Проект на тему почему листья меняют окраску. Учёные объяснили разницу преобладающего цвета осени Европы и Америки. Что будем делать с полученным материалом

Байкеев Артур

Исследование причин листопада, подготовки деревьев к зиме, выводы, полученные в результате наблюдений.Данная работа заняла второе место на районной научно-практической конференции

Скачать:

Предварительный просмотр:

Слайд №1

Слайд №2

Унылая пора! очей очарованье!
Приятна мне твоя прощальная краса —
Люблю я пышное природы увяданье,
В багрец и в золото одетые леса...
Ф. И. Тютчев

Осень - прекрасное время года.

Слайд №3

Изменение окраски листьев — одна из первых примет осени. Мне всегда было интересно знать, откуда у осени столько ярких красок, ведь летом все листья зеленого цвета, куда деваются изумрудные переливы лета, почему именно осенью листья начинают менять свою окраску. Осенью я люблю бывать на природе: бродить, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев.

Слайд №4.

Почему листья так легко опадают осенью с деревьев? Еще вчера их не смог сорвать даже сильный ветер, а теперь они отваливаются сами. Что произошло? Не повредит ли листопад самому дереву? Я решил провести исследование и раскрыть эту тайну.

Слайд №5

Я предположил, что листья меняют окраску из-за понижения температуры воздуха, а в листе появляется разноцветное красящее вещество, а листопад- подготовка лиственных деревьев к зимнему холоду.

Слайд №6

Объектом моего исследования стали деревья и их листья.

Предметом исследования - процессы, которые происходят внутри листа осенью.

Слайд №7.

Цель моего исследования - узнать, что влияет на изменение окраски листа осенью, почему появляются разные цвета в листьях и почему они опадают.

Для достижения поставленных целей определил следующие задачи:

Слайд №8

1.Провести наблюдения за разными деревьями осенью;

2.Изучить строение листа;

3.Узнать, почему летом листья зеленые, а осенью меняют цвет;

4.Исследовать строение желтого листа, рассматривая его через микроскоп;

5.Изучить литературу, поясняющую причины изменения окраски листьев;

6.Изучить причины листопада;

Я выбрал методы исследования:

Слайд №9

1.Чтение научной литературы, энциклопедий;

2.Использование материалов Интернета;

3.Беседы со взрослыми и учителями биологии;

4.Наблюдения, опыты.

Мы знаем, отчего происходит смена дня и ночи, времен года. А вот отчего происходит изменение цвета листьев осенью, мы еще не знаем, поэтому я провел наблюдение за различными деревьями осенью.

Объектом наблюдения выбрал деревья, растущие на территории средней школы № 3 и около моего дома по улице Мирошниченко. Здесь растут акация, березы, рябина, сирень, яблоня, абрикос.

Слайд №10

Первая цель наблюдения: узнать сроки изменения окраски листьев на этих деревьях. Записав все в таблицу, я сделал вывод: сроки изменения окраски листьев у деревьев разные:

1.Самыми первыми начали желтеть листья березы и абрикоса. А листья рябины начали краснеть. Листья яблони стали коричневыми.

2. Листья сирени не меняют цвет.

Слайд №11

Что повлияло на окраску листа? Я решил изучить, как устроен лист, рассмотреть его под микроскопом. Я решил, что строение листа приблизит меня к открытию тайны расцветки листьев.

Лист состоит из двух частей: листовой пластинки и черешка. На листовой пластинке очень хорошо видны, особенно с нижней стороны, жилки. Жилки - это сосуды, по которым движется вода, питательные вещества.

Для рассматривания пигментного состава листа я выбрал лист березы. Это дерево я очень люблю и оно- символ нашей Родины.

Цель: рассмотреть лист березы и определить, пигмент какого цвета находится в большем количестве, сравнить зеленый лист с осенним листом.

Слайд №12

Я открыл, что в каждом листике полным-полно каких-то зерен. Причем в зеленом листе были только зеленые зернышки, а в желтом- и зеленые, и желтые. И желтых зернышек в осеннем листе гораздо больше, чем зеленых.

Что это за зернышки? Зачем они нужны листу? Многое было непонятно. И я решил обратиться за помощью к научным источникам. Вот что я узнал из энциклопедии.

Слайд №13

В каждом листике полным-полно чудесных зерен. Это хлорофилл. Эти зерна готовят дереву пищу. Хлорофилл- это как будто крошечная кухня внутри каждого листочка! Она помогает превратить солнечный свет и воду в питание для растения. Наука доказала, что без зеленого листа не только не может жить растение, но и не было бы вообще жизни на Земле. Оказалось, что в клетках листа с помощью хлорофилла происходят важнейшие превращения воды и углекислого газа в сахар и крахмал. При этом листья выделяют кислород, которым дышит все живое.

Слайд №14

Известный русский ученый К.А.Тимирязев называл зеленый лист великой фабрикой жизни. Упадет на зеленый лист солнечный луч - и «фабрика» начинает превращение воды и углекислого газа в крахмал и сахар. Нет света - и замирает работа в зернах хлорофилла. Летом листья имеют зеленый цвет из-за большого количества хлорофилла.

Слайд №15

Однако, наряду с хлорофиллом, зеленые листья содержат и другие пигменты - желтый ксантофилл и оранжевый каротин. Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы хлорофиллом. Осенью хлорофилл разрушается. Тут-то и проявляются в листе желтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.

Разрушение хлорофилла сильнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зеленую окраску. Но если на смену дождям приходит "бабье лето", то деревья за 1-2 дня окрашиваются в золотистые краски осени. Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет даёт пигмент, который называется антоцианом.

Вывод:

осенью из-за понижения температуры, уменьшение количества солнечного света хлорофилл разрушается и проявляются в листе желтые и красные оттенки ксантофилла, каротина, антоциана. Листья не меняют свой цвет, просто они теряют свой зеленый цвет Я раскрыл одну тайну листьев: узнал, как они становятся разноцветными. Моя гипотеза о том, что изменение цвета листьев связано с понижением температуры частично подтверждается, а предположение о том, что осенью в листе появляются вещества красного, желтого и других цветов, оказалось ошибочным: никаких разноцветных веществ не появляется в листе, листья не меняют свой цвет, просто они теряют свой зеленый цвет.

Слайд № 16

А почему листья опадают? Как происходит листопад? Нужен ли он дереву? Это еще тайны, которые я хотел разгадать.

Я пронаблюдал за веточками, с которых слетели листочки. Остается ли ранка в том месте, где висел листик? Выяснил - нет, в том месте только почка. Причем, эта почка плотно закрыта и сверху покрыта коричневыми чешуйками. Значит, по мере того как дни становились короче, уменьшалось количество солнечного света, деревья понемногу готовились к зиме: образовали почки, чешуйки. Для чего? Из энциклопедии и из беседы с учителями биологии, вот что я узнал о подготовке деревьев к листопаду.

Количество сока в дереве уменьшается. Хлорофилл исчезает. В листьях накапливаются вредные вещества (обмена веществ). Листья стареют. Сосуды, по которым в лист поступает вода, перекрывается в основании пробковой тканью и образуется отделительный слой. Достаточно дуновения ветерка - и лист отрывается.

Слайд №17

Вывод: листопад происходит по определенному алгоритму: в листьях разрушается хлорофилл, лист накапливает ненужные вещества, лист меняет цвет, лист становится бурым, лист отрывается, лист падает.

Я нашёл ответ на вопрос о том, как лист отделяется осенью от веточки дерева, узнал, что листопад - это естественный этап жизни растения. Сигналом к началу листопада является не падение температуры, а изменение продолжительности светового дня - самый верный и неизменный признак наступления осени.

Слайд №18

Природа позаботилась о том, чтобы расставание дерева с листом произошло безболезненно для него. Подготовка к листопаду начинается заранее. В конце лета образуется отделяющий (пробковый) слой. Лист остается висеть на дереве лишь благодаря сосудистым пучкам. Сосудистые пучки легко заметить на листах в виде крупных точек. Достаточно небольшого воздействия, например, порыва ветра, чтобы нарушилась и эта последняя связь между черешком листа и материнским растением. Листья могут опадать и в совершенно тихую погоду под влиянием силы тяжести листовой пластинки. На месте рубца от оторвавшегося листа образуется защитный пробковый слой.

Зачем деревья сбрасывают листья осенью? Я считаю, что это помогает деревьям спастись от накапливания снега между ветвями, от поломки ветвей. Снег проскальзывает мимо веточек на землю. А ещё деревья, наверно, «засыпают» на зиму, чтобы легче перенести морозы.

А вот что я узнал по этому вопросу из энциклопедии.

Слайд №19

Летом дерево берет воду из почвы и много испаряет воды. Но с похолоданием поток воды из почвы сильно уменьшается; зимой из промерзшей почвы извлечь влагу совсем трудно. Деревья с листьями зимой погибли бы от недостатка влаги, то есть высыхали бы.

Сбрасывая листья осенью, деревья защищают себя от механических повреждений под напором снега.

Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые засасываются корнями из почвы. Часть солей используется растением для питания, а остальные соли откладываются в клетках листьев. Чем больше влаги испаряет лист, тем больше в нем солей к осени. Избыток минеральных солей нарушает нормальную работу листьев. Поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условием для поддержания нормальной жизни растения.

Вывод: листопад позволяет растению экономить воду, растение использует листья в качестве контейнера для удаления ненужных веществ, предотвращается обламывание ветвей зимой под тяжестью снега.

Люди издавна наблюдают за природой. В народе есть приметы, связанные с изменением окраски листьев

Лист хотя и пожелтел, но отпадает слабо - морозы наступят не скоро.

Если осенью листья березы начнут желтеть с верхушки, то будущая весна будет ранняя, а если снизу - то поздняя.

Безвременно на деревьях появятся желтые листья - к ранней осени.

Таким образом, при подробном изучении литературы, тщательном осмотре внешнего вида листьев, внимательном наблюдении листа под микроскопом, наблюдением за деревьями, я пришёл к следующему выводу:

Слайд №20

1.Листья не меняют свой цвет, просто осенью они теряют свой зеленый цвет. Цвет осеннего листа зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе.

Моя гипотеза о том, что окраска листа меняется только из-за понижения температуры воздуха, оказалась не совсем верной. Растениям нужен солнечный свет. А в осеннее время его становится все меньше с каждым днем. Окраска листьев зависит и от количества солнечного света

Слайд №21

А выдвинутая мною гипотеза о том, что листопад- приспособление лиственных деревьев и кустарников к зимнему холоду подтверждается. Дереву нужно уменьшить количество испаряемой влаги, избавить себя от механических повреждений в зимнее время. А еще во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей. Сбрасывание старых листьев является необходимым условием для растения.

Слайд №22.

Собранная информация поможет в будущем при изучении окружающего мира, биологии, химии, расширила мой кругозор. Я узнал и открыл много интересного и этими открытиями поделюсь с друзьями и одноклассниками.

Слайд №23

Выражаю благодарность моим родителям, руководителю- учителю начальных классов МБОУ СОШ №3 Галде Татьяне Николаевне за помощь в подготовке и написании исследовательской работы.

МБОУ Тёмкинская муниципальная средняя общеобразовательная школа

МО «Тёмкинский район» Смоленской области

Исследовательский проект

Тайны осеннего листа

Выполнили учащиеся 2 класса:

Тяпкина Кристина,

Шулепова Ирина.

Руководитель: Никитина Любовь Ивановна,

учитель начальных классов

с. Тёмкино

1. Введение. 3

2. Основная часть. Открываем тайны осеннего листа. 4

Глава 1.Наши наблюдения.

Глава 2. Тайна первая. Почему листья меняют цвет?

Глава 3. Тайна вторая. Как наступает листопад?

Глава 4. Тайна третья. Зачем деревья сбрасывают листья?

3. Заключение. 9

4. Список используемой литературы. 10

5. Приложения:

№1. Рисунки и фотографии.

№2. Гербарий.

№3. Поделки из засушенных листьев.

Введение

Осень – прекрасное время года. Изменение окраски листьев - одна из первых примет осени. Много ярких красок в осеннем лесу! Березы, клёны желтеют, пунцово-красными становятся узорные листья рябины, оранжевыми и багряными листья осин. В это время года хорошо бродить по осеннему парку, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой, собирать букеты из опавших листьев, любуясь жёлтыми, багряными, лиловыми красками.

Во время экскурсии мы собирали листву для поделок, и нам стало интересно, почему листья осенью изменили цвет и почему летом их не мог сорвать даже сильный ветер, а осенью они отрываются сами? Что произошло? Какие тайны скрывает осенний лист?

Цель нашего исследования: узнать, почему происходят осенние изменения в жизни деревьев.

Изучить причины изменения окраски листьев осенью;

Узнать, как происходит листопад;

Изучить причины листопада;

Провести наблюдения за осенними явлениями в жизни деревьев;

Узнать и проверить народные приметы, связанные с листопадом.

Чтобы найти ответы на поставленные вопросы, мы искали информацию в научно -познавательных книгах, энциклопедиях и справочниках по этой теме, обращались к Интернет-ресурсам, проводили наблюдения.

2. Основная часть. Открываем тайны осеннего листа.

Глава 1. Наши наблюдения.

Мы наблюдали за изменениями листьев осенью.

В сентябре на некоторых деревьях появились жёлтые листья, но связь с ветвями была еще прочной. Раньше всех стали желтеть листья на берёзе и липе. Берёзы начали желтеть снизу.

В октябре почти все листья поменяли зелёный цвет на жёлтый, бурый, красный и начался листопад. Листья ольхи и сирени не изменили окраску.В дождливую погоду листья казались бледнее, в солнечную -несколько ярче. К сожалению, нам не удалось, понаблюдать, как понижение температуры влияет на яркость окраски осенней листвы, так как во время листопада заморозков не было.

Листопад прошёл довольно быстро. Листья с клёнов перед школой облетели за несколько дней. К середине октября на деревьях листьев почти не осталось.

В ноябре, практически все, листопадные деревья сбросили листву.

Мы проверили некоторые народные приметы, связанные с листопадом. Две из них подтвердились.

1. Если осенью берёзы желтеют с верхушки, следующая весна будет ранняя, а если снизу, то поздняя .

Большая часть берёз, за которыми наблюдали, начала желтеть снизу. Весна

наступила поздно. В марте были сильные морозы и небывалые снегопады, Весна пришла только в апреле.

2. Листопад прошёл быстро - скоро наступит стужа и зима будет суровой, а если листья остаются зелёными и долго держатся на деревьях - зима будет короткая, с небольшими морозами . Эта примета тоже подтвердились: зима началась в положенное время, была и морозная, и снежная.

Глава 2. Тайна первая. Почему листья меняют цвет?

Лес, точно терем расписной,
Лиловый, золотой, багряный,
Весёлой, пестрою стеной
Стоит над светлою поляной

И.Бунин «Листопад»

Изучив литературу, мы узнали, почему листья осенью меняют цвет. В зелёный цвет их окрашивает хлорофилл, который постоянно разрушается и опять восстанавливается благодаря солнечному свету. Летом солнце светит долго, образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист всё время остается зелёным. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днём разрушается, но не успевает восстановиться. Зелёный цвет в листе убывает, и заметнее становится жёлтый: лист желтеет.

Но осенью листья становятся не только жёлтыми, а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе. (Приложения № 1, 2)

Осенний лес богат своими красками! Яркость осенних листьев зависит от того, какая стоит погода. Если осень затяжная, дождливая – окраска листвы от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать погоде - сочными, яркими.

С ольхи и сирени листва упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет.

Глава 3. Тайна вторая. Как наступает листопад?

Листик, листик, листопад!

Кто же в этом виноват?

Может, ветер озорной

Поиграть решил с листвой?

С. Ранда «Листик, листопад»

Листопад - это биологический процесс сбрасывания листвы растениями.

Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень – и листья на деревьях изменяют зелёный цвет. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.

В черешках листьев тоже происходят изменения. Черешок состоит из "кирпичиков"(клеток) и тонких трубок (сосудов), по ним из дерева поступают питательные соки. Они нужны листьям для роста и развития. Летом «кирпичики» крепко соединены между собой и так же крепко крепят лист к ветке.

Попробуйте сорвать зеленый лист, например, у берёзы. Его легче разорвать, чем отделить без каких-либо повреждений.

А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки.

Осенью связи между кирпичиками в черешке разрушаются потому, что разрушились хлорофилловые зерна, которые вырабатывали строительный материал для всего дерева. Образуется особый пробковый слой. Он, словно, перегородка между черешком и веткой. Лист держится только на тонких волоконцах. Даже лёгкое дуновение ветра обрывает эти волоконца. Листья падают.

Глава 4. Тайна третья. Зачем деревья сбрасывают листья?

Осень к нам в окно стучится,
Холоднее с каждым днём.
А деревья вдруг разделись,
Знать, им холод нипочём?
Шапки и пальтишки сняли-
Листья на земле лежат.
Почему ж они на ветках
Оставить листья не хотят?

Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают», всего один сезон.

В зелёном листе вся нижняя поверхность, покрыта прозрачной кожицей, усеяна мелкими отверстиями – устьицами. Под влиянием окружающей температуры и влажности воздуха они то открываются, то закрываются. Как форточки в домах. Вода, которую всасывает корень, поднимается по стволу к веткам и листьям. Когда форточки-устьица открыты – из листьев испаряется влага, и новые порции воды подтягиваются через ствол в крону.

Солнце нагревает лист, а испарение – охлаждает. Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Зима для деревьев не только холодное, но и, главное, сухое время года. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи». Нет у деревьев листьев – нет и такого обильного испарения воды.

Кроме того, нужен листопад деревьям в лечебных целях. Растение получает из почвы не чистую воду, а растворы различных солей. Эти соли, проходя вместе с водой через всё растение, попадают и в листья. Часть их идёт на питание растения, а излишки накапливаются в листьях. Большое количество минеральных солей нарушает нормальную работу листьев и становится вредным для растения.

Третья причина для листопада: защитить тонкие хрупкие ветки дерева от тяжести выпавшего снега. Так листопад приспосабливает деревья к зиме.

Листья воду испаряют,
А зимою нет воды.
Значит, влаги им не хватит
И не миновать беды.
Зимой вьюга на листочки
Будет снега наметать.
Дерево не выдержит:
Может снег его сломать.
В листьях также накопились
Соли вредные за лето.
Сбросит дерево листочки,
И избавится от этого.

Вот поэтому приходит
В лес осенний или в сад
Золотой, шуршащий, тихий

ЛИСТОПАД!

Заключение.

Подводя итоги исследовательской работы, можем сделать вывод, что поставленной цели мы достигли. Мы открыли тайны осеннего листа: узнали, что изменение окраски листьев происходит из-за недостатка солнечного света,что осенью листья с деревьев так легко опадают, потому что разрушается связь листа и ветки дерева; что листопад нужен деревьям, чтобы пережить сухую и снежную зиму и избавиться от ненужных веществ.

В ходе исследования мы собирали, изучали листья деревьев, изготовили гербарий и композиции из данного природного материала, делали зарисовки и фотографии (Приложения). Эти материалы можно использовать на уроках окружающего мира, технологии, занятиях кружков. Мы учились проводить наблюдения, работать с различными источниками информации, отбирать нужный материал, оформлять свою работу.

Мы хотим выразить благодарность нашим одноклассникам, которые работали над проектом вместе с нами и помогали в оформлении работы.

Список используемой литературы

1. Граубин Г.. Почему осенью - листопад? - Москва, «Малыш», 1987, с. 24

2. Отчего и почему. Энциклопедия для любознательных.Под ред. Покидаевой Т., Фроловой Т., - М.: Махаон, 2007, с. 255

3. Плешаков А. Атлас-определитель. От земли до неба - Москва, «Просвещение», 2011, с. 222

4. Плешаков А. Окружающий мир. Учебник, 2 класс - Москва, «Просвещение», 2012, с. 144

4. Ресурсы Интернет:

/2010/11/blog-post
/wiki/

Вчера,гуляя в парке,почему-то впервые задумалась.Почему листья разноцветные и вот,что я нашла в инете:Листья растений окрашены в зеленый цвет потому, что содержат хлорофилл — пигмент, который присутствует в растительных клетках. Пигментом называется любое вещество, поглощающее видимый свет. Хлорофилл поглощает солнечный свет и использует его энергию для синтеза питательных веществ.

Но осенью листья растений теряют свой яркий зеленый цвет.

Например, листья тополя становятся золотистыми, а у клена как бы вспыхивают красным цветом. В листьях начинаются какие-то химические превращения, то есть что-то происходит с хлорофиллом. С приходом осени растения готовятся к зиме. Питательные вещества медленно перемещаются из листьев в ветви, ствол, корень и запасаются там, на время суровых холодов. С наступлением весны растения используют запасенную энергию для выращивания новых зеленых листьев.

Когда энергия запасенных питательных веществ исчерпывается, синтез хлорофилла прекращается. Оставшийся в листьях хлорофилл частично распадается, при этом образуются пигменты другого цвета. В листьях некоторых растений появляются желтые и оранжевые пигменты. Эти пигменты состоят большей частью из каротинов — веществ, которые окрашивают морковь в оранжевый цвет. Например, листья березы и орешника по мере распада хлорофилла становятся ярко-желтыми, листья некоторых других деревьев приобретают разнообразные оттенки красного цвета.

Красный, темно-вишневый и пурпурный оттенки некоторых листьев обусловлены образованием пигмента антоцианина. Этот пигмент окрашивает редиску, красную капусту, розу и герань. Под воздействием осеннего холода в листьях начинаются химические реакции, превращающие хлорофилл в красно-желтые соединения. В отличие от каротинов и других желтых пигментов антоцианин вообще отсутствует в зеленых листьях. Он образуется в них только под воздействием холода. Цвет осенних листьев, как цвет волос у человека, обусловлен генетически у каждого вида растения. А вот будет ли этот цвет тусклым или ярким, зависит от погоды.

Самые яркие, сочные цвета листьев бывают осенью, когда долго стоит холодная сухая и солнечная погода (при температуре от 0 до 7 градусов Цельсия усиливается образование антоцианина). Красивая расцветка листьев осенью бывает в таких местах, как штат Вермонт. А вот, например, в Великобритании, где климат дождливый и погода почти все время пасмурная, осенние листья чаще всего тускло-желтые или коричневые.
Проходит осень, наступает зима. Вместе с листьями растения теряют и красочную расцветку. Листья прикрепляются к ветвям особыми черенками. С наступлением зимних холодов связь между клетками, из которых состоят черенки, распадается. После этого листья остаются связанными с веткой только тонкими сосудиками, по которым в листья поступают вода и питательные вещества. Легкое дуновение ветра или капля дождя могут разорвать эту эфемерную связь, и листья упадут на землю, добавив еще один цветной штрих к разноцветному толстому ковру из опавших листьев.
Растения запасают питание к зиме, как бурундуки и белки, но накапливают его не в земле, а в ветвях, стволах и корнях.

Листья, в которые перестает поступать вода, высыхают, опадают с деревьев и подхваченные ветром долго кружат в воздухе, пока не улягутся на лесные тропинки, выстилая их хрустящей дорожкой. Желтая или красная окраска листьев может сохраняться несколько недель после того, как они опали. Но со временем соответствующие пигменты разрушаются. Единственное, что остается,— это танин (да- да, это именно он окрашивает чай). Осенью, когда листья оказываются изолированными от веток дерева и в них больше не попадают вода и минеральные вещества, фотосинтез прекращается. Когда листья оказываются изолированными, вырабатывающий питание хлорофилл, придающий листьям зеленый цвет, разрушается, и начинают проявляться другие цвета - они присутствовали в листьях все время, но из-за обилия зеленого хлорофилла их не было видно. Появляются желтый и оранжевый цвета - это дань пигмента каротина, благодаря которому, между прочим, морковь имеет свой оранжевый цвет.

Прекрасные краски осени - это еще и работа пигментов, которые образуются в результате химических реакций, вызываемых уникальным сочетанием погодных условий осенью: более прохладная температура ночью и более короткие дни способствуют образованию антроцианина - пигмента, придающего листьям красные и пурпурные оттенки. Осенняя температура порождает красные цвета, возникающие в результате реакции с глюкозой - сахаром, который остался в листьях после того, как прекратился фотосинтез.

От изменений погоды зависит яркость расцветки осенних листьев и время, на протяжении которого мы сможем любоваться ими, прежде чем листья опадут. При низких температурах (но не достигающих точки замерзания), вырабатывается больше антроцианина, который придает листьям яркий красный цвет. Более яркие краски осени могут быть также порождением сумрачных и дождливых дней.

Все мы каждый год в середине осени наблюдаем прекрасный цветовой спектакль опадающих листьев, но вряд ли кто-нибудь задумался над тем, почему это происходит и с чем это связано.О листьях, которые осенью приобретают ржавый цвет, можно сказать, что они являются пищевым заводом природы. Растения получают воду из почвы через корни, а листья поглощают углекислый газ из воздуха. С помощью солнечного света вода и углекислый газ превращается в глюкозу. Она стимулирует рост и развитие зелени.

Процесс преобразования воды в глюкозу при помощи солнечного света называется фотосинтез. Свой вклад в этот процесс вносит химическое вещество под названием хлорофилл. Именно он придает растениям зеленый цвет.

К концу лета - началу осени дни становятся короче. Таким образом, деревья чувствуют приближение холода и начинают готовиться к зиме.

В прохладную погоду количество воды и солнечного света недостаточно для облегчения процесса фотосинтеза. В это время деревья начинают подпитываться пищей, которую накопили в течение лета. Так называемый завод по производству зеленого цвета закрыт, нехватка хлорофилла постепенно приводит к тому, что листья теряют цвет и приобретают ржавый оттенок осени. В зависимости от температуры и влажности погоды листья теряют зеленый цвет быстрее, а если нагрянут внезапные ранние заморозки, они и опадут быстрее.

Кленовые листья, например, сохраняют значительное количество глюкозы в своем составе, даже после того как процесс фотосинтеза был завершен. Таким образом, холодные ночи и те несколько лучей солнца, которым удалось обмануть облака и подпитать листья, являются основным ингредиентом деревьев, чьи листья окрашены в ярко-красный цвет.

Дубовые листья осенью приобретают коричневый цвет, так как они хранят в себе не только глюкозу, но и отходы.
Деревья и растения подготавливаются к зиме, и дают нам возможность каждый раз восхищаться их прекрасным разноцветьем.

Хлорофилл-это самый настоящий агрегат по выработке продуктов питания, который находится в каждом листе. Две трети листьев зависит от присутствия в них хлорофилла. Каждый лист имеет и другие оттенки, но из-за доминирующего, их почти не видно. Но, они все же, есть. «Ксантофилл» - имеет желтую окраску. Он состоит кислорода, водорода и углерода и занимает 23 % от пигментации всего листа. Еще один оттенок придает каротин и занимает он 10% от общей пигментации.

Антоцианин придает листьям яркие красные оттенки.Начиная в ранней весны и до наступления осени, нам виден только зеленый хлорофилл. Но когда начинается осень, то питательные вещества поступают только в ствол и ветви деревьев, потому, что питательные вещества перестают вырабатываться, а имеющийся хлорофилл разлагается. Когда он полностью исчезает или значительно уменьшается его содержание в листве, вот тут и проявляются другие пигменты, постоянно присутствующие в листе. Вот именно тогда и начинается разнообразие красок на деревьях.

Прежде чем лист упадет с дерева, у его основания образуется тонкий слой клеток, который указывает на место расположения данного листа.

Но вот сегодня существует еще одна теория по поводу сбрасывания деревьями листвы с приближением зимы. Ее выдвинул британский ученый Брайан Форд. Теорию предложили для обсуждения, напечатав в газете The Daily Telegraph. Он полагает, что деревья сбрасывают листья по той же причине, что и человек во время посещения туалета. Желая избавиться от накопившихся внутри лишних веществ, дерево избавляется от листвы. Так долгое время лист воспринимался как орган хранения энергии, но, тот же лист и выводит из дерева все нежелательные вещества. Перед сбрасыванием в листьях увеличивается уровень вредных компонентов танина, оксолата, тяжелых металлов. Отсюда и следует вывод, что дерево скорее хочет освободиться от вредных веществ, нежели оставить на хранение на зиму. Предложенная гипотеза не может помешать любоваться осенними красками.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Необычную гипотезу, объясняющую, отчего осенью листья европейских деревьев в основном жёлтого цвета, а Америки и Азии — красного, выдвинули биологи Симша Лев-Ядун (Simcha Lev-Yadun) из израильского университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) и Ярмо Холопайнен (Jarmo Holopainen) из финского университета Куопио (Kuopion yliopisto). Они считают, что во всём «виноваты» горы, существовавшие на этих территориях несколько миллионов лет назад.

Учёные заметили, что в Северной Америке и Восточной Азии преобладающим цветом осенних листьев является красный, в то время как Европа облачается в жёлтые тона. Поразмыслив над имеющимися данными, биологи пришли к выводу, что цвет листьев определила история.

Но прежде чем рассказать об их теории, вспомним, отчего вообще происходит смена окраски листьев. Каждому школьнику известно, что их зелёный цвет определяется хлорофиллом. Пигмент, участвующий в процессе фотосинтеза, вырабатывается в течение всего лета.

Когда начинаются первые холода, производство важного вещества останавливается. За неимением зелёного красителя на листьях проявляются жёлтый и оранжевый пигменты (каротиноиды, те же соединения, что придают яркий цвет моркови). Они присутствуют в листве всегда, но летом «заглушаются» хлорофиллом.

А вот с красным цветом дела обстоят несколько сложнее. Дерево тратит много сил на производство соответствующих пигментов (антоцианов). Причём их выработка начинается лишь осенью. Но зачем? Ведь листья в скором времени всё равно умрут.

Считается, что красные пигменты защищают листья от вредного солнечного излучения и оберегают клетки листьев от замораживания. Некоторые исследователи также предполагают, что красный цвет отпугивает вредителей, которые с аппетитом накидываются на жёлтые листочки. К этой версии склоняются и Лев-Ядун и Холопайнен.

Они считают, что начиная с 35 миллионов лет назад вечнозелёные леса и джунгли, покрывавшие большую часть надводной территории Земли, пережили множество ледниковых периодов и засух. В результате деревья научились сбрасывать листву на время зимовки. Тогда же мог появиться и защитный механизм выработки красных пигментов, отпугивающих насекомых.

Но откуда же появилось отличие в доминирующем цвете? И тут исследователи обращаются к географии. В Северной Америке и Восточной Азии горные цепи в основном протягиваются с севера на юг. Когда климат изменялся, происходила миграция растений, животных и сопутствующих им вредителей, горы же во многом определяли направление этих перемещений.

То же самое происходило и в Европе, но там Альпы и их «отростки» протянулись с востока на запад. А значит, «сбегать» от холода им было куда сложнее (то ли дело, когда тепло). В результате многие виды деревьев вымерли, а с ними и зависящие от них вредители. Необходимость в активной выработке красных пигментов отпала.

Конспект ННОД по экологии в подготовительной к школе группе «Почему желтеют и опадают листья?»