Исследовательская работа по биологии Изучение насекомоядных растений на примере Непентеса гибридного. Работу

Исследовательская работа

по биологии
Изучение насекомоядных растений

на примере Непентеса гибридного.

Работу выполнили

ученицы 7 «А» класса школы № 258

Ивашенюк Анна Александровна

Филаткова Анна Михайловна

Руководитель:

учитель биологии школы № 258

Александрова Наталия Владимировна

1. 
   Цель работы, задачи………………………………………………………… 1
   

2. 
   Введение……………………………………………………… 2
   

3. 
   Общие сведения о насекомоядных растениях……………… 3
   

4. 
   Особенности строения растений рода Непентес…………… 5
   

5. 
   Основные требования к содержанию и уходу за Непентесом гибридным…………………………………………………… 6.
   

6. 
   Особенности азотного питания насекомоядных растений на примере Непентеса гибридного………………………………7
   

7. 
   Значение в жизни растений минеральных веществ…………8
   

8. 
   Экспериментальная часть……………………………………..9
   

9. 
   Выводы…………………………………………………………14
   

10. Приложения………………………………………………… 15

• 
  Изучить литературные данные о биологических особенностях насекомоядных растений.
  
• 
  Изучить вопрос о значении в жизни растений минеральных веществ, особенно азота.
  
• 
  Экпериментально проверить предположение о том, что при выращивании в комнатных условиях в почвах со средним содержанием минеральных веществ насекомоядные растения не нуждаются в дополнительном источнике азота в виде насекомых.
  

Именно эти вопросы и стали основой экспериментальной части данной работы, а теоретические исследования позволили приобрести уверенность в уходе за столь интересным растением.

- 2 –

Общие сведения о насекомоядных растениях.
Насекомоядные растения встречаются во всех экосистемах, где могут жить цветковые растения, - от Арктики до тропиков и от уровня моря до альпийского пояса гор. Они известны на всех обитаемых континентах, но в основном в областях с теплым, умеренным и тропическим климатом, где предпочитают солнечные места. Больше всего насекомоядных растений (более 50 видов из 6 родов) произрастают на юго-западе Австралии, но и в Северной Америке их тоже немало.

Большинство насекомоядных растений произрастает на сыром, бедном азотом субстрате болотистых местообитаний – моховых подушках, торфе или песке. Существуют целиком водные виды – пузырчатки, альдрованда. Полукустарник росолист, напротив, освоил засушливые места в Испании и Марокко.

Выделяют шесть семейств насекомоядных растений.

Три из них очень близки между собой. Это произрастающие в Новом Свете саррацениевые (Sarraceniaceae), к которым относятся несколько видов рода саррацения (Sarracenia), род дарлингтония (Darlingtonia) с единственным видом дарлингтония калифорнийская (Darlingtonia californica) и виды слабо изученного южноамериканского рода гелиамфора (Heliamphora), семейство непентовых (Nepenthaceae), включающее более 60 широко распространенных в тропиках Старого Света лиан своего единственного рода непентес, или кувшиночник (Nepenthes), и весьма своеобразное семейство цефалотовых (Cephalotaceae) из Западной Австралии с единственным видом цефалотус мешочковидный (Cephalotus follicularis).

- 3 -

( Pinguicula) и более 250 видов растущих в воде пузырчаток (Utricularia). Следует отметить, что насекомоядными и некоторые почвенные грибы.

Большинство насекомоядных растений – бесстебельные многолетники с прикорневой розеткой листьев, преобразованной в ловчие структуры. Различают три типа ловушек: западни ( у саррацениевых, непентовых и цефалотовых), липучки ( у росянок и жирянок) и капканы ( у венериной мухоловки)

- 4 -

В комнатной культуре чаще всего встречаются гибридные непентесы, более приспособленные для выращивания в квартире.

В качестве названия рода растений слово Непентес впервые использовал Карл Линней в 1737 году. Что именно натолкнуло его на это – жидкость, находящаяся в кувшинчиках или сами кувшинчики, неизвестно. Но то, что название связано с этими необычными органами – бесспорно. И официально переводится на русский язык довольно обтекаемо – «утоляющий печаль».

Листья у непентеса ланцетовидные, зеленые или светло-зеленые, слегка опушенные; расположение очередное. Концы обычных листьев видоизменены: тонкий кончик листа плавно переходит в кувшинчик с крышечкой.

По внешней стороне кувшинчика проходят две зубчатых полосы, служащих для крепления кувшина к опоре. Внутри кувшина находится жидкость: дождевая вода и фермент непентесин, специально образующийся для переваривания попавших в ловушку насекомых. (рис.1)

Внутренние стенки гладкие, они покрыты воском, который делает их очень скользкими. Мелки и жесткие волоски, обращенные книзу, отбирают у жертвы последнюю надежду вырваться из этого капкана. Размер кувшинчиков в среднем составляет 15-20 см, но иногда достигает 50 см. Добычей таких кувшинов становятся грызуны, жабы и даже птицы.

В зависимости от вида или гибрида кувшинчики непентеса могут иметь разнообразные формы и окраску – от коричневых и сиреневых до желтых и пестрых. Цветки непентеса собраны в соцветия, на одном растении могут быть только мужские или только женские цветки, так как непентес – двудомное растение.

- 5 -

Основные требования к содержанию и уходу за Непентесом гибридным.

Все непентесы предпочитают светлое место в течение всего года. К попаданию прямых солнечных лучей следует относится осторожно, так как на листьях могут появиться ожоги.

Оптимальная температура содержания должна составлять около 20-22 ⁰ С (минимум 16⁰ С). Для выращивания и пересадки используют малопитательный субстрат, состоящий из мха сфагнума, сосновой коры и древесного угля. Пересадку проводят только по необходимости без разрушения кома, то есть переваливают. У старых экземпляров производят весеннюю обрезку для формирования пышной кроны.

Для полива используют только мягкую воду. Горшок полностью погружается в воду на несколько минут. Между поливами субстрат должен слегка подсохнуть. При переливе на листьях и стебле образуются коричневые пятна.

Непентес предпочитает высокую влажность воздуха (60-70%), ему необходимы частые опрыскивания и купания под душем со сквозным проливом субстрата. При недостаточном поливе и увлажнении воздуха, а также невысоком качестве воды непентесы не формируют кувшинчики и происходит отмирание сформированных ранее.

- 6 -

Как и остальные растения, насекомоядные используют энергию солнечного света для получения органических веществ.

Но для нормальной жизнедеятельности и полноценного развития им необходимы в небольшом количестве минеральные вещества, особенно азот, фосфор и калий.

В норме растения получают их из почвы. Но есть на Земле места, где почвы абсолютно бесплодны. Причем до такой степени, что жизнь обычных растений там не возможна. Чаще всего это крутые склоны или крошечные горные плато, с которых ежедневные дожди полностью вымывают минеральные вещества. Нередко такие свойства приобретают и переувлажненные почвы болот, в которых субстрат слишком кислый и не подходит для обитания нитрифицирующих бактерий.

Чтобы занять пустующую экологическую нишу и выжить в таких сложных условиях, в процессе эволюции возникли растения, способные самостоятельно компенсировать отсутствие в почве минеральных веществ.

Они добывают их из хитина, который составляет основу наружного скелета членистоногих. Он не растворим в воде, но под воздействием определенных ферментов расщепляется, из него высвобождаются составляющие минеральные элементы. Причем в форме, доступной для усвоения растениями

- 7 -
Значение в жизни растений минеральных веществ.
Минеральные вещества используются растением как реагенты и вспомогательные вещества, необходимые для синтеза других веществ.

В растениях найдено более половины элементов периодической системы. Минеральный элемент считается необходимым, ели входит в состав молекулы какого- либо необходимого компонента растений или без него растения не могут завершить жизненный цикл.

При недостатке азота нарушается синтез хлорофилла, вследствие чего развивается хлороз (осветление участков между жилками до бледно-зеленого или белого цвета)

- 8 -
Экспериментальная часть.

Одно растение было оставлено в том грунте, в котором оно содержалось в магазине (контрольное растение).

Два других были извлечены из грунта, в воде комнатной температуры корневые системы были отмыты от субстрата. Эти растения являлись экспериментальными и были помещены во влажный мох – сфагнум.(фото 1)

Для всех растений были произведены измерения длины листьев и кувшинчиков, подсчитано количество кувшинчиков.(фото 2,3,4)

Эти показатели свидетельствуют о том, как осуществляется жизнедеятельность растения; по ним можно будет судить о замедлении или увеличении темпов роста и развития растения.

Особенности ухода за контрольным и экспериментальными растениями.
Контрольное растение – регулярный полив отстоянной водопроводной водой, опрыскивание; минеральные удобрения не вносились.
Растение №1- субстрат:влажный мох сфагнум; регулярный полив отстоянной водопроводной водой, опрыскивание; в качестве источника минеральных веществ - насекомые(комнатные мухи), в каждый кувшинчик, добавлялись по мере переваривания.
Растение №2 – субстрат: влажный мох сфагнум; регулярный полив отстоянной водой, опрыскивание; в качестве источника минеральных веществ – минеральное комплексное удобрение

(одна четвертая часть нормы внесения) 1 раз в две недели вместе с поливом.

Для проведения опыта было использовано водорастворимое удобрение для декоративно-лиственных растений комнатного цветоводства «Аэлита цветочное -2».

Удобрение содержит полный сбалансированный набор питательных элементов:

азот – 16%, фосфор – 10%, калий – 19%

Таким образом:

20 г – 10⁴ мл (10 л)

Х - 100 мл

Х= 20 х 100/ 10000 = 0,2 г
Масса навески = 0,2/2 = 0,1 г
На лабораторных весах было взвешено три порции удобрения из расчета на трехкратное введение за шесть недель опыта.
0,1 г удобрения содержат : азота – 0,016 г

фосфора - 0,01 г

калия – 0,019 г

- 10 -

- 11 -

- 12 -

- 13 -

1. 
   Показателем достаточного количества минеральных веществ может служить сравнение размера листьев Непентеса. Эти данные свидетельствуют о том, что только насекомые и сопоставимая с ними по количеству доза минеральных удобрений не могут служить достаточным источником минеральных веществ. Следовательно, насекомоядные растения используют насекомых как вспомогательный источник минеральных веществ.
   
2. 
   При содержании Непентеса гибридного на малопитательном субстрате и незначительных подкормках (концентрация в 2-3 раза ниже, чем для обычных растений) в летне-весенний период использование насекомых значения для роста и развития не имеет.
   
3. 
   Засыхание кувшинчиков и отсутствие формирования новых связано не с нарушением минерального питания, а с качеством воды, так как полив и орошение были регулярными и достаточными.
   

- 14 -

Фото № 2. Исследователи за измерениями.

Фото № 3. Измерение кувшинчика.

Фото № 4. Измерение листа Непентеса гибридного.

- 16 -

Рис. 1 Строение кувшинчика Непентеса гибридного

1. 
   крышечка
   
2. 
   восковое покрытие
   
3. 
   жилки
   
4. 
   пищеварительные железы
   
5. 
   непентесин
   
6. 
   усик
   

- 17 -

1. 
   Акимушкин И. «Причуды природы»: «Русич», 1999 год
   
2. 
   Аксенова М., «Энциклопедия для детей», М.: «Аванта+», 1997 год
   
3. 
   Бабенко В. «Зеленые капканы», журнал «Юный натуралист» № 1: «Молодая гвардия» 1990 год
   
4. 
   Багрова Л.А., «Я познаю мир. Растения». М.: «Издательство АСТ», 2000 год
   
5. 
   Крюгер Урсула, «1000 прекрасных растений в вашем доме», М.: БММ АО, 1997 год
   
6. 
   Прохоров А.М. «Большая Советская Энциклопедия», том № 17, М.: «Советская Энциклопедия», 1972 год
   
7. 
   Рейвн П. «Современная ботаника», том № 2,М.: Мир, 1990 год
   
8. 
   Хессайон Д.Г. «Все о комнатных растениях», русское издание 1998 год, М.: «Кладезь – букс»
   

1. 
   www.floriculture.ru
   
2. 
   http://planta.iatp.by/az/int/nep.htm
   
3. 
   www.leto.tomsk.ru