ПОЧЕМУ КРАСНЕЮТ ЛИСТЬЯ? ЭКСПЕРИМЕНТ С АНТОЦИАНАМИ

Здравствуйте, друзья!

Продолжаем наши научные осенние сказки с Сурикатом. Предыдущий пост был посвящен вопросу: ПОЧЕМУ ЖЕЛТЕЮТ ЛИСТЬЯ? И наши биотоповцы заложили несколько опытов. Посмотрим, что из этого получилось.

Результаты опытов с желтыми осенними листьями

Сурикат: Вот и прошло 5 дней! Что же стало с нашими листьями?
Друзья расположили веточки и листочки, чтобы рассмотреть, что получилось в эксперименте.

Мартышка: Веточка вяза, которая была в темноте 4 дня, пожелтела. А веточка, которая была на свету, такая же зеленая.
Сурикат: Лист настурции, который мы закрыли черной бумагой наполовину, пожелтел под бумагой, а та часть, которая была на свету, осталась зеленой.

Мартышка: Как интересно! Значит, когда листьям не хватает света, они желтеют?
Орангутан: Да. Хотя лучше сказать, что хлорофилл разрушается в темноте.
Сурикат: А я смотрел на деревья все эти дни. Заметил, что первыми желтеют листочки, которые находятся в тени ветвей, домов.
Сова: Лист липы, который находился все время в темноте, но был опущен верхушкой в воду пожелтел на половинку. Та часть, которая была в воде, осталась зеленой. Значит, не только один свет влияет на желтизну?
Орангутан: Конечно! Листья желтеют не только под действием света, но и при нехватке воды. Также важен уровень кислорода. В воде кислорода меньше, и лист остался зеленым.

Сурикат: А сегодня мы узнаем про красные листья? Почему у одних растений листья осенью желтые, а у других - красные?
Мартышка: Наверное, краснеют застенчивые листья.
Сурикат: За что же их в застенки посадили?
Сова: Видать в чем-то провинились и теперь им стыдно. От стыда краснеют.
Мартышка: Никуда их не посадили. Они просто стесняются.
Орангутан: Листья не испытывают таких чувств, потому что у них нет нервной системы, как у животных.
Сова: Тогда как краснеют листья?
Мартышка: Это все красный пигмент антоциан! Нам же Орангутан уже говорил.

Сурикат: А я стишок придумал!

ПОЧЕМУ КРАСНЕЮТ ЛИСТЬЯ?
(автор: Астраханцева О.А.)

В красный и бордовый цвет
Осень одевается.
В чем окраски той секрет?
Красный лист стесняется?
И среди ветвей куста
Листва сгорает от стыда?
Красных листиков кафтан
Дарит нам антоциан!

Почему краснеют листья?

Орангутан: Листья краснеют далеко не у всех растений. Только у тех, которых есть ген красных пигментов антоцианов. Замечено, если осень выдалась солнечной и без дождей, то будет больше красных оттенков среди листвы. 
Мартышка: А эти красные пигменты антоцианы, тоже невидны из-за хлорофилла?
Орангутан: Нет. С антоцианами другая история. Антоцианы образуются под влиянием ультрафиолета в водяных мешочках клеток - вакуолях, когда лист отдает фосфор вместе с питанием веткам. 
Сова: Постойте! Правильно ли я поняла? 
1. Краснеют только те растения, которые умеют производить антоциан, потому что у них есть такой ген. 
2. В красных листьях тоже сначала разрушается хлорофилл и становятся видны желтые пигменты. 
3. Когда образуется антоциан, он перекрывает желтые пигменты. 
4. Но образуется антоциан при условии, что есть ультрафиолет. Поэтому если солнца нет, то листья просто желтеют, и производство антоциана не запускается.
Орангутан: Браво, уважаемая Сова! Лучше и не скажешь.

Сова: А зачем растение тратит силы, чтобы производить эту красноту? Листья же все равно облетят. Ведь не для красоты же, они тратят энергию?
Орангутан: Какой мудрый вопрос, уважаемая Сова! Ученые до конца не разгадали этой загадки. Но есть несколько предположений на сей счет. Антоцианы помогают усваивать азот, и продлевают растению период подготовки ветвей к зиме.
Мартышка: Как это?
Орангутан: Красные пигменты повышают морозоустойчивость растений. Если ветки не успеют покрыться коричневой корой, и останутся зелеными, то они замерзнут зимой. Беда в том, что этот процесс опробковения начинается, когда день становится коротким. Но холода и заморозки могут помешать. Антоцианы выигрывают время у осени.

Кто красных листьев боится?

Сова: А красные листья привлекают животных для распространения плодов?
Орангутан: Скорее отпугивают! 
Сурикат: Ой, не смешите мой хвостик! Кто же красных листьев испугается? Это же не Красная рука из ужастика.
Орангутан: Тля испугается! Фермеры подметили, что маленькие вредители избегают яблонь с красными листьями, но с удовольствием сидят на желтых и зеленых яблонях. Красные листья, помогают избавиться от части вредителей под осень. Они предпочитают перебираться зимовать на другие деревья.

Мартышка: Я очень хочу проверить эту версию. Буду специально смотреть на красные листья в лупу. Вдруг фермерам показалось, или зрением они слабы были и просто тлю не разглядели.
Сова: Отличная идея! И ведь полезная, ежели фермеры окажутся правы. Если высаживать яблони и другие растения с краснеющими листьями, то осенью вся тля убежит.

Что такое аллелопатия?

Орангутан: А по другой гипотезе красная листва помогает бороться с сорняками. Один ученый, Френк Фрай, провел эксперимент. Он поливал всходы сорняков настоем из красных и из желтых листьев. И вода с красными листьями подавляла всхожесть и рост сорняков. Это явление аллелопатии - когда один вид растений подавляет другой своими выделениями.

Сова: Поглянь-ка! Сорняки тоже аллелопатией пользуются, когда мешают культурным растениям на грядках расти. И вот им бумерангом возвращается по осени красными листьями.
Сурикат: А давайте проверим так ли уж сильны красные листья как угнетатели роста семян. Проведем эксперимент и узнаем. У меня есть фасоль. Осталось только красные листья найти.
Мартышка: Устроим находилки! Вот я знаю листочки деревьев по форме, но каким цветом они становятся, когда приходит осень. Желтого или красного - вот в чем вопрос?
Сурикат: А я не все листочки по форме знаю.
Кафрский ворон (опускаясь на поляну): Приветствую! У меня как раз есть подсказка с листьями и их названиями. Поиграем и поможем Сурикату распознать листья деревьев.

ВНИМАНИЕ! ИНТРИГУЮ))) Для участников предстоящего осеннего марафона я приготовила расширенную версию лото "Осенние листья" с загадками. Приходите, участвуйте, получайте приятные бонусы.
Сурикат: Чур, я раскрашиваю желтые листья! Вот у березы желтый лист.

Мартышка: А я – красные! У черемухи красный лист.

Сурикат: А это чей листок? Я его не узнаю. На каком дереве он растет?
Сова: Это не дерево, это лиана.
Мартышка: Вы ничего не путаете? Ведь лианы растут в тропических лесах.
Сова: В наших широтах тоже есть своя лиана – это девичий виноград.
Сурикат: Интересно, какого цвета у него осенью листья? Бежим искать!
Мартышка: Наберем красных и зеленых листьев для эксперимента!

Изучение воздействия антоцианов осенних листьев на прорастание семян 

Материалы: Листья черемухи (девичьего винограда) зеленые и красные, марля, фасоль (горох, чечевица), 3 плошки, ножницы, ступка и пестик, вода.

1. Поместим по кусочку марли в плошки и положим по 10 семян фасоли. Плошки пронумеруем, чтобы не запутаться.
2. Приготовим водный экстракт из листьев. Отдельно из желтых, и отдельно - из красных. Для чистоты эксперимента возьмем листья с деревьев, которые могут давать и желтую и красную окраску. Например, так бывает у черемухи, рябины, осины, девичьего винограда.
Измельчим лист ножницами, и разотрем его пестиком в ступке до кашицы. Зальем водой, оставим на 10 минут, процедим - получаем экстракт. На 1 лист средних размеров возьмем 30 грамм воды.

3. В плошке №1 замочим семена обычной водой (контроль). В плошке №2 - водным экстрактом зеленых листьев черемухи (рябины, осины, девичьего винограда), а №3 - красных. поддерживайте влажность с помощью необходимых жидкостей.
4. Наблюдайте за процессом проклевывания семян, есть ли различия в количестве, росте. Запишите все в дневник наблюдений.
5. Оправдалась ли гипотеза о действии красных листьев на прорастание семян? А что будет, если поливать водным экстрактом листьев ростки? Скажется ли это на их росте? Продолжите опыт и высадите по 3 ростка в стаканчики с землей, чтобы проверить, что будет, если поливать растения экстрактами листьев и водой до конца листопада.

ВНИМАНИЕ! Предлагаю вам почувствовать себя настоящими исследователями и присоединиться к опытам. Я тоже провожу этот эксперимент впервые, вместе с вами, поэтому результаты могут быть непредсказуемые. Гипотеза может и не подтвердится. Методику проведения эксперимента я составила на основе гипотезы об аллелопатии. Для контроля мы возьмем обычную воду. Это будет эталон, с которым будем сравнивать развитие фасоли в экстрактах листьев. Развитие фасоли в экстракте зеленых листьев необходимо сравнить с действием экстрактом красных листьев, чтобы проверить именно действие антоцианов. Наблюдения будем фиксировать в таблице описаний. Будет очень интересно сравнить наши результаты.

Больше опытов с антоцианами в статьях о радужных феечках с Калинкиной-Малинкиной: http://biomagic27.blogspot.com/2015/11/blog-post.html

Часть 1 - http://biomagic27.blogspot.com/2015/11/1.html

Часть 2 - http://biomagic27.blogspot.com/2015/11/2.html

А в следующий раз мы будем изучать осенних насекомых и узнаем как насекомые к зиме готовятся с Мартышкой и Сурикатом. Не пропустите запуск марафона!

Если Вам понравилось, расскажите друзьям о блоге "Магия биологии".  Это лучшая благодарность для меня. Пусть неравнодушных к живой природе людей будет больше. 

Желаю Вам радости открытий!