Исследование влияния сока алоэ на прорастание семян федотова Наталья Игоревна рф, Тюменская область, Тюменский район, село Каскара

Стр.

Аннотация ………………………………………………………………………………..3

План исследований……………………………………………………………4-6

Научная статья

1. Эколого – систематическая характеристика алоэ……………………………… 7

2. Морфологическая характеристика алоэ………………………………………….7-8

3. Историческая справка……………………………………………………………8-9

4. Применение алоэ…………………………………………………………9

5. Исследование влияния сока алоэ на прорастание семян……………………9-11

Литература …………………………………………………………………..12

Приложения………………………………………………………………….I-VIII

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОКА АЛОЭ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

Федотова Наталья Игоревна

РФ, Тюменская область, Тюменский район, село Каскара,

МОУ Каскаринская средняя общеобразовательная школа №1, 10 класс
Краткая аннотация

Данная работа посвящена изучению биологических свойств алоэ, в частности стимулирующего действия сока алоэ на клетки зародыша семян растений. Прорастание семян – важный этап при выращивании растений, т.к. от этого будет зависеть полевая всхожесть семян, а в конечном итоге – урожайность. Это важно в сельскохозяйственной практике. Важно и то, что природные стимуляторы роста растений могут заменить химические стимуляторы, которые небезопасны для здоровья. Мы думаем, что данная информация будет интересной и полезной как для агрономов, так и для обычных людей, занимающихся огородничеством.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОКА АЛОЭ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

Федотова Наталья Игоревна

РФ, Тюменская область, Тюменский район, село Каскара,

МОУ Каскаринская средняя общеобразовательная школа №1, 10 класс

Объект нашей исследовательской работы – комнатное растение Алоэ древовидное.

Наше внимание привлекла очень интересная информация из книги Н. Н. Верзилина «Путешествие с домашними растениями»: «…Благодаря алоэ советский учёный, врач – офтальмолог, академик Владимир Петрович Филатов сделал замечательное открытие о том, что в тканях, находящихся «при смерти», в борьбе за жизнь вырабатываются особые вещества – биогенные стимуляторы, которые влияют на рост, заживление ран, уничтожение бактерий и способствуют выздоровлению организмов» (1, с. 28).

Опираясь на эту информацию, мы предположили, что биогенные стимуляторы сока алоэ будут способствовать более быстрому делению клеток зародыша семян растений и решили провести данную исследовательскую работу.

Полученные результаты опытов позволили сделать следующие выводы:

1. 
   Ткани листьев алоэ вырабатывают особые вещества, которые оказывают стимулирующее действие на клетки зародыша семян растений, т.е. биогенные стимуляторы.
   
2. 
   Можно предположить, что при нахождении отрезанных листьев алоэ длительное время в темноте при низкой температуре (7°С) (в нашем опыте 20 дней в условиях холодильника), в их клетках увеличивается концентрация этих веществ.
   
3. 
   На основе экологического закона оптимума можно сказать, что для деления и роста клеток зародыша семян редиса более благоприятной является концентрация сока листа алоэ, выдержанного в темноте при низкой температуре, 1:2, чем 1:1.
   

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОКА АЛОЭ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

Федотова Наталья Игоревна

РФ, Тюменская область, Тюменский район, село Каскара,

МОУ Каскаринская средняя общеобразовательная школа №1, 10 класс
План исследований

Цель исследовательской работы: пронаблюдать действие сока алоэ на прорастание семян растений. Для достижения поставленной цели была обозначена проблема: действительно ли сок алоэ из свежих листьев и листьев, выдержанных в темноте при низкой температуре, может стимулировать деление и рост клеток, а также влияет ли концентрация сока алоэ на прорастание семян. Чтобы решить данную проблему, мы выдвинули гипотезу: сок из листьев алоэ способствует более быстрому прорастанию семян, причем прорастание семян зависит от концентрации сока.

Задачи:

1. 
   подобрать информационный материал о свойствах алоэ и биогенных стимуляторах из литературы и Интернет-ресурсов;
   
2. 
   ознакомиться с биологическими особенностями и свойствами Алоэ древовидного;
   
3. 
   опытным путем пронаблюдать, как будет действовать на прорастание семян редиса сок алоэ из свежих листьев и листьев, выдержанных в темноте при низкой температуре, определенной концентрации.
   

Из литературных источников мы узнали, что «…Самое замечательное применение алоэ сделано советским учёным академиком Владимиром Петровичем Филатовым, который широко известен своими операциями роговицы глаз, возвращающими зрение слепым. Как известно, после смерти человека клетки тканей ещё продолжают некоторое время жить, и поэтому ткани глаз, кожи и даже кровь умерших могут быть использованы при операциях…

Отрезанный лист алоэ выдерживался в темноте 25 дней при 3 градусах тепла, то есть на «грани смерти». Сок из такого листа сначала впрыснули в почку сирени. Рост её резко усилился. Затем экстракт сока «умирающего» листа алоэ впрыснули под кожу 18 больным, страдавшим воспалением роговой оболочки глаз. Пятнадцать больных стали выздоравливать. На основании этого открытия В. П. Филатов делал успешные операции с пересадкой кусочков «выживающей ткани» и добивался излечивания туберкулеза легких и других болезней»

(1, с. 28).

Итак, впервые учение о биогенных стимуляторах было разработано советским офтальмологом В. П. Филатовым. Излагая существо своей гипотезы, он писал: «Переживающие ткани могут жить в определенных условиях вне организма. Попадая в новые условия существования, ткань борется за жизнь, приспосабливается, чтобы не погибнуть. У нее появляются новые качества, в ней образуются новые стойкие вещества – биогенные стимуляторы» (6).

Что же такое биогенные стимуляторы? «…Это стимуляторы биологического происхождения – вещества, образующиеся при определенных условиях в животных и растительных тканях и обладающие биологической активностью. …Химическое строение и механизм действия биогенных стимуляторов до конца не выяснены. Препараты, содержащие биогенные стимуляторы, изготовляют из растительных и животных тканей, подвергнутых различным воздействиям (охлаждение, сохранение в темноте и т.п.), а также из торфа, лиманной и иловой грязей, в которых содержание биостимуляторов обусловлено вымершей микрофлорой и микрофауной…» (Машковский М. Д. Лекарственные средства, 6 изд., т.2, М., 1967). В природе есть целый ряд растений, из которых готовят биостимуляторы. Это, прежде всего, алоэ (экстракт из листьев), различные виды очитков (очиток едкий, очиток пурпурный или заячья капуста), донник, верблюжья колючка (6).

На основе этой информации мы решили пронаблюдать, как будет действовать на прорастание семян редиса свежий сок алоэ и сок из листьев, выдержанных 20 дней в условиях холодильника, т.е. в темноте при температуре 7° С.

Нашу исследовательскую работу мы проводили в два этапа. В 2007-08 году мы ставили цель: убедиться, действительно ли сок алоэ из свежих листьев и листьев, выдержанных в темноте при низкой температуре, может стимулировать деление и рост клеток.

Для этого мы заложили опыт в трех вариантах: с водой (контрольный), с добавлением свежего сока алоэ и с добавлением сока алоэ из листьев, выдержанных 20 дней в условиях холодильника.

В 2009 году мы продолжили работу по изучению влияния сока алоэ на прорастание семян редиса. Была поставлена цель: пронаблюдать, как будет действовать на деление и рост клеток зародыша семян сок алоэ определенной концентрации (1:1 и 1:2) из свежих листьев и листьев, выдержанных 20 дней в холодильнике (при 7° С). Для проведения исследовательской работы мы обозначили проблему: т.к. сок алоэ содержит биогенные стимуляторы, попытаться определить согласно закону оптимума уровень концентрации сока алоэ, благоприятный для прорастания семян. Чтобы решить данную проблему, мы выдвинули гипотезу: прорастание семян зависит от концентрации сока алоэ.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОКА АЛОЭ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

Федотова Наталья Игоревна

Тюменская область, Тюменский район, село Каскара,

МОУ Каскаринская средняя общеобразовательная школа №1, 10 класс

1. Эколого – систематическая характеристика алоэ.

Отдел Цветковые, или Покрытосеменные (Magnoliophyta)

Класс Однодольные (Monocotyledones)

Порядок Лилейные (Liliales)

Семейство Лилейные (Liliaceae)

Род Алоэ (Aloе)

Вид Алоэ древовидное (Aloе arborescens).

Род Алоэ включает около 350 видов, произрастающих в Южной и тропической Африке, на острове Мадагаскар и Аравийском полуострове. Наиболее богаты видами алоэ Капская область и Трансвааль, а в тропической Африке – Эфиопия и Сомали. Виды алоэ произрастают преимущественно в областях с жарким и крайне сухим климатом, где встречаются от приморской полосы до высоты 2500 м над уровнем моря. Многие виды алоэ встречаются в саваннах по песчаным и каменистым местам, образуют своеобразные суккулентные пустыни и полупустыни (2, с. 134).

Родина вида алоэ древовидное – засушливые районы Южной и тропической Африки. Растет это растение на каменистых местах, нередко среди кустарниковой растительности, встречаясь от уровня моря до 1800 м. Алоэ древовидное – в основном декоративное растение, которое жители Африки часто вместе с другими видами алоэ используют в качестве живой изгороди

(2, с. 137).

2. Морфологическая характеристика алоэ.

На своей родине алоэ древовидное – низко и сильно ветвящееся деревце высотой 2-3 (5) м, со стволом толщиной 30 см или кустарник. Его листья образуют крупные густые розетки диаметром до 80 см. Цветет ежегодно, образуя довольно длинные (до 80 см) цветоносы с густыми коническими кистями алых крупных цветков длиной до 4 см (см. приложение 1, рис. 1). В африканских садах алоэ древовидное – излюбленное декоративное растение, которое легко размножается черенками. Как декоративное растение алоэ разводят не только на его родине, но и в Юго-Западной Европе и Северной Африке, а также выращивают как лекарственное растение на Черноморском побережье Кавказа (2, с. 137; 3, с. 430).

Стебель комнатного растения алоэ древовидного тонкий, изогнутый, желтовато-коричневый. От одного корня отходят несколько стеблей. На верхушке стебля сидят листья, плотно обхватывая его своим основанием. На стебле заметны рубцы – следы от опавших листьев. Листья толстые, мясистые, снизу выпуклые, а сверху вогнутые. Края листа зазубрены, но без колючек (см. приложение 2, рис. 2). На листьях имеется матово-серый налет воска, который предохраняет от смачивания и тем самым от большого испарения. Известно, что восковой налет уменьшает испарение воды в листьях в 15 раз.

Если отрезать кусочек листа алоэ, то можно увидеть тонкую ярко-зеленую полоску снаружи и блестящую, похожую на желе, водную ткань внутри, наполненную слизистым соком. Сок алоэ также способствует удерживанию воды от испарения (1, с. 28).

Цветок имеет шесть тычинок, верхнюю завязь и простой шестилепестковый околоцветник (см. приложение 3, рис. 3). По этим признакам алоэ относят к семейству лилейных. Цветет алоэ на своей родине и на Кавказе, а и иногда и в оранжереях. В комнатных условиях для цветения и плодоношения им не хватает тех условий, какие они имеют на своей родине. Плод – трехгнездная сухая коробочка с черно-бурыми крылатыми семенами. Алоэ может размножаться и боковыми отростками, и черенками (1, с. 31).
3. Историческая справка.

Удивительные свойства алоэ известны издавна. С древних времён его использовали как лекарственное средство. Арабский путешественник и географ Идриси в середине 12 века писал, что Александр Македонский завоевал остров Сокотра из-за того, что там производили целебный сухой сок алоэ. Ибн Сина (Авиценна), крупнейший ученый, врач и философ средневекового Востока, считал этот сок самым лучшим слабительным средством (4, с. 246).

У некоторых народов Ближнего Востока сохранился древний обычай вешать ветку алоэ перед входом в дом, особенно новый. Алоэ приписывали магические свойства и считали, что оно приносит долгую жизнь и благополучие обитателям домов. Висящие на домах растения долгое время жили без воды и даже цвели. На древнейшем аккадском языке алоэ обозначалось si-bu-ru. От этого древнейшего названия растения произошло арабское слово «сабур», что означает «терпение, выносливость». Этим же словом – сабур – называют сухой сгущённый сок алоэ, получаемый из его листьев. Первые сведения о лечебных достоинствах сабура можно найти у античных врачей Диоскорида и Плиния (около 78 лет н.э.), высоко ценивших алоэ. О разнообразном медицинском использовании сока алоэ сообщалось в трактатах классика античной медицины римского врача и естествоиспытателя Галена.

Свежие листья алоэ имеют широкое применение в народной медицине ряда тропических и субтропических стран. С лечебной целью стали культивировать алоэ древовидное на Черноморском побережье, в Аджарии. Сок извлекают прессованием измельченных свежесобранных листьев (2, с. 138; 3, с. 429).

Из листьев некоторых видов алоэ когда-то добывали волокна, из которых изготовляли ковры и морские канаты. Канаты получались лёгкие, крепкие и дольше пеньковых противостояли действию воды (1, с. 29).
4. Применение алоэ.

Химический состав алоэ очень разнообразный: в его тканях содержатся смолистые вещества, витамины, фитонциды, ферменты, алоины, растительные биогенные стимуляторы, минеральные соли калия, магния, железа, йода и бария. Благодаря такому составу это растение широко используют в народной медицине как слабительное, желчегонное, тонизирующее, противовоспалительное, бактерицидное и ранозаживляющее средство. Разрезанные листья алоэ кладут на ожоги и раны. Сок алоэ помогает при общей слабости и головной боли, улучшает пищеварение, повышает иммунитет, является прекрасным биостимулятором, способствующим общему оздоровлению организма. Свежий сок из листьев, особенно выдержанных в темноте при низкой температуре, применяют для лечения туберкулёза. Экстракт алоэ назначают для лечения глазных болезней (5, с. 281). В косметике экстракт алоэ входит в состав бальзамов, гелей, кремов, дезодорантов и тоников, обладая смягчающим, увлажняющим, успокаивающим и регенерирующим действием.

5. Исследование влияния сока алоэ на прорастание семян.

На первом этапе работы закладку опыта сделали 17 декабря 2007 года. Семена редиса разложили в 3 чашки Петри по 50 штук. Первый вариант - с водой (контрольный), второй вариант – во влажную среду чашки Петри добавили произвольно несколько капель (5-6) сока алоэ из листа, выдержанного 20 дней в холодильнике при низкой температуре (7°С), третий вариант – добавили также произвольно несколько капель (5-6) свежего сока алоэ. Прорастание семян наблюдалось уже на следующий день. Результаты наблюдений отражены в таблице:

Таблица 1. Прорастание семян редиса (опыт 1)

Дата	Вода (контроль)	Сок алоэ (20-дневный)	Сок алоэ (свежий)
18.12.07	8 %	22 %	6 %
19.12.07	75 %	74 %	82 %
20.12.07	95 %	92 %	100 %

Как видно из таблицы и по диаграмме (см. приложение 4, рис. 4), скорость прорастания семян существенно выше в первый день наблюдалась в чашке с соком выдержанного в холоде листа алоэ. Во второй день заметный скачок в прорастании семян мы увидели в чашке со свежим соком алоэ, где в конечном итоге на третий день проросли все семена.

Таким образом, гипотеза, что сок из листьев алоэ способствует более быстрому прорастанию семян, у нас нашла подтверждение.

На втором этапе работы закладку опыта сделали 15 февраля 2009 года в четырех вариантах. Чтобы результат опыта был более достоверным, для каждого варианта проведена трехкратная повторность. Семена редиса разложили в чашки Петри по 100 штук. Первый вариант (контрольный) – добавили 2 мл воды, второй вариант - в чашку добавили 2 мл свежего сока алоэ, разбавленного водой (1:1), третий и четвертый варианты – с добавлением в чашки по 2 мл сока из листьев алоэ, выдержанных 20 дней в холодильнике при низкой температуре (7°С), но различной концентрации: соответственно (1:1) и (1: 2). На следующий день семена начали прорастать (см. приложение 5, рис.5, рис.6, рис.7, рис.8).

Результаты наблюдений отражены в таблицах:

Таблица 2. Прорастание семян редиса через сутки (опыт 2)

Таблица 3. Прорастание семян редиса через 2 суток (опыт 2)

Как видно из таблиц 2 и 3 и по диаграммам (см. приложение 6, рис. 9), скорость прорастания семян существенно выше наблюдалась в чашке со свежим соком алоэ (75,7 % в первый день и 96,7 % во второй день). В чашках с соком из листьев алоэ, выдержанных в холоде, также наблюдалась высокая степень прорастания семян по сравнению с контролем. Но в случае с более разбавленным соком (1:2) этот показатель несколько выше (53 % в первый день и 93 % во второй день), чем в случае с более концентрированным соком (соответственно 47% в первый день и 89 % во второй день).

1. 
   Сок алоэ из свежих листьев, а также листьев, выдержанных 20 дней в условиях холодильника (при 7°С), стимулирует деление и рост клеток зародыша семян редиса.
   
2. 
   По различиям в показателях прорастания семян редиса в вариантах со свежим соком и соком разной концентрации (1:1 и 1:2) после выдерживания листьев в течение 20 дней в холодильнике можно предположить, что при нахождении отрезанных листьев алоэ длительное время в темноте при низкой температуре (7°С) в их клетках увеличивается концентрация биогенных стимуляторов, которые, согласно экологическому закону оптимума, могут оказывать на клетки благоприятное действие только в определенной концентрации.
   
3. 
   Для деления и роста клеток зародыша семян редиса более благоприятной является концентрация сока листьев алоэ, выдержанных в темноте при низкой температуре, 1:2, чем 1:1.
   

Результаты проведенных опытов на первом и втором этапах работы позволили сделать общие выводы:

1. 
   Ткани листьев алоэ вырабатывают особые вещества, которые оказывают стимулирующее действие на клетки зародыша семян растений, т.е. биогенные стимуляторы.
   
2. 
   Можно предположить, что при нахождении отрезанных листьев алоэ длительное время в темноте при низкой температуре (в нашем опыте 20 дней в условиях холодильника), в их клетках увеличивается концентрация этих веществ.
   
3. 
   Все биологически активные вещества оказывают на клетки благоприятное действие только в определенной концентрации – это экологический закон оптимума, который отражает реакцию организма на изменение силы действия фактора. На основе данного закона можно сказать, что для деления и роста клеток зародыша семян редиса более благоприятной является концентрация сока листа алоэ, выдержанного в темноте при низкой температуре, 1:2, чем 1:1.
   
4. 
   Чтобы более точно установить оптимальное значение концентрации сока алоэ для развития зародыша семян, нужно проверить действие сока на семена и в других концентрациях.
   

1. 
   Н. Н. Верзилин. Путешествие с домашними растениями. М., «Педагогика – Пресс», 1995.
   

3. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Растения. Под ред. О. Г. Хинн. М., ТКО «АСТ», 1996.

4. Энциклопедия для детей. Биология. Том 2. Под ред. С. Исмаиловой. М., «Аванта +», 1994.

5. В. И. Иванов. Лекарственные средства в народной медицине. М., «Военное издательство», 1992.