するだけでなく、落葉樹および針葉樹の樹木および低木の正常な機能にも必要であることを証明しています。

私はI.研究方法と結果

2.1. シート中のクロロフィル色素の証明

アルコールの入った試験管に、緑の葉を置き、スピリットランプに熱します。しばらくすると、アルコールは緑色に変わり、葉は無色になります。

したがって、アルコールは本当に緑色に変わり、葉は無色になりました。これは葉に緑色の色素-クロロフィルが存在することを証明しています。

2.2. シート中のアントシアニン色素の証明

葉のアントシアニンの存在を確認するには、いくつかの方法があります。

まず、あなたは赤い葉を沸騰させ、この溶液に酢を落とす必要があります。溶液の色がピンクから赤に変わります。

2番目：少量の砂で乳鉢で赤い葉を挽き、5 mlの水を加えてろ過します。

これに基づいて、1回目と2回目の実験の溶液の色は、アントシアニンが葉に含まれる水溶性の赤色色素であることを裏付けています。

2.3。葉のカロチンとキサントフィルの証明

刻んだ緑の葉に5 mlのエチルアルコールを加え、ナイフの先端にチョークをかけ、磁器の乳鉢でアルコールが緑になるまで滑らかになるまで挽きます。得られた液体をガラス棒で紙の上に一滴置きます。

さらに、3-5分後、紙に色付きの同心円が形成されました：中央が緑色、外側が黄色がかったオレンジ色-緑色の顔料-クロロフィル、黄色の顔料-キサントフィル、オレンジ-カロチンの存在が証明されています。

2.4。アントシアニンとクロロフィルの溶液から水彩絵の具を入手します。[ 1 ]

実験で得られた溶液を使用して塗料を得ることにしました。このために、異なる色のアントシアニンとクロロフィルの溶液を調製しました水を加えることによって。少量の水に溶解したガム片（木の幹からのり）。ガム溶液をペイント型に注いだ。結果のソリューションは、各フォームに追加されました。かき混ぜた色の準備ができました。

これらの色で私は花を描きました。

そのため、さまざまな色の紅葉、水、ガムから得られたソリューションの助けを借りて、さまざまな色の水彩絵の具を準備して、図面で使用することができます。

結論

秋の最も顕著な兆候：葉の色の変化。たとえば、花の咲く草原、森林の端、庭、野外の贈り物の色を賞賛しなかったのは誰ですか？しかし、誰もが自然がこんなに豊かな色のパレットを持っている場所を知っているわけではありません。

秋に葉が色を変えるのはなぜですか？科学文献を調べた結果、葉には最初にクロロフィル、キサントフィル、カロチン、アントシアニンなどの物質が含まれていることがわかりました。クロロフィルは葉に緑色を与え、キサントフィル-黄色、アントシアニン-赤、カロチン-オレンジ。秋には、クロロフィルが破壊され、オレンジ、黄色、赤色の色素が保存され、目立つようになります。

研究を行った結果、葉には本当に着色顔料が含まれていると確信しました。そして、それらがそこに含まれている場合、土壌または危険な害虫はどこにありますか？

木が秋に病気になり、したがって葉の色が変わるという最初の仮説は確認されていません。しかし、葉の秋の色は、葉に含まれるクロロフィルに加えて、色素によって異なります。

さまざまな情報源と協力して、落葉は冬の準備に関連する木や低木の葉の自然落下であることを学びました。

したがって、葉が寒さを恐れているため、秋に飛び回るという2番目の仮説も確認されていません。しかし、寒い冬に生き残るためには、木や低木が葉を落とすことが有益であることがわかりました。

そのため、葉には最初にさまざまな着色物質が含まれています。クロロフィルは葉に緑色を与え、キサントフィル-黄色、アントシアニン-赤、カロチン-オレンジ。秋には、クロロフィルが破壊され、オレンジ、黄色、赤色の色素が保存され、目立つようになります。

文学およびインターネットソースのリスト

1.Baturitskaya N.B.、Fenchuk T.D. 「植物を使ったすばらしい実験」、Mn。、「Nar.asvet」、1991年、p。 5-8、14-16

2.ディートリッヒA.「ポケムチカ」、M。「スロボ」、1990年、314ページ

3.百科事典「ロシア史の英雄」、M。、「White City」、2006年、395ページ

「森林、塗られた塔、ライラック、金色、深紅のような」

葉の色を変えることは、秋の最初の兆候の一つです。秋の森の多くの明るい色！カバノキ、アッシュ、リンデンは黄色に変わり、紡錘樹の葉はピンクに変わり、山の灰の模様の葉は深紅色、ポプラ、オレンジ色の葉になります。この色の多様性の理由は何ですか？

植物の葉には、緑の葉緑素とともに他の色素が含まれています。これを確信するために、簡単な実験をしてみましょう。まず、上記のようにクロロフィルの抽出物を調製します。クロロフィルに加えて、黄色色素もアルコールに含まれています。それらを分離するには、少量のアルコール抽出物（約2ミリリットル）を試験管に注ぎ、2滴の水と約4ミリリットルのガソリンを加えます。 2つの液体の分離が容易になるように、水が導入されます。チューブをストッパーまたは指で閉じた後、激しく振ってください。すぐに、下（アルコール）層が黄金色に変わり、上（ガス）層がエメラルドグリーンになっていることがわかります。ガソリンの緑色は、クロロフィルがアルコールよりもガソリンによく溶けるという事実によって説明されるため、通常、振るとガソリン層に完全に入り込みます。

アルコール層の黄金色は、ガソリンに不溶の物質であるキサントフィルの存在に関連しています。その式はC40H56O2です。その化学的性質により、キサントフィルはニンジンC40H56の根に存在するカロチンに近いため、カロテノイドという1つのグループにまとめられます。しかし、カロチンは緑の植物の葉にも見られますが、クロロフィルのようにガソリンによく溶けるのはそれだけです。したがって、クロロフィルの強い緑色はカロチンの黄色を「詰まらせ」、アルコール中のキサントフィルのように区別しません。換気フード。カロチンを見るには、緑色の顔料をガソリンに不溶な化合物に変換する必要があります。これはアルカリで達成できます。キサントフィルの分離が発生した試験管で、アルカリ（KOHまたはNaOH）を追加します。チューブをストッパーで閉じ、中身をよく振ってください。液体の分離後、顔料の分布パターンが変化していることがわかります。下層のアルコール層が緑色に変わり、上層-ガソリン-黄橙色、カロチンの特徴です。

これらの実験は、緑の葉に、黄色の色素-カロテノイド-がクロロフィルと同時に存在することを明確に示しています。寒さが始まると、新しいクロロフィル分子の形成は起こらず、古いものは急速に破壊されます。カロテノイドは低温に耐性があるため、秋にはこれらの色素がはっきりと見えるようになります。彼らは多くの植物の葉に金色の黄色とオレンジの色合いを与えます。植物生活におけるカロテノイドの重要性は何ですか？これらの色素は、クロロフィルを光による破壊から保護することがわかっています。さらに、太陽スペクトルの青い光線のエネルギーを吸収することにより、彼らはそれをクロロフィルに伝達します。これにより、緑の植物は有機物質の合成に太陽エネルギーをより効率的に使用できます。

しかし、秋の森は黄色の色調だけでなく色も付いています。紫の葉と深紅色の葉との関係は？植物の葉には、クロロフィルとカロテノイドに加えて、アントシアニンと呼ばれる色素が含まれています。それらは水によく溶け、細胞質ではなく、液胞の細胞液に見られます。これらの色素の色は非常に多様であり、主に細胞ジュースの酸性度に依存します。これは、経験から簡単に確認できます。

まず、アントシアニン抽出物を調理します。この目的のために、秋に赤または紫に塗られたキョウチクトウまたは他の植物の葉をハサミで挽き、円錐形に置き、アルコールランプに水と熱を注ぎます。得られた色素の抽出物を2本の試験管に注ぎます。一方に弱塩酸または酢酸を加え、もう一方にアンモニア溶液を加えます。酸の影響下で、溶液はピンクになりますが、アルカリの存在下では-このアルカリの量と濃度に応じて-緑、青、黄色になります。カロテノイドのようなアントシアニンは、クロロフィルよりも低温に対する耐性があります。したがって、それらは秋の葉に見られます。研究者は、アントシアニンの形成が、植物組織の高糖度、比較的低い温度、強い照明によって促進されることを発見しました。

紅葉の糖度の増加は、澱粉の加水分解により起こります。これは、貴重な栄養素を枯れ葉から植物の内部に輸送するために重要です。結局のところ、でんぷん自体は植物内で輸送できません。しかし、低温の葉からの加水分解の結果として形成された糖の流出率は低いです。さらに、温度が下がると、植物の呼吸が弱まり、したがって、ほんのわずかな糖だけが酸化を受けます。これらのすべての要因は、植物組織への糖の蓄積を促進し、他の物質、特にアントシアニンの合成に使用され始めます。

他の事実も、過剰な糖のアントシアニンへの変換を示しています。リンギング（リングの形で樹皮の一部を除去する）によってブドウが光合成産物の流出を困難にする場合、アントシアニンの蓄積により、2〜3週間後にリングの上にある葉が赤くなります。同時に、それらは非常に多く形成されるので、クロロフィルの緑色は見えなくなります。

同じことが温度またはバンディングの低下だけでなく、リンの不足でも観察されます。たとえば、この要素のない栄養溶液でトマトを栽培すると、葉だけでなく茎も青くなります。事実、植物にリンが存在しない場合、糖の酸化プロセスは、リン酸の残りの部分と結合しないと実行できず、糖分子は不活性のままです。したがって、アントシアニンの合成に使用される糖の過剰量の蓄積は、植物組織で発生します。これらの物質の含有量が増加すると、リンを欠く植物の茎と葉が青くなります。

アントシアニンの形成は、光の強度にも依存します。秋の樹木や低木の明るい色をよく見ると、最も明るい葉は深紅色であることがわかります。ニシキギの茂みを広げて、燃えるような色で燃やしますと、黄色、淡黄色、さらには緑の葉が見えます。雨と曇りの秋の間、木の葉は長く続きますが、太陽が不足しているためそれほど明るくはありません。アントシアニンではなくカロテノイドが存在するため、黄色のトーンが優勢です。低温もアントシアニンの形成に寄与します。天気が暖かい場合、森の色はゆっくりと変化しますが、霜、アスペン、カエデはすぐに燃えます。 M.M. プリシュビンはミニチュア「秋のランプ」で次のように書いています。「暗い森では、秋のランプが点灯し、暗い背景の別のシートが非常に明るく燃えるので、見るのも苦痛です。リンデンはすでにすべて黒ですが、1枚の明るいシートが残っており、目に見えない糸にランタンのようにぶら下がっていて輝いています。」

レインボーフローラ

植物色素について話している場合は、花の色の多様性の理由についても話し合う必要があります。なぜ花には鮮やかでジューシーな色が必要なのですか？最終的には、受粉する昆虫を誘引するために。多くの植物は特定の種類の昆虫によってのみ受粉されるため、花の色は多くの場合、どのような昆虫が色信号であるかに依存します。実際には、色の点では、昆虫は非常に気まぐれです。ミツバチ、マルハナバチ、スズメバチはピンク、紫、青の花を好むと言い、ハエは通常黄色いものの周りをhしています。色は赤で、多くの昆虫は完璧ではない視力に恵まれており、濃い灰色と混同されています。したがって、私たちの緯度では、純粋な赤い花は非常にまれです。例外はポピーですが、その花びらは黄色が混ざっています。通常、ミツバチが気づくのはこの色合いです。蝶は他の昆虫よりも赤い色を区別します-原則として、彼らは私たちの緯度の赤い花、例えばカーネーションを授粉します。しかし、熱帯植物の間では、赤色がより一般的であり、これは、花が昆虫ではなく鳥によって受粉されていないという事実に一部起因します：ハチドリや蜜があり、視覚がより発達しています。

同じ植物でも、花の色は年齢とともに変化することがあります。これは、春の早春の植物ではっきりと見られます。若い花のピンクの色は、青くなるにつれて変化します。ミツバチはもはや月虫の古い花を訪問しません。彼らは通常、受粉されており、蜜を含んでいません。そして、この場合、色の変化は昆虫の信号として機能します-無駄に時間を無駄にしないでください！しかし、ジリア（米国）-アリゾナ州（アメリカ）の山で育つフロックスの親cyanであるチアノーゼ科の美しい植物では、花は最初はscar色をしており、すでに述べたように、鳥を引き付けます。しかし、ハチドリが山を去るとき、ギリアは新しく現れる花の色を変えます：彼らは淡い赤または白にさえ変わります。

ほとんどの花の色は、さまざまな色素の存在によって決まります。最も一般的なものは、カロテノイド、脂溶性化合物：カロチン、その異性体および誘導体です。ソリューションでは、それらはすべて淡黄色、オレンジ色、または明るい赤色です。花にのみ含まれるカロテノイドの名前は、それらに付いている色と同じくらい美しいです：エスコールキサンチン、ペタロキサンチン、ガザニキサンチン、オーロキサンチン、クリサンテマキサンチン、ルビクロム。

カロテノイドとともに、花の色もアントシアニンによって決定されます。これらの顔料の色合いは非常に多様です-ピンクから黒紫まで。この色の多様性にもかかわらず、すべてのアントシアニンは同じタイプです-それらはグリコシド、つまり非炭水化物部分を持つ糖化合物、いわゆるアグリコンです。例は、ヤグルマソウの花に含まれる色素、アントシアニンです。そのアグリコン-シアニジン-最も一般的なものの1つは、アントシアニンからの2つのグルコース分子の切断の結果として形成されます。

すでに述べたように、アントシアニン色素は、媒体の酸性度に応じて色を変えることができます。中央の車線でよく見られる2種類のゼラニウムを思い出してください。森林ゼラニウムと草原ゼラニウムです。森では、花びらはピンクまたはライラックで、牧草地では-青です。色の違いは、森林ゼラニウムのジュースがより酸性であるという事実によるものです。森林または牧草地のゼラニウムの花びらから水抽出物を調製し、その酸性度を変えると、酸性環境では溶液がピンクに変わり、アルカリ性では青色に変わります。同じ操作をプラント全体で実行できます。ブルーミングバイオレットが受け皿の隣のガラスキャップの下に置かれ、そこにアンモニアが注がれる（蒸発中にアンモニアを放出する）と、花びらが緑色に変わります。受け皿にアンモニアの代わりに喫煙塩酸があれば、それらは赤くなります。

私たちはすでに、ラングワートの同じ植物が異なる色の花を持つことができると言っています：ピンク-若いと青い-古い。アントシアニンの指標特性により、年齢とともに青い花びらを説明できます。色素が溶解している植物の細胞液は酸性反応を起こし、細胞質はアルカリ性反応を起こします。細胞液を含む液胞は、通常アントシアニンを通さない膜によって細胞質から分離されています。しかし、年齢とともに膜に欠陥が生じ、その結果、色素が液胞から細胞質に浸透し始めます。そして、ここでの反応は異なるため、花の色は変化しています。

この点が正しいことを確認するには、ゼラニウム、バラなどの植物の真っ赤な花びらを取り、指の間で押しつぶします。同時に、細胞質の内容物と液胞が混ざり合い、その結果、損傷部位で花弁が青色に変わります。ただし、アントシアニンの色をインジケーターのプロパティのみに関連付けるのは間違っています。最近の研究では、他のいくつかの要因によって決定されることが示されています。アントシアニン色素の色は、たとえば、どのイオンと錯体を形成しているかによって異なります。カリウムイオンと相互作用すると、複合体は紫色になり、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオンと青色に変わります。開花ベルを切り取り、それをアルミニウムイオンを含む溶液に入れると、花びらが青色に変わります。アントシアニンとアルミニウム塩の溶液を組み合わせた場合も同様です。

おそらく多くの読者は、アレクサンダーデュマの小説「ブラックチューリップ」に精通しているでしょう。これは、アクション満載の形で、珍しい黒色のチューリップ品種の栽培について語っています。小説の作者は次のように説明しています。「チューリップは美しく、素晴らしく、壮大でした。茎の高さは18インチです。 4つの緑の滑らかな矢じりの葉の間で調和して上向きに伸びました。彼の花はすべて黒で、mberのように輝いていました。」 5世紀近くにわたり、庭師は黒いチューリップを持ち出そうとして失敗に悩まされてきました。そのため、ハーグのフリージア植物園研究所は、オランダでは「夜の女王」と「ウィーンのワルツ」という2種類の交配の結果として黒いチューリップが得られたという公式声明を発表しました。オランダの6つの研究センターがこの作業に参加しました。結果として生じる花は、その古典的なサイズで理想的です。

庭師はまた、黒いバラの作成に努めています。薄暗い照明の下で実際に黒く見える品種（実際は濃い赤）。ハワイ諸島では野生の黒いバラを育てています。ゲーテの不滅の作品「ファウスト」に敬意を表して、庭師は「博士ファウスト」と呼ばれる黒いパンジー品種を作成しました。パンジーは、ご存知のように、偉大なドイツの詩人であり植物学者のお気に入りの花でした。

花の黒色またはほぼ黒色は、花被にアントシアニンが存在するためです。カロテノイドとアントシアニンに加えて、フラボンとフラボノールを含む他の物質も花びらに色を付けることができます。そして、どのような顔料が桜の園を牛乳色に塗り、雪桜の茂みを雪のように白い吹きだまりに変えますか？花びらに白い色素が含まれていないことがわかります。白い色はそれらを与えます。空気。顕微鏡、鳥桜の花びら、または他の白い花の下で見ると、広大な空のスペースで区切られた多くの透明で無色の細胞を見ることができます。花びらが光を強く反射し、したがって白く見えるのは、これらの空気で満たされた細胞間空間のおかげです。そして、そのような花びらを指で押しつぶすと、圧縮の場所に透明なスポットが現れます。ここでは、空気が細胞間空間から押し出されます。

しかし、自然界には白いペンキがあります。たとえば、愛するシラカバの樹皮のエレガントな白い色に塗られています。この色素は、カバノキのラテン語名-BetulaからBetulinと呼ばれます。カバノキが白い樹皮を持つ唯一の植物であると信じている人は間違っています。そうではありません。オーストラリアでは、浸水したユーカリが成長します。乾燥した川のベッドで育ち、雨季には水の中に立っているので、そう呼ばれています。これらのユーカリの木の幹は真っ白な色をしており、周囲の緑の茂みの背景に対して効果的に際立っています。

3本の針葉樹のブンゲマツにも白い樹皮があります。これは、主に中国中部の山で自然に見られる珍しい種です。植物は、宮殿や寺院の近くで全国に飼育されています。白い幹が印象的です。さらに興味深いのは、世界中の研究者の注目を集めている植物や植物色素の色についてです。 30年以上前、有名なインドの科学者T.R. 多くの自然な着色物質を研究したセシャドリは、次のように書いています。「色の音楽は、音の音楽よりも本質的に複雑で変化しやすい。実際には、想定よりもさらに洗練されている可能性さえあります。」

緑の動物-現実か空想か！

ファンタジーのジャンルの作品では、緑色の人型生物についてしばしば読むことができます。これらの生物は緑色であるため、クロロフィルにより、光のエネルギーにより無機物質から有機物質を独立して合成できます。これは本質的に可能ですか？まず第一に、地球上にはこの方法で餌を食べる動物がいることに注意すべきです。たとえば、すべての生物学者によく知られている緑色のユーグレナは、停滞した水たまりによく見られます。植物学者はユーグレナ藻を考慮し、動物学者は伝統的にそれを動物に帰します。元気？

ユーグレナは鞭毛で水中を自由に動きます。この移動方法は、多数の単純な動物と、特定の藻類の遊走子などのいくつかの植物の両方の特徴です。ユーグレナにはクロロフィルが含まれているため、その集中的な繁殖により、水たまりの水はエメラルドグリーンになります。クロロフィルの存在により、すべての緑の植物と同様に二酸化炭素を食べることができます。しかし、藻類がいくつかの有機物質を含む水に移されると、緑色が失われ、動物のように既製の有機物質を食べ始めます。ユーグレナはまだ典型的な動物とは言えないので、他の代表者を探してください。植物のように葉緑素を食べます

19世紀半ばには、ドイツの動物学者T.シーボルトが淡水ヒドラといくつかの虫の体内でクロロフィルを発見しました。後に、それは他の動物の生物で発見されました：ハイドロイドポリープ、クラゲ、サンゴ、スポンジ。ワムシ、軟体動物。サイフォン藻類を食べているいくつかの海洋腹足類は、これらの植物の葉緑体を消化しませんが、長い間、それらを機能的に活性な状態で体内に含むことがわかりました。軟体動物に侵入する壊れやすいコウモリとクモの巣のコシウムのサイフォン藻のクロロプラストは消化されず、そのまま残ります。

軟体動物を1か月半暗闇に置いて葉緑体から解放する試みは、卵からの除去と同様に失敗しました。塩素を含まない軟体動物の幼虫は、発達の初期段階で死亡しました。動物細胞の内部には、葉緑体が密集しており、かなりの体積を占めています。彼らのおかげで、貝殻のない軟体動物は濃い緑色に塗られています。

サイフォン藻類が軟体動物に「愛される」のはなぜですか？要点です。他の緑藻とは異なり、それらは細胞構造を持たない。大きくて、しばしば奇妙な体の形は、一つの巨大な「細胞」です。私は偶然ではなく引用符で「細胞」という言葉を取りました。サイフォン藻類の体内の細胞壁は存在しませんが、単細胞生物と呼ぶことはほとんどできません;むしろ、それは全く分裂していない細胞の集合体です。これの確認は、1つではなく、多くの細胞核の存在です。この構造はサイフォンと呼ばれ、藻類自体-サイフォン。細胞壁がないことは、もちろん、動物細胞による藻類の吸収プロセスを促進します。

さて、この植物の葉緑体は何ですか？藻の体には、1つ以上の葉緑体が含まれています。多数ある場合、それらは円盤形または紡錘形です。シングルにはメッシュ構造があります。科学者は、メッシュ構造は小さな葉緑体を互いに接続することによって作成されると考えています。

多くの科学者は、動物細胞に見られる葉緑体による二酸化炭素の吸収を観察しています。摘みたての軟体動物、エリジアグリーンでは、二酸化炭素の光合成同化の強度は、軟体動物によって葉緑体が「獲得」された、壊れやすいコジウムの無傷の藻類に対して測定された値の55〜67％でした。藻や動物の生組織重量1グラムあたりのクロロフィルの含有量が似ていたことは興味深いです。光合成のおかげで、軟体動物は実験の93日間を通して二酸化炭素を記録しました。確かに、光合成の速度は徐々に弱まり、実験の終わりまでに初期の20〜40％になりました。

1971年、科学者は三座瘡細胞に存在する葉緑体の光合成中に酸素の発生を観察しました。トリダクニー-熱帯海の典型的な住民。特に、インド洋と太平洋のサンゴ礁で広く見られます。巨大なトライダクナは軟体動物の中を見て、長さ1.4メートル、総質量200キログラムに達することもあります。トリダクニーは、単細胞藻類との共生で私たちにとって興味深いものです。通常、それらは底に配置されているため、シェルフラップの間に突き出ている半透明のマントルは上向きで、太陽に強く照らされます。その細胞間空間では、緑藻が大量に定着します。かなりのサイズにもかかわらず、軟体動物は共生藻を生産する物質だけを食べます。

地中海とフランスの大西洋沖では、回旋虫が見つかります。そこでは、無機物質から有機物を合成する緑藻も皮膚の下に生息しています。「テナント」の活動により、ワームは追加のソースを必要としないため、消化管が萎縮しました。干潮時には、日光浴のために多くの群れが巣穴を離れます。この時点で、皮膚の下の藻は激しく光合成されます。これらのワームのいくつかの種は、入植者に完全に依存しています。したがって、若いワームが藻に「感染しない」場合、空腹で死にます。次に、畳み込み体に定着した藻類は、体外に存在する能力を失います。「感染」は、虫の幼虫が卵から出た瞬間に虫と共生しなかった「新鮮な」藻の助けを借りて発生します。これらの藻類は、おそらく、虫の卵から分泌されるいくつかの物質に引き寄せられます。

動物細胞における葉緑体の機能の考察に関連して、アメリカの生化学者M. Nassの実験は非常に興味深く、カウレルパのサイフォン藻、ニテッラの炭藻、ホウレンソウおよびアフリカスミレの葉緑体がマウスの結合組織（いわゆる線維芽細胞）の細胞によって捕捉されることが示されました。通常、異物を飲み込む線維芽細胞では（このプロセスは科学者による食作用と呼ばれます）、吸収された粒子の周りに空胞が形成されます。徐々にエイリアンの体は消化され、解決します-消えます。葉緑体が細胞に導入されたとき、空胞は生じず、線維芽細胞はそれらを消化しようとさえしなかった。

色素体は、構造と光合成能力を3週間保持しました。存在するために緑色になったセルは正常に共有されました。同時に、葉緑体は自発的に娘細胞に分布していた。約2日間線維芽細胞に存在し、その後新たに分離された色素体は無傷のままでした。彼らは植物から分離された新鮮な葉緑体の光合成と同じ速度で二酸化炭素を吸収しました。

進化の過程で、そのような生物が他の惑星で発生または発見されると仮定します。彼らは何をすべきでしょうか？科学者は、そのような動物では、クロロフィルは緑色の色素の合成と有機物質の形成に必要な光が自由に透過する皮膚に集中すると信じています。「緑の男」は逆のことをしなければなりません。日中は、おとぎ話の王様のように、誰にも見えない服を着て歩き、夜は、暖かく保つために服を着ます。

問題は、そのような生物が光合成によって十分な食物を得ることができるかどうかです。最も好ましい存在条件下での植物の最大可能光合成率に基づいて、この人の緑色の皮膚がどれだけの有機物を形成できるかを計算することができます。 1時間で1平方デシメートルの緑の植物が20ミリグラムの砂糖を合成すると仮定すると、この時間中に日光にアクセスできる170平方デシメートルの人間の皮膚が3.4グラムを形成することができます。 12時間で、有機物の量は40.8グラムになります。約153カロリーのエネルギーがこの質量に集中します。この量は、人体のエネルギーニーズ（1日あたり2000〜4000カロリー）を満たすには明らかに十分ではありません。

「グリーンマン」は食物について考える必要がなく、あまりに活動的である必要がないことを考慮しましょう。なぜなら、食物自体は皮膚の葉緑体から身体に入るからです。身体活動の欠如と座りがちな生活様式は、普通の植物のように見えると結論付けるのは簡単です。言い換えれば、「グリーンマン」は、ウチワサボテンと区別するのが非常に難しいでしょう。

研究者の計算によると、十分な量の有機物を形成するために、進化中の「グリーンマン」は皮膚の表面を20倍増加させるはずです。これは、フォールドとプロセスの数が増えるために発生する可能性があります。これを行うには、彼は葉の肖像を取得する必要があります。これが発生すると、非常に非アクティブになり、さらに植物のようになります。

したがって、地球上や宇宙に大きな光合成動物や人間が存在することはほとんど不可能です。科学者は、どんな生物学的システムでも、地球の生物圏にたとえても、自分自身と動物の両方に食物とエネルギーを供給する植物のような生物が必ず存在しなければならないと考えています。 XIX世紀の後半では、太陽光のエネルギーが緑色の色素であるクロロフィルを使用して吸収および変換されることがわかりました。

実験に基づいて、クロロフィルの緑の色は、マグネシウム、銅、亜鉛に関係なく、その中の金属原子の存在によって決定されると言えます。現代科学は、K.Aの正しい見解を確認しました。チミリアゼブは、太陽スペクトルの赤色光線の光合成に比較的重要です。光合成中の赤色光の使用係数は、クロロフィルによっても吸収される青色光線よりも高いことが判明しました。 K.A.によると、赤い光線ティミリヤゼフは、生命の創造と創造のプロセスで基本的な役割を果たします。

ご存知のように、植物は二酸化炭素を吸収します。これはリブレ二リン酸と呼ばれる5炭素の物質に結合し、その後、他の多くの反応に関与します。さまざまな植物の光合成の特性を研究することは、間違いなく、光合成の活動、生産性、および収量を管理する人間の能力の拡大に貢献するでしょう。一般に、光合成は、地球の表面にある現代の植物相のほとんどが基づいている生命の基本的なプロセスの1つです。

緑の葉緑素に加えて、植物の葉には黄色の色素-カロテノイドが含まれています。寒さが始まると、新しいクロロフィル分子の形成は起こらず、古いものは急速に破壊されます。

カロテノイドは低温に耐性があるため、秋にはこれらの色素がはっきりと見えるようになります。彼らは多くの植物の葉に金色の黄色とオレンジの色合いを与えます。

しかし、秋の森は黄色の色調だけでなく色も付いています。紫の葉と深紅色の葉との関係は？

植物の葉には、クロロフィルとカロテノイドに加えて、アントシアニンと呼ばれる色素が含まれています。それらは水によく溶け、細胞質ではなく、液胞の細胞液に見られます。これらの色素の色は非常に多様であり、主に細胞ジュースの酸性度に依存します。

カロテノイドのようなアントシアニンは、クロロフィルよりも低温に対する耐性があります。したがって、それらは秋の葉に見られます。

研究者は、アントシアニンの形成が、植物組織の高糖度、比較的低い温度、強い照明によって促進されることを発見しました。

紅葉の糖度の増加は、澱粉の加水分解により起こります。これは、貴重な栄養素を枯れ葉から植物の内部に輸送するために重要です。

結局のところ、でんぷん自体は植物内で輸送できません。しかし、低温の葉からの加水分解の結果として形成された糖の流出率は低いです。

さらに、温度が下がると、植物の呼吸が弱まり、したがって、ほんのわずかな糖だけが酸化を受けます。

これらのすべての要因は、植物組織内の糖の蓄積を促進し、糖は他の物質、特にアントシアニンの合成に使用され始めます。

アントシアニンの形成は、光の強度にも依存します。秋の樹木や低木の明るい色をよく見ると、最も明るい葉は深紅色であることがわかります。

ニシキギの茂みを広げて、燃えるような色で燃やしますと、黄色、淡黄色、さらには緑の葉が見えます。

雨と曇りの秋の間、木の葉は長く続きますが、太陽が不足しているためそれほど明るくはありません。アントシアニンではなくカロテノイドが存在するため、黄色のトーンが優勢です。低温もアントシアニンの形成に寄与します。

天気が暖かい場合、森林の色はゆっくりと変化しますが、霜、アスペン、カエデはすぐに燃えます

MBOU Tyomkinsk Municipal Secondary School

スモレンスク地方のMO「Tyomkinsk地区」

研究プロジェクト

オータムリーフの秘密

学生は2つのクラスを修了しました。

ティアプシナ・クリスティーナ、

シュレポヴァイリーナ。

ヘッド：Nikitina Lyubov Ivanovna、

小学校の先生

とてんきの

1.はじめに。 3

2.メインパーツ。秋の葉の秘密を発見してください。 4

第1章観察。

第2章最初の秘密。葉の色が変わるのはなぜですか？

第3章2番目の秘密。落ち葉はどのように発生しますか？

第4章。3番目の謎。なぜ木が葉を落とすのですか？

3.結論。 9

4.使用された文献のリスト。 10

5.アプリケーション：

№1。図面と写真。

№2。ハーバリウム。

№3。乾燥した葉からの工芸品。

はじめに

秋は一年で最高の時期です。葉の色を変えることは、秋の最初の兆候の一つです。秋の森の多くの明るい色！シラカバの木、カエデは黄色に変わり、深紅色は山の灰のパターン化された葉、オレンジ色と紅色のポプラの葉になります。今年のこの時期には、秋の公園を散策し、新鮮な空気を吸い、自然を観察し、落ち葉から花束を集め、黄色、深紅、紫色を賞賛するのが良いでしょう。

ツアー中に工芸品のために葉を集めましたが、なぜ秋に葉が色を変えるのか、なぜ夏には強い風でも引き裂かれず、秋には落ちてしまうのでしょうか？どうした秋の葉はどんな秘密を隠していますか？

私たちの研究の目的：なぜ秋の変化が木の生活に起こるかを知ること。

秋の葉の色の変化の原因を研究する;

落葉がどのように起こるかを学びます。

落葉の原因を調べます。

木の生活の秋の現象を観察します。

落ち葉に関連する民俗兆候を調べて確認してください。

これらの質問に対する答えを見つけるために、このトピックに関する科学および教育の本、百科事典、参考書で情報を探し、インターネットのリソースにアクセスして観察しました。

2.メインパーツ。秋の葉の秘密を発見してください。

第1章観察。

秋に葉の変化を観察しました。

9月には、いくつかの木に黄色の葉が現れましたが、枝とのつながりはまだ強かったです。何よりも、カバノキとシナノキの葉が黄色に変わり始めました。白Bは下から黄色に変わり始めました。

10月には、ほとんどすべての葉が緑から黄色、茶色、赤に変わり、落葉が始まりました。ハンノキとライラックの葉は色が変わりませんでしたが、雨天では葉は青く、晴れた日は少し明るく見えました。残念ながら、葉の落下中に霜がなかったため、温度を下げると秋の紅葉の色の明るさにどのように影響するかを観察できませんでした。

落ち葉はかなり速かった。学校の前のカエデの葉が数日で飛び回りました。 10月中旬には、木の葉がほとんどなくなりました。

11月にほとんどすべての落葉樹が葉を落としました。

落葉に関連するいくつかのフォークサインをチェックしました。それらの2つが確認されました。

1.秋の白biの木が上から黄色に変わる場合、次の春は早くなり、下からの場合は遅くなります.

見られた白Mostのほとんどは、下から黄色に変わり始めました。春

遅くなりました。 3月には激しい霜と前例のない降雪があり、春は4月になりました。

2.落ち葉はすぐに過ぎます-寒さがすぐに来て、冬は厳しくなります、そして、葉が緑のままで長く木にとどまるならば-冬は短く、霜がほとんどありません . この兆候も確認されました。冬は適切な時期に始まり、霜と雪の両方でした。

第2章最初の秘密。葉の色が変わるのはなぜですか？

塗られた塔のような森
   紫、金、深紅、
   楽しくカラフルな壁
   軽い空き地の上に立つ

I.ブニン「リーフフォール」

文献を研究した後、秋に葉が色を変える理由を学びました。クロロフィルはそれらを緑色に染めますが、これは日光によって絶えず破壊され、再び復元されます。夏には、太陽が長時間輝き、クロロフィルの形成がその破壊に遅れることはありません。葉は常に緑のままです。秋が来て、夜が長くなります。軽い植物は受け取りが少なくなります。クロロフィルは日中に破壊されますが、回復する時間はありません。葉の緑色が減り、黄色がより目立つようになります。葉が黄色に変わります。

しかし、秋になると、葉は黄色だけでなく、赤、深紅、紫にもなります。退色シートにどの色素が含まれているかによります。（付録1、2）

秋の森は色が豊富です！紅葉の明るさは、天気がどのようなものかによって異なります。秋が長く、雨が多い場合、過剰な水と光の不足による葉の色は鈍く、表現力に欠けます。寒い夜と晴れた晴れた日が交互に続く場合、色は天気に合ったものになります。

ハンノキとライラックの葉は、天候に関係なく緑になります。葉には、葉緑素を除いて、他の着色物質はありません。

第3章2番目の秘密。落ち葉はどのように発生しますか？

葉、葉、葉が落ちる！

これは誰のせいですか？

たぶん風はいたずらです

葉で遊ぶことにしましたか？

S.ランダ「葉、落ち葉」

落葉は、植物によって葉を落とす生物学的なプロセスです。

葉を落とす時期を誰も木に伝えません。しかし、秋が近づいています-そして、木の葉は緑の色を変えます。栄養素は葉から幹に引き込まれ始めます。

葉柄にも変化が生じます。葉柄は「ブリック」（細胞）と細いチューブ（容器）で構成され、これらを介して栄養価の高いジュースが木から出てきます。葉は成長と発達のためにそれらを必要とします。夏には、「レンガ」は互いにしっかりと接続され、葉を枝にしっかりと固定します。

例えば、カバノキから緑の葉を選んでみてください。破損することなく引き裂くのは簡単です。

そして秋に？黄色または赤くなった葉が強いほど、折れやすくなります。そして、彼はすぐに枝から落ちて、あなたがちょうど葉に触れる瞬間があります。

秋には、葉柄のレンガ間の結合が破壊されます。これは、木全体の建築材料を生成したクロロフィル粒子が破壊されたためです。特別なコルク層が形成されます。それは葉柄と枝の間の仕切りのようなものです。シートは薄いフィブリルの上にのみ置かれます。わずかな風でさえ、これらの繊維を遮断します。葉が落ちています。

第4章。3番目の謎。なぜ木が葉を落とすのですか？

秋が窓をノックしています
毎日クーラー。
そして、木々は突然脱いだ
彼らは風邪を気にしないことを知っていますか？
帽子と小さなコートを削除-
地面に落ちます。
なぜ彼らは枝にいるのですか
葉を残したくないですか？

私たちの落葉樹は数十年、しばしば数百年生きますが、葉はそれらのために「働きます」、1シーズンだけです。

緑の葉では、下面全体が透明な皮膚で覆われ、小さな穴が散りばめられています-気孔。周囲の温度と湿度の影響下で、それらは開閉します。家の窓のよう。根が吸収する水は、幹に沿って枝や葉に上がります。気孔の通気口が開くと、葉から水分が蒸発し、水の新しい部分が幹を通って樹冠に引き込まれます。

太陽は葉を加熱し、蒸発は葉を冷却します。木にはたくさんの水が必要です。たとえば、夏の間、大きなカバノキは約7トンの水を蒸発させます。冬には、土壌からそれほど多くの水分を得ることができません。木の冬は寒いだけでなく、最も重要なのは乾季です。葉を失うと、木は「冬の干ばつ」から保護されます。木には葉がありません-そのような豊富な水の蒸発はありません。

さらに、薬用には落葉樹が必要です。植物は土壌から純粋な水ではなく、さまざまな塩の溶液を受け取ります。これらの塩は、水とともに植物全体を通過し、葉に落ちます。それらの一部は植物栄養に行き、葉に過剰が蓄積します。多量のミネラル塩は葉の正常な機能を破壊し、植物に有害になります。

落ち葉の3番目の理由：雪の深刻さから薄い壊れやすい木の枝を保護します。したがって、紅葉は木を冬に適応させます。

葉は水を蒸発させる
   そして冬には水がありません。
   水分が足りません
   そして、トラブルを通過しないでください。
   葉の上の冬の吹雪
雪が降ります。
   木は立ちません：
   たぶん雪がそれを壊すでしょう。
葉もたまりました
塩は夏の間有害です。
   葉の木を落とす
   そしてそれを取り除きます。

それが来る理由です
秋の森や庭へ
金色、さらさら、静か

LISTOPAD！

結論

研究作業をまとめると、目標を達成したと結論付けることができます。秋の葉の秘密を発見しました：葉の色の変化は日光の不足によるものであり、秋には葉と木の枝との接続が壊れているため、木からの落ち葉が非常に簡単に落ちることを学びました; 木は乾燥した雪の多い冬を生き延び、不必要な物質を取り除くために葉が必要だという。

研究中に、私たちは木の葉を収集し、研究し、この天然素材から植物標本と組成物を作成し、スケッチと写真を作成しました（付録）。これらの教材は、世界、技術、クラスの授業で使用できます。観察を行い、さまざまな情報源と連携し、適切な資料を選択し、作業を作成することを学びました。

私たちと一緒にプロジェクトに取り組み、作品のデザインを手伝ってくれたクラスメートに感謝したいと思います。

中古文献リスト

1.グラウビンG.なぜ秋に-葉の秋？ -モスクワ、「キッド」、1987年、p。 24

2.なぜそしてなぜ。好奇心のための百科事典。 Pokidaeva T.、Frolova T.、-M。：Machaon、2007、p。 255

3. Pleshakov A. Atlas-determinant。地球から空へ-モスクワ、啓蒙、2011年、p。 222

4.プレシャコフA.世界。教科書、2年生-モスクワ、「啓発」、2012年、p。 144

4.インターネットリソース：

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読む：

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