Тезисы исследовательской работы "Изучение зависимости окраски венчиков от высоты стебля на примере растений пойменного луга ООПТ «Плотбище

Мониторинг экосистем и организмов их населяющих Приложение №2 «Изучение зависимости окраски венчиков от высоты стебля на примере растений пойменного луга ООПТ «Плотбище»   Известно,   что   окраска   цветка   обусловлена   воздействием   комплекса   факторов   и формируется   в   результате   эволюции.   Но   до   сих   пор   точно   не   установлено,   какой   фактор является   ведущим   и   оказывает   первостепенное воздействие   на   формирование   окраски   венчиков. Изучив   литературу   по   данному   вопросу,   мы   нашли несколько   предположений,   что   ведущим   фактором является   высота   стеблей   у   растений   и   насекомые, которые   их   опыляют.   Таким   образом,   в   литературе разная   окраска   венчиков   объясняется   в   рамках   и энтомофильной,   и   фототермической   гипотезы. Действительно,   окраска   сильно   связана   с возможностью  или   невозможностью  отражения  света от   лепестков   на   генеративную   сферу   цветка   ­   это фототермической.  Энтомофильная гипотеза  объясняет   связь между окраской цветка и механизмом его опыления. Установить эту закономерность для ученых представляется затруднительным, т.к.   цветовосприятие   у   насекомых   отлично   от   такового   же человека   и   не   для   всех   насекомых   изучено.   Например, цветовосприятие у пчел и шмелей. Эти насекомые присутствуют среди   опылителей   технического   и   тылового   обеспечения растений,   которые   нами   изучены.   Известно,   в   частности,   что наиболее привлекательным для пчел является ультрафиолетово­   по синий.   Человек   такой   свет   не   воспринимает.   Далее   привлекательности следует чистый синий и фиолетовые цвета. Желтый пчелами почти не замечается, а красный их отпугивает. Следует   принять   во   внимание,   что   кроме   цвета   цветки   могут   быть   привлекательными   для насекомых другими характеристиками, например, запахом.   Мы решили проверить первую – фототермическую гипотезу и   обратились к этой теме, избрав   объектом   своих   исследований   растения   лугового   сообщества   в   Чайковском   районе Пермского   края.   Данное   исследование   считаем   актуальным   потому,   что   оно   проходило   на особо  охраняемой   территории   «Плотбище»  в  40  км  от  города  Чайковский.  Растительность «Плотбища»   уникальна   и   ее   изучение   имеет   большое   теоретическое   и   практическое природоохранное значение.    Гипотеза  нашего   исследования:   В   ходе   нашего   исследования   мы   сможем   доказать существование зависимости между окраской венчика цветка и высотой растения.   Цель: Определение наличия зависимости окраски венчика от высоты растений.   Объекты  исследования:   растения   пойменного   луга   ООПТ   «Плотбище».  Предметы исследования: окраска венчиков и высота стебля.  Задачи: 1. Освоить   методику   исследований   и   определения   опытных   растений,   насекомых   их опыляющих. 2. Заложить   опытные   площадки,   описать   видовой   состав   исследованного   травянистого сообщества, произвести замеры высоты растений,  3. Определить цвет  венчиков у исследуемых растений,  статистически обработать полученные результаты. 4. Найти связь окраски цветка с высотой растения и насекомых их посещающих. Результаты.  В результате исследования было определено 19 видов растений с разными цветовыми  гаммами  венчика,  полный  видовой  список  определенных  растений  представлен  в работе.   Самыми   высокими   растениями   на   опытных   участках   оказалась   кровохлебка лекарственная   (Sanguisórba   officinális;   высота   растения   составляет   127   см,   окраска   венчика коричнево­малиновая),   василек луговой (Centauréa jácea;  высота 122,3 см, цвет ­ лиловый) и далее   ­ цикорий обыкновенный (Cichorium intybus; высота – 99,6 см, цвет ­   сине – голубой. Доля белоцветковых видов уменьшается от низких трав к высоким.   В первой категории ­ низкие травы (растения до 20 см) ­ цветущих растений нами не было обнаружено.  Во второй категории  средних растений (высота от 20­60 см) нами было обнаружено 8 видов   цветущих   растений,   их   них   2   вида   белоцветущиие:   (тысячелистник   обыкновенный (Achilléa millefólium) и нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare)), что составило 25%. На долю желтых цветков приходится 25%, на долю сиреневых, розовых, лиловых – 50%.  В третьей категории (высота растения от 60­100 и более см) было определено 11 видов  василек   луговой растений:   кровохлебка   лекарственная   (Sanguisórba   officinális,   127   см), (Centauréa   jácea,   122,3   см),   цикорий   обыкновенный   (Cichorium   intybus,   99,6   см),   вербейник наземный   (Lysimáchia   vulgáris,   90,8   см),   бодяк   полевой   (Cirsium   arvense,   91,2   см),   таволга (лабазник) вязолистная (Filipéndula ulmária, 72,5 см), синеголовник плосколистный (Eryngium planum, 68,4 см), скерда (Crépis, 69,4 см), бедренец камнеломковый (Pimpinélla saxífraga, 69,2 см),   вероника   длиннолистая   (Veronica   longifolia,   64,4   см),   тысячелистник   обыкновенный (Achilléa millefólium, 60 см). Из 11 видов определенных растений 2 вида  растений имели белые цветки:   бедренец   камнеломковый   (Pimpinélla   saxífraga)  и   таволга   вязолистная   (Filipéndula ulmária), что составило 18,2% от общего числа. На долю растений, имеющих желтые венчики пришлось 27,3 %, на долю малиновых, голубых и лиловых – 54,5%. Таким   образом,   в   наших   исследованиях   мы   нашли   подтверждение   литературных   данных   и обнаружили уменьшение доли белоцветковых растений от средних трав к высоким. Выявленная нами закономерность соответствует выводу, сделанному в работах Насимовича Ю.А о том, что доля   белоцветковых   видов   преобладает   у   низких   трав   по   сравнению   с   высокими. Предположительно   это   объясняется   соответствием   функции   цветков   удерживать   тепло   их белоокрашенным венчиком, т.к. белые тела в меньшей степени способны к теплоизлучению, чем темные. Все   представленные   схемы   заставляют   нас   высказать   гипотезу:   чем   сложнее   цветовая композиция окраски лепестков у травянистых растений, тем выше само растение.   Исходя   из   утверждения   ученых   о   том,   что   пигменты   цветка   служат   главным   образом   для усвоения   тепловой   энергии   солнца,   попробуем   рассмотреть   полученные   нами   результаты. Преобладание белоцветковых видов у низких трав может быть объявлено следующим образом, низкие травы, находясь, ближе к земле могут, быть окружены более высокими и потому более теплоемким воздухом. Кроме того, в силу конвенции цветки их в большей степени нагреваются от земли. Белый же цвет, как известно в большей степени отражает солнечные лучи, чем другие цвета   спектра,   поэтому   в   данных   условиях   удержание   цветка   теплом   становится   менее актуальным, чем для более высоких растений и белоцветковость оказывается лучшим в данных условиях приспособлением, чем какая­либо иная окраска. Возможно,   с   увеличением   высоты   растения   функция   пигментов   цветка   становится переработки солнечного света в необходимую для цветков тепловую энергию. В таком случае, чем сложнее цветовая композиция, тем сложнее химическая структура пигментов, позволяющая поглощать   лучи   света   с   определенной   длиной   волны,   и,   в   конечном   счете,   обеспечивающая больший тепловой эффект.