Тема исследования: «Как выживает кактус в пустыне?»
Вот кактус. Разве он цветок?
На бугорке земли шершавой
Нелепо скрюченный виток
Колючей проволоки ржавой.
Однако, даже он и тот
Однажды, вдруг, в песках безбрежных
Цветет, да как еще цветет,
С какой доверчивостью нежной!
Цель:
Как кактусы не сгорают
на солнце и добывают воду?
Задачи:
Почему кактусы покрыты колючками?
Почему некоторые кактусы такие мохнатые?
Почему кактусы не испытывают жажды?
Какая польза от кактусов?
Объект исследования: жизнь кактуса в условиях пустыни
Предмет исследования: КАКТУС
Гипотеза исследования:
Чтобы сохранить влагу, кактусы отращивают колючки
Ребристая поверхность кактуса помогает избежать солнечных ожёгов
Способность кактусов извлекать влагу из атмосферы
Методы исследования:
Сбор информации из книг, энциклопедий
Беседа
Наблюдение
Эксперимент
Анализ, сравнение, обобщение
Иногда кактусы кажутся инопланетянами: уж слишком они не похожи на все другие растения: неразговорчивые, колючие с виду невзрачные, но стоит их понять и они ответят необыкновенными цветами, которые не снились даже лиственным растениям.
Кактусы появились на Земле более 10 миллионов лет назад. Первые письменные упоминания о кактусах в европейской культуре относятся к первой половине 16 века.
Сейчас трудно найти человека, который бы не знал, как выглядят кактусы, но еще 500 лет назад эти растения не были известны европейцам. Кактусы по происхождению американцы, они стали известны науке спустя несколько лет после плавания Христофора Колумба.
Семейство кактусовых содержит более 3000 видов. Кактусы относятся к группе суккулентных растений (сукус – сок)
Кактусы делятся на лесные и пустынные.
К лесным относятся рипсалисы и шлюмбергеры. Это эпифитные кустарниковые кактусы практически без колючек. Их родиной являются горные леса Восточной Бразилии. Там они растут на высоте 900-1400 м над уровнем моря.
В естественной среде обитания, в тропических лесах, эти кактусы растут на деревьях или среди деревьев, поэтому неудивительно, что внешне они так сильно отличаются от колючих пустынных кактусов.
Основные достоинства лесных кактусов – цветы. В природе цветение начинается летом, а в Северном полушарии они зацветают осенью или зимой.
Благодаря этой особенности в странах Европы они известны как «рождественские кактусы». В России их называют «декабристами».
Старое название рода, до сих пор распространенное среди любителей, зигокактус.
Цветы зигокактусов изящной продолговатой формы распускаются постепенно. Они проявляются разными тонами: чисто-белым, кремовым, ярко-красным, лиловым. Имея большую ветвистую крону, при цветении ярко-красными соцветиями, зигокактус напоминает пылающий костер.
В новогоднюю ночь он манит загадочным волшебством своих соцветий.
Но мы поговорим о пустынных кактусах.
В природе кактусы растут в жарком сухом климате.
Листья доставляют растениям много хлопот: испаряют много воды, боятся ночных заморозков, обычных в пустыне, да еще привлекают антилоп своей свежей зеленью… С колючками вместо листьев кактусам гораздо спокойнее!
Некоторые кактусы очень мохнатые. Это позволяет им уберечься от жары. Густое серебристо-белое опушение – лучшее средство для отражения палящих солнечных лучей.
Вывод: Изучив литературу, мы убедились в том, что видоизмененные листья действительно помогают кактусу выжить в условиях пустыни.
У многих кактусов стебель шарообразный – такая форма имеет идеальное отношение объема к площади поверхности: наибольшему объему соответствует наименьшая площадь испарения.
Вот здесь кактусы и сталкиваются с противоречием. С одной стороны, чтобы сохранить потерю воды, выгодно уменьшить площадь поверхности, но с другой – при этом уменьшается фотосинтезирующая поверхность, а значит, ухудшается питание растения.
Кактусы решили эту проблему довольно оригинально: площадь поверхности, необходимую для фотосинтеза, они увеличили за счет появления на стебле ребер и выростов-сосочков; у большинства кактусов стебель не гладкий, а ребристый. Эта особенность помогает избежать солнечных ожегов.
Попробуем направить на кактус луч фонарика. Мы увидим, что почти вся поверхность в складках, оказалась в тени.
Вывод: В ходе эксперимента с фонариком стало ясно, что поверхность растения освещается неравномерно, что позволяет сделать вывод об избежании солнечных ожегов.
Многие виды способны извлекать влагу из воздуха, когда опускается туман или выпадает роса. Для этого у них существует особое хлопкоподобное опушение, которое как губка впитывает капельки конденсата из атмосферы и проводит захваченную воду к клеткам стебля. Подобную роль у некоторых кактусов выполняют колючки. Эта необычная особенность позволяет кактусам использовать влажный воздух для пополнения запасов воды.
Проведем эксперимент: возьмем полиэтиленовый пакет. На внутреннюю поверхность нанесем конденсат. Поместим внутрь пакета кактус с сухим комом земли и герметично закроем пакет. От количества конденсата и размера кактуса, растению понадобится от 3 до 7 дней, чтобы поглотить влагу. Пакет станет прозрачным и сухим.
Вывод: Благодаря эксперименту с конденсатом удалось установить, что кактусы способны извлекать воду из атмосферы.
Таким образом в условиях засухи кактусы накапливают и надежно сохраняют влагу в клетках. Они обладают характерными особенностями строения, позволяющими им переживать длительный период засухи.
Само слово «пустыня» подразумевает бесплодную и безжизненную местность. И все же некоторые растения сумели приспособиться к этим суровым условиям.
Мексиканцы издревле знали, что в пустыне всегда можно напиться: достаточно срубить ствол кактуса, в котором вода запасается, как в цистерне. Один гигантский кактус может запасти 2000-3000 литров воды.
Древесина некоторых кактусов используется как строительный материал, плоды многих употребляются в пищу, используются как лекарство, а мясистые стебли – как корм для скота.
Легенда о том, что кактус цветет всего один раз в жизни – всего лишь красивая выдумка. На самом деле при правильном уходе кактусы цветут и радуют глаз каждое лето.
Спасибо за внимание!
Список литературы
Энциклопедия знатока «Зеленая планета»
Энциклопедия «Я познаю мир»
Практическое руководство «Кактусы», автор-составитель Кулиш С. В., 2007
«Кактусы», ЗАО «Книга» Ростов-на-Дону, 2002
«Все о кактусах», Ян Ван дер Неер
