Autor: Kristina Vladimirovna Garnaya
Náš tým se rozhodl obrátit naši pozornost a studovat barevné rysy květů plicníku. Jedná se o vytrvalou rhizomatózní rostlinu. Kvete na jaře nebo začátkem léta. Zvláštností kvetení je, že poupata a nově otevřené květy plicníku jsou zbarveny do růžova a červena. Po několika dnech získá květ fialový odstín a nakonec modrý. Tři odstíny na jednom keři jsou u plicníku běžným jevem.
Jaký je důvod této funkce? Rozhodli jsme se prostudovat tuto problematiku komplexně.
Smyslem naší práce je zjistit, co způsobuje různé barvy květů v květenstvích plicníku.
Výzvy, kterým čelíme:
Studujte folklór na toto téma;
Zvažte rysy „vícebarevného“ kvetení z hlediska botaniky a ekologie;
Určete kyselost nektaru;
Zjistěte, jaké látky mění barvu koruny;
Určete umístění pigmentů;
Proveďte experiment, abyste změnili barvu koruny.
Náš tým se rozhodl obrátit naši pozornost a studovat barevné rysy květů plicníku. Jedná se o vytrvalou rhizomatózní rostlinu. Kvete na jaře nebo začátkem léta. Zvláštností kvetení je, že utony a nově otevřené květy plicníku jsou zbarveny do růžova a červena. Po několika dnech získá květ fialový odstín a nakonec modrý.
Tři odstíny na jednom keři jsou u plicníku běžným jevem.
Jaký je důvod této funkce? Rozhodli jsme se prostudovat tuto problematiku komplexně.
První, co nás vždy zaujme, jsou různé mýty o zajímavých funkcích. A prvním rozhodnutím bylo studovat mytologii tohoto procesu. Zaujala nás legenda, že modré květy plicníku jsou květy Adama, prvního člověka. A ty růžové jsou květy Evy, první ženy. Dvě různé barvy květů na jedné rostlině symbolizují jednotu protikladů. O této rostlině je dokonce jedna hádanka: Která jarní květina čtyřikrát změní barvu? Odpovědí je květ plicníku: když odkvete, zbarví se do růžova, pak fialova, fialova a modra. A stará slovanská legenda říká: „Pokud vypijete nektar z dvaceti růžových a dvaceti fialových květů plicníku, vaše srdce bude zdravé a laskavé a vaše myšlenky budou čisté.“ Tak se v Rusi cenila jednoduchá jarní květina.
Je to krásná legenda, ale nedala odpověď na to, proč květy plicníku mění barvu. Poté jsme se rozhodli zjistit názor ekologů na tuto problematiku. Věří tedy, že plicník se „snaží“ kvůli opylujícímu hmyzu. Čerstvé květy plné nektaru označuje červenou barvou. U starých květů nektar zasychá a modrá barva slouží jako vysvětlující signál. Bylo zjištěno, že včely a čmeláci létají především na červené a růžové květy plicníku.
Tím jsme se dostali k informaci, že růžové květy jsou bohaté na nektar a modré neobsahují téměř žádný nektar. Dá se předpokládat, že květy mají nějaký indikátor, který ukazuje pH prostředí v květech. Podobnou situaci vidíme v chemii, když používáme lakmusový indikátor k rozlišení kyselosti média. Lakmus je v neutrálním prostředí fialový, v kyselém prostředí růžový a v zásaditém modrý. Je tedy čas zjistit, jakou kyselost má nektar.
Po prostudování tohoto problému jsme našli následující údaje:
pH stupnice (nektar):
1. Malinový nektar má přibližnou hladinu 3.2-3.6
2. Mango nektar má přibližnou hladinu 5.8-6.0
3. Banánový nektar má přibližnou úroveň kyselosti 4.5-5.2
Na základě toho můžeme mluvit o kyselém prostředí nektaru. Náš předpoklad je tedy správný a rostlina obsahuje indikátor, který dává květům různé barvy.
Stáli jsme tedy před otázkou: jaké látky barví rostliny a proč. Dozvěděli jsme se, že nejznámější květinová barviva jsou xantofyl a karoten: žlutá a oranžová barviva a také antokyan – červeno-modro-fialový. Tři antokyany jsou hlavními pigmenty, na kterých závisí barva květů mnoha krytosemenných rostlin: pelargoidin (červený), kyanin (fialový) a delfinidin (modrý). (obrázek 1).
Obrázek 1. Chemické vzorce anthokyanů.
Jejich příbuzné sloučeniny, flavonoly, jsou žluté nebo krémové barvy a karotenoidy jsou červené, žluté nebo oranžové. Betacyaniny (betalainy) jsou červené pigmenty.
Na začátku studie jsme vycházeli z předpokladu, že barvu květů ovlivňuje kyselost pylu nebo nektaru. Nyní, abychom to dokázali nebo vyvrátili, si musíme ujasnit, která část rostliny obsahuje pigment, který nás zajímá. Z botanikového kurzu jsme zjistili, že indikátor se nachází v buněčné míze rostlinné buňky. Lze tedy předpokládat, že ve stadiu pupenů a bezprostředně po otevření má buněčná míza ve vakuolách okvětních lístků mírně kyselou reakci, která způsobuje jasně růžové zbarvení květů; stárnutím a po opylení reakce buněčné mízy se stává zásaditější, což vede ke změně barvy květů z růžové na modrou. Proto antokyan v reakci na měnící se kyselost prostředí rychle mění odstín barviv rozpuštěných ve šťávě a přebarvuje červená poupata do fialových, fialových a modrých korunek.
Abychom dokázali náš předpoklad, musíme provést experiment, ale protože není možné najít kvetoucí plicník na začátku zimy, rozhodli jsme se provést experiment na pokojových rostlinách, které vykvetly.
Zkušenost č. 1. Identifikace a změny barvy květů violky Uzumbara a euharis při vytváření kyselého a zásaditého prostředí.
Reagencie: NaOH, HCl, univerzální indikátor, voda
Vybavení: Petriho miska
Pro experiment jsme vzali fialový květ
do Petriho misky, do které se předtím nalila kyselina.
Dali univerzální indikátor, který potvrdil kyselost média. (Foto 1).
Foto 1. Změna barvy květů rostlin v kyselém prostředí.
Znamení: okvětní lístky zrůžověly.
Pro experiment jsme vzali fialový květ
vložte je do Petriho misky, do které se předtím nasypaly
. Nainstalovali jsme univerzální indikátor, což potvrdilo
alkalické prostředí. (foto 2
Foto 2. Změna barvy květů rostlin v alkalickém prostředí.
Znamení: okvětní lístky zmodrají.
Závěr: Barva antokyanového pigmentu závisí na kyselosti buněčné mízy ve vakuolách: např. kyanid je v kyselém prostředí červený, v neutrálním prostředí fialový a v zásaditém modrý.
V procesu práce jsme se rozhodli zjistit, proč rostliny stále potřebují tyto látky? A výsledek nás mile překvapil. Asi jste si všimli, že jsme se dívali hlavně na rostliny, které kvetou na jaře. Kolísání teplot v tomto období je značné a nízké teploty neprospívají fotosyntéze. Proto se tyto rostliny naučily „akumulovat“ antokyany v buněčné míze, protože absorbují světlo, hlavně v ultrafialové a zelené části spektra. Krátké vlny (ultrafialové) poskytují více energie. Část absorbované energie (tepelné) mírně zvyšuje teplotu pestíků, tyčinek, okvětních lístků nebo listů. To vytváří příznivější podmínky pro fotosyntézu, zrání pylu a opylení.
Sluneční aktivita na jaře je navíc vyšší než v létě, což může vyvolat nepříznivé vlivy, před kterými anthokyany také chrání rostliny. Vykonává práci optického filtru, chrání rostlinu před přebytečným světelným tokem.
Při výzkumné práci jsme zjistili, že barva korunky květu plicníku závisí na přítomnosti speciální barvicí látky v okvětních lístcích – antokyanu. Tato látka mění svou barvu: z kyselin se zbarvuje do růžova, z alkálií do modra. Jak květ stárne, mění se složení buněčné mízy v okvětních lístcích plicníku: míza, která je zpočátku kyselá, se pak stává zásaditou. Barva anthokyanů se také mění: zmodrá.
Kromě toho se antokyany objevují v listech a stoncích rostlin při vystavení nízkým teplotám a slouží jako jakási „past“ slunečního světla, selektivní filtr. Je také známo, že barva anthokyanů se může měnit v závislosti na tom, se kterými ionty jsou v komplexu.
660075, Krasnojarsk ul. Maerchaka 31A, pokoj. 15. kabel 48 119049, Moskva 1. Dobryninsky Lane, 6 REŽIM OTEVŘENÍ: Po – So od 9:00 do 20:00 org.komitet@solncesvet.ru 8 (800) 350-54-64
