Старт в науке. Почему осенью листья окрашены в разные цвета? Цвет опавших листьев

Цвет листьям деревьев придает особое вещество — красящее вещество или пигмент. При этом стоит помнить, что в световом пучке или солнечном свете есть все цвета радуги. При этом любые краски, без разницы природные искусственные поглощают или отражают определенные цвета. Если, например красящее вещество поглощает все цвета и при этом отражает красный, то наш глаз видит именно отраженный красный цвет, и нам кажется, что мы покрасили, например лист бумаги в красный цвет, а на самом деле мы покрыли его веществом, краской, поглотившей все цвета кроме красного.

Попробуйте прочитать абзац вверху несколько раз, пока не поймете основной принцип окрашивания всего живого и неживого в мире. В примере с живым, цвет коже людей негроидной расы придает тоже вещество, поглощающее все цвета, кроме черного цвета.

Почему листья растений зеленые.

Вот так и с осенними листьями, мы видим их зелеными пока в них много хлорофилла, он поглощает все цвета кроме зеленого или что тоже самое отражает зеленый цвет.

Свет перерабатываются пигментом — хлорофиллом в энергию, которую может использовать растение. Когда лиственные деревья готовятся к зиме, молекулы, из которых состоят их листья (молекулы хлорофилла в том числе), разрушаются и перерабатываются. Атомы (мельчайшие строительные частички любого вещества) молекул хлорофилла используются для построения новых видов молекул. А эти новые молекулы запасаются в других частях дерева.

За время своего летнего бодрствования листья на деревьях в своей листовой пластине накапливают много различных веществ. Однако осенью солнечного цвета становится недостаточно для компенсации потребностей дерева для его нормального роста и развития, хлорофилл в листьях заканчивается, теперь в них виден каротин (желтый или оранжевый пигмент). Он там был с самого начала, но был замаскирован более сильным отражающим зеленый цвет веществом – хлорофиллом. Молекулы каротина более прочные (не так легко разрушаются), чем молекулы хлорофилла, и поэтому сохраняются в листьях даже после того, как хлорофилл в них разрушился.

А вот красными и багровыми листья становятся из-за образующегося в них пигмента антоциана (он придаёт осенним листьям красные и пурпурные оттенки). Количество антоциана и каротина неодинаково в листьях . Осенний цвет листьев даже у одного и того же растения, но растущего в разных условиях будет разным.

Правда, что осенние листья - большие сластены!

Действительно при низких температурах увеличивается количество сахара в листьях . Высокое содержание сахара и обилие солнечной энергии благоприятствует накоплению в них антоциана. Вот почему после ясных, солнечных дней, сменяющихся прохладными осенними ночами, в листьях образуется пигмент антоциан , который и окрашивает их в ярко-красные и бордовые оттенки.

Ученики 3 класса (Кольник А. Фурсова Е)

По пролескам осень бродит.

Ей немножко грустно, вроде.

То заплачет утром ранним,

Небо тучами затянет,

То на солнце заискрится

Краше сказочной жар-птицы,

То осенний бал устроит,

Землю листьями укроет

Скачать:

Предварительный просмотр:

МБОУ «Быковская основная общеобразовательная школа Яковлевского района Белгородской области»

Исследовательская работа на тему

«Почему осенью листья окрашены в разные цвета?»

Кольник Арина,

Перемышлев Михаил

ученики 3-го класса

Руководитель:

Перемышлева Т.И.

учитель начальных

Классов

Быковка 2012 -2013 учебный год

По пролескам осень бродит.

Ей немножко грустно, вроде.

То заплачет утром ранним,

Небо тучами затянет,

То на солнце заискрится,

Краше сказочной жар-птицы,

То осенний бал устроит,

Землю листьями укроет…

Осень – очень важная пора для наблюдений. Всё живое готовится к переменам. Осень имеет следующие периоды: начало осени, золотая осень, глубокая или поздняя осень и предзимье. У каждого периода свои основные признаки. Но нас больше интересует второй период - золотая осень.

Объектом нашего исследования является школьный парк

Предмет исследования : осенние листья разных деревьев.

Цель исследования : узнать, почему листья осенью изменяют окраску

И опадают?

Задачи исследования:

• сколько времени живёт листок;
• отчего осенью листья окрашены в разные цвета;
• какие выгоды дает растению сбрасывание листьев на зиму;
• что содержится в опавших листьях;
• причины листопада;
• особенности листопада у некоторых деревьев и кустарников

Методы исследования :

Исследовательский;

Практический;

Сбор и анализ разных источников информации;

Анкетирование одноклассников и учащихся начальной школы;

Изучение литературы по теме исследования;

Поиск информации в Интернете .

Гипотеза:

- возможно, в листьях содержатся красящие вещества;

На окраску влияют погодные условия;

Листопад это биологическое явление, обусловленное жизнедеятельностью растения, или вызвано другими причинами.

Практическая значимость:

Использование материала на уроках окружающего мира;

Создание слайдовой презентации для широкого использования;

Оформление творческих работ из листьев.

Этапы работы:

1. Подготовка к исследованию.
2. Проведение исследования.

1). Анкетирование одноклассников и учащихся начальной школы

2). Экскурсия в школьный парк.

3). Экскурсия в детскую библиотеку.

4). Проведение наблюдений.

3. Оформление исследовательской работы.

4. Подготовка и защита работы.

2 . Основная часть .

2.1 Как долго живут листья?

Просматривая литературу, детскую энциклопедию, материалы интернета мы поняли, что листок – важная часть растения. Это «многоэтажная фабрика». Главное предназначение листьев – улавливать и преобразовывать энергию солнечного света. Благодаря непрестанной работе лист питается, выделяет водяные пары, дышит. Один квадратный метр листовой пластинки каждый час выделяет до четырех литров кислорода и забирает из воздуха столько же углекислого газа.

Сколько времени живет лист? Листья наших деревьев живут от весны до осени. Если листок зеленый, значит, он живой. Как только они пожелтели, покраснели, значит, они постарели и умерли.

Вывод:

Растения – наши друзья! Миллионы лет назад именно листья ископаемых растений сделали атмосферу нашей планеты пригодной для обитания.

2.2 Отчего осенью листья окрашены в разные цвета и опадают?

Среди учащихся начальных классов мы провели анкетирование, чтобы выяснить, знают ли они, зачем дереву листья, почему листья осенью меняют свой цвет и опадают. После анализирования мы сделали вывод:

• Зачем деревьям листья?

Правильно ответили __10_____учащихся, неправильно__4____человек, совсем не думали об этом ___-______

• Почему листья меняют свой цвет?

Правильно ответили __10_____учащихся, неправильно___3___человек, совсем не думали об этом ___1______

• Почему листья опадают?

Правильно ответили ___7____учащихся, неправильно___7___человек, совсем не думали об этом ____-_____.

• Какие деревья первые сбрасывают листву и почему?

Правильно ответили __5_____учащихся, неправильно__2____человек, совсем не думали об этом ___7______

• Почему деревьям вредно зимой иметь листовой убор?

Правильно ответили ___4____учащихся, неправильно__7____человек, совсем не думали об этом ___3______

• Какое дерево долго не сбрасывает свои листья и в течение всей зимы стоит в своем осеннем уборе?

Правильно ответили ___2____учащихся, неправильно___10___человек, совсем не думали об этом __2_______

Анализируя результаты анкетирования, мы выяснили, что большинство учащихся не знают причины изменения цвета осенних листьев и причины их опадания.

2.3 Кто раскрасил деревья? Что содержится в опавших листьях?

На смену изумрудной зелени приходят золотисто-оранжевые, оранжевые, огненно-красные тона. Почему происходит замена цветовой палитры деревьев? Кто виноват?

Изучая эту проблему по энциклопедической и справочной литературе, а так же мы обратились к материалам интернета и поняли, что растения кажутся нам зелеными от большого количества мельчайших хлорофилловых зерен, расположенных в клетках листьев и стеблей. Хлорофилловые зёрна не вечны, они разрушаются под влиянием света и вновь возрождаются только на свету. Однако хлорофилл - не единственное красящее начало в тканях растений. В листьях есть желтые пигменты- каратиноиды, и красно-фиолетовые – антоцианы.

Эти пигменты начинают быстро проявляться на наружной части листа и стебля лишь при понижении температуры воздуха, а хлорофилловые зерна, наоборот разрушаются и исчезают. И леса одеваются, как сказал Пушкин, в «багрец и золото»

Вывод:

При понижении температуры воздуха в ясные солнечные дни происходит разрушение хлорофилловых зерен. В результате лист теряет свою зеленую окраску, и желтые пигменты, незаметные до этого времени, внезапно проявляются и окрашивают лист.

2.4 . Причины листопада. Какие выгоды дает растению сбрасывание листьев на зиму?

Лист – это не только орган, в котором создаются питательные вещества, минеральные соли, но еще через листья испаряется вода. Сбрасывая разноцветный наряд, лиственные деревья, которым нужно очень много влаги, спасаются от зимней засухи. Большая береза, к примеру, за теплые месяцы испаряет 7 тонн воды, а зимой столько из почвы не вытянешь. Вторая причина. В мякоти листа под микроскопом можно обнаружить мёртвые клетки, забитые кристалликами солей. И если в мае листья бука содержат 5% минеральных солей, то к октябрю их становится 11%. Листья перегружаются ненужными веществами и дерево сбрасывает листья, тем самым освобождается от излишка минеральных веществ. Листья готовятся к отпаданию заранее: между их черешком и веточкой образуется слой особых клеток с толстыми стенками – так называемая пробка. Пробка не пропускает воду и соки. Листья не могут питаться, слабеют. Теперь достаточно лёгкого ветерка, нескольких капель росы и даже собственного веса, чтобы лист отделился от родимой ветки, на которой так крепко он держался. Мы наблюдаем листопад.

Вывод:

Листопад – это подготовка к зиме, не только холодному, но самое главное, сухому времени года. Если бы наши лиственные деревья остались на зиму в своем зеленом уборе, они неизбежно погибли бы в результате недостатка влаги, так как испарение воды их листьями не прекращалось бы, а поступление воды в растение почти полностью могло остановиться.

2.5 Особенности листопада у некоторых деревьев и кустарников. Почему хвойные растения способны перезимовывать в зеленом уборе?

Значение листопада в жизни наших лиственных деревьев особенно хорошо заметно при сопоставлении их с хвойными. Хвойные - ель и особенно сосна - засухоустойчивые растения. Их хвоя испаряет во много раз меньше воды, чем листва наших лиственных пород. Благодаря этому они и способны перезимовывать в зеленом виде. Такая способность экономить влагу достигается наших хвойных особым строением их игл. Хвоинки имеют целый ряд засухоустойчивых приспособлений: толстую кожицу, окружающую хвоинку со всех сторон, и сизоватый восковой налет, также понижающий испарение; большое значение имеет также расположение устьиц в особых углублениях. Напротив, листья наших листопадных деревьев лишены каких-либо специальных засухоустойчивых приспособлений. Они имеют широкую поверхность и тонкую кожицу. Говоря здесь о значении листопада в жизни наших деревьев, нельзя не обратить внимание на то, что, сбрасывая листву, они тем самым предохраняют себя от механических повреждений под тяжестью снега. Часто зимой можно наблюдать, как даже в безлистном состоянии ломаются крупные ветви деревьев под напором снега; широкая листовая поверхность, на которой оседало бы много снега, сделала бы это явление катастрофическим.

Наблюдая за лиственными деревьями и кустарниками нашего школьного парка, мы составили таблицу. Какие деревья , и в каком порядке сбрасывают с себя наряд? Сколько длится листопад?

Мир прекрасен в своем многообразии. На планете очень много растений и деревьев. Когда мы думаем о природе, то представляем прогулку по лиственному лесу или полянке. Летом природные просторы утопают в зелени. А осенью деревья приобретают торжественный вид, облачаясь в разноцветные наряды. Попробуем разобраться почему листья желтеют?

В каждом зеленом листочке, даже самом маленьком, находится пигмент – вещество, которое поглощает свет и образует цвет растения, отвечает за его окраску. Называется это вещество хлорофилл. Благодаря ему травинка или листочек дышит, развивается, растет.

Когда деревья и кустарники начинают готовиться к зиме, необходимые вещества перемещаются в корни и сердцевину ствола. Они будут питать живой организм до весны. Ведь запасы пищи на холодный период нужны не только животным, но и растениям. Оставшаяся энергия будет использована для появления новых побегов.

Когда полезные элементы покидают листья, выработка хлорофилла прекращается. Его остатки распадаются, образуя пигменты других цветов. Одним из них является каротин – им богата морковь, поэтому она оранжевого цвета. А за пурпурный, красный цвет отвечает другой пигмент – антоцианин. Как в редиске или алой розе. Так и листочки приобретают различные оттенки желтого, оранжевого и красного цвета. Все зависит от того, какого вещества окажется больше.

Почему деревья сбрасывают листья?

Лист связан с деревом черенком, в котором находится скопление маленьких сосудиков. По ним поступает вода и полезные вещества. Но к зиме, деревьям необходимо экономить воду. А листья практической функции больше не несут. Поэтому, в целях экономии запаса воды, кустарники и деревья избавляются от листочков и они опадают. А мы наслаждаемся красотой золотой осени, чтобы весной снова порадоваться распускающимся почкам.

Осень - яркий период в природе, когда лес за считанные дни меняет окраску листьев с зеленых, на желтые, красные и коричневые цвета.

Чем же объясняется буйство красок в сезон созерцания листьев? Почему одни деревья желтеют, другие - краснеют, а потом они становятся коричневого цвета.

Объяснение - в замещении хролофилла другими веществами: каротиноидами и антоцианинами. Летом у деревьев много питательных веществ, но с приходом осени этот запас постепенно уменьшается. С исчерпанием запасов прекращается синтез хлорофилла. И тогда становится заметен другие пигменты, присутствующие в листьях, но перекрываемые зелёным цветом - жёлтые и оранжевые. Это те же самые пигменты, которые обусловливают, к примеру, цвет моркови - каротиноиды.

Листья красных оттенков - результат образования антоцианов. В зелёных листьях эти пигменты отсутствуют. Они начинают образовываться в листьях некоторых видов растений после исчезновения хлорофилла. Антоцианы - те же пигменты, благодаря которым редиска, герань, роза или цветная капуста обладают своим цветом.

Яркость цвета осенних листьев зависит от погоды. Самые красивые одежды деревья надевают в солнечную сухую погоду, при температуре в 0 - 7 градусов Цельсия. Если же погода пасмурная, дождливая, то листья не горят, а окрашиваются в тусклые жёлтые оттенки или же вовсе становятся коричневыми.

С приближением зимы жёлтые и красные листья постепенно теряют пигменты. Коричневые листья, которые можно увидеть поздней осенью, с наступлением сильных холодов, после выпадения снега - это листья, в которых вообще не осталось пигментов, и стали заметны клеточные стенки.

Какого цвета листья у деревьев осенью

Листья у берёзы осенью жёлто-золотистого цвета

Листья у клёна осенью красного цвета

Когда листья на деревьях начинают менять цвет, люди тут же предвкушают приближение осени. Задумывались ли вы над тем, почему листья меняют свой цвет от зеленого до желтого, оранжевого и даже красного? Всему есть научное объяснение.

Что делает листья зелеными?

Хлорофилл - пигмент, который окрашивает листья в зеленый цвет. В течение весны и лета на листья попадает достаточно дневного солнечного света, который питает их и позволяет регулярно вырабатывать хлорофилл. Растения преобразуют солнечный цвет в энергию, которая помогает им расти. Это процесс фотосинтеза, который и объясняет тот факт, почему в теплые времена года листья кажутся очень пышными и зелеными.

Что происходит осенью?

Дневные часы становятся короче, и растения получают меньше солнечного света. Выработка хлорофилла замедляется, что и приводит к уменьшению зеленого пигмента в листьях. За изменение цвета также отвечают другие компоненты, содержащиеся в листьях, - каротиноиды и антоцианы.

Что определяет цвет осенних листьев?

Каротиноиды, которые также содержатся в бананах и моркови, несут ответственность за желтые, оранжевые и коричневые цвета. Конечно, морковных деревьев не существует, но сам компонент может содержаться в тех или иных деревьях, преобладая над антоцианами. Если же какой-то из видов деревьев содержит в себе больше антоцианов, то листья становятся красными. Температура и условия почвы тоже играют роль в процессе изменения цвета листьев.

В конце концов, листья становятся обезвоженными из-за недостатка солнечного света и фотосинтеза, поэтому начинают опадать, украшая улицы и предвещая зиму!

По материалам: