Реферат на тему «Цветы-синоптики»

Введение

Задолго до появления метеостанций и прогнозов погоды по телевизору люди учились угадывать дождь и вёдро по приметам. Крестьянину от погоды зависело всё, от сроков сева до сохранности сена, и он внимательно следил за поведением птиц, насекомых, облаков и, конечно, растений. Многие травы и цветы действительно реагируют на изменение влажности, температуры и освещённости, закрывая венчики, складывая листья или усиливая запах, и в народе их стали называть живыми барометрами или цветами-синоптиками. В этом реферате речь идёт о таких растениях, о том, какие приметы с ними связаны и какие из них находят объяснение в науке.

Ботаники называют движения органов растения в ответ на изменения внешней среды настиями. Если цветок закрывается при похолодании, говорят о термонастии, если при наступлении темноты или пасмурной погоды о фотонастии, а складывание листьев на ночь называют никтинастическими движениями. В основе этих движений лежат изменения тургора, то есть давления воды в клетках, и неравномерный рост разных сторон лепестка. Когда перед дождём воздух становится влажным, а свет тусклым, клетки на внутренней и наружной сторонах венчика реагируют по-разному, и цветок медленно закрывается, защищая пыльцу от намокания.

Защита пыльцы и объясняет, почему у многих растений развилась такая чувствительность. Мокрая пыльца слипается, хуже переносится насекомыми и может потерять способность к оплодотворению, поэтому цветку выгодно закрыться до того, как упадут первые капли. Растения, которые чаще всего называют синоптиками, и приметы, связанные с ними, перечислены в таблице 1.

Таблица 1 — Растения-синоптики и связанные с ними приметы

Из таблицы видно, что приметы связаны с несколькими разными способами реагировать на погоду. Одни растения закрывают цветки, другие складывают листья, третьи меняют запах, и далеко не всегда это говорит именно о скором дожде. Одуванчик закрывается и вечером, и в любую пасмурную погоду, поэтому закрытая корзинка в полдень означает лишь то, что небо затянуто облаками, а дождь может так и не пойти. Чтобы примета работала, нужно наблюдать за растением регулярно и знать, как оно ведёт себя в ясную погоду.

Интерес к растениям-синоптикам не случаен и для современной науки. Наблюдения за ними входят в фенологию, раздел экологии, изучающий сезонные явления в природе, и школьные фенологические наблюдения нередко начинаются именно с цветов, которые открываются и закрываются в определённое время. Такие наблюдения учат видеть связь живого организма с окружающей средой и показывают, что растение вовсе не неподвижно, просто его движения слишком медленны для нашего глаза.

В реферате рассматриваются растения, которые предсказывают погоду, и научное объяснение их поведения. В первой главе описаны движения растений и цветочные часы, во второй растения-барометры средней полосы России, в третьей народные приметы и их проверка наблюдениями. Работа основана на учебниках ботаники и физиологии растений, книгах о народных приметах и справочниках по флоре средней полосы.

Глава 1. Как растения чувствуют погоду

1.1. Движения растений

Ещё Чарлз Дарвин вместе с сыном Фрэнсисом написал в 1880 году книгу «Способность к движению у растений», где показал, что все растущие органы растения постоянно совершают медленные круговые движения. Позднее физиологи растений разделили движения на тропизмы, то есть изгибы в сторону раздражителя или от него, и настии, при которых направление движения определяется устройством самого органа. Поворот подсолнечника вслед за солнцем относится к тропизмам, а открывание и закрывание цветка к настиям.

Самые быстрые движения растений связаны с изменением тургора. Клетки в основании листа или лепестка могут быстро терять или набирать воду, и тогда весь орган опускается или поднимается. Так складывает листья стыдливая мимоза при прикосновении, так же, только гораздо медленнее, складываются на ночь листья кислицы и клевера. Перед дождём меняются освещённость, влажность воздуха и давление, и растение реагирует на эти сигналы, не зная, конечно, о дожде, но «чувствуя» его приближение по изменению условий вокруг.

Другой механизм основан на неравномерном росте. Внутренняя сторона лепестков у многих цветков растёт быстрее при тепле и свете, и цветок раскрывается, а при похолодании быстрее растёт наружная сторона, и цветок закрывается. Так ведут себя тюльпаны и крокусы, которые можно заставить раскрыться, просто внеся букет в тёплую комнату. Именно поэтому в прохладное пасмурное утро перед дождём многие цветы остаются закрытыми.

Есть и третий тип движений, при котором растение уже не участвует как живой организм. Чешуи еловой или сосновой шишки состоят из тканей, которые по-разному набухают от влаги, и потому в сухую погоду шишка раскрывается, выпуская семена, а во влажную плотно закрывается. Такие движения называют гигроскопическими, и они продолжаются даже у сорванной шишки, пролежавшей в доме несколько лет. В деревнях шишку нередко вешали на стену как простой гигрометр: если чешуи сомкнулись, значит, влажность растёт и можно ждать дождя.

Наконец, у растений-синоптиков есть союзники, по которым тоже судят о погоде. Пчёлы, шмели и бабочки перед дождём перестают летать и прячутся, и цветку нет смысла держать венчик открытым, если опылителей рядом нет. Наоборот, некоторые кустарники, например жёлтая акация и жимолость, перед ненастьем выделяют больше нектара и сильнее пахнут, и в народе говорили, что пчёлы в такой день жмутся к ульям, а сирень пахнет на всю улицу. В этой связи цветов и насекомых видна давняя совместная эволюция, в ходе которой поведение растения подстроилось под поведение его опылителей.

1.2. Цветочные часы Линнея

Наблюдения за тем, в какое время раскрываются и закрываются цветки, натолкнули шведского естествоиспытателя Карла Линнея на идею цветочных часов. В книге «Философия ботаники», вышедшей в 1751 году, он перечислил растения, которые раскрывают цветки в определённые часы, и предложил высаживать их на клумбе так, чтобы по ним можно было узнавать время. Сам Линней, по всей видимости, таких часов не устраивал, но впоследствии их создавали во многих ботанических садах. Время раскрытия цветков у некоторых растений средней полосы показано на рисунке 1.

Первыми, ещё на рассвете, просыпаются цикорий и шиповник, затем одуванчик и лён, а календула и мать-и-мачеха раскрываются только к девяти-десяти часам утра. Время, показанное на рисунке, приблизительное, ведь оно зависит от широты места, погоды и даже от сорта растения. Но если в ясный летний день одуванчик открылся, как обычно, в шестом часу утра, а в другой день так и остался закрытым к полудню, это верный признак того, что погода изменилась, и именно на таких отклонениях от привычного распорядка основаны многие приметы. Наблюдать за цветами лучше несколько дней подряд, записывая время раскрытия в тетрадь. О конкретных растениях-барометрах средней полосы России рассказывается во второй главе реферата.