Что называют "изумительной выдумкой природы"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №24»

                                XII школьная научно-практическая конференция

«Школа открытий»

Что называют «изумительной выдумкой природы» направление исследования: естественно - научное

Выполнил: Борисов Степан Сергеевич

ученик 2 «Г» класса

Руководитель: Антропова М.А.

учитель начальных классов

Сарапул, 2016

Оглавление

Введение

Во время прогулки я заметил, что стволы и ветки деревьев облепили необычные организмы. Встретить их можно практически повсюду. Это уникальные живые организмы- лишайники.

Цель:  Поближе познакомиться с лишайниками, выяснить какое значение они имеют в природе и жизни человека.

Для достижения поставленной цели и более подробного знакомства с лишайниками я изучил материалы учебника биологии для 6-7 классов «Растения, бактерии, грибы, лишайники», детской энциклопедии «Я познаю мир», и некоторые сайты Интернета (Википедия), поставил задачи:

Изучить особенности жизни и строения лишайников;

Показать приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания;

Провести опыты по изучению свойств лишайников;

Сформулировать вывод (заключение) о том, действительно ли лишайники приносят пользу человеку.

ГИПОТЕЗА: Лишайник – живой организм, который используется человеком в различных сферах жизни.

1. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНИ ЛИШАЙНИКОВ

Что такое лишайник?

Лиша́йники – очень интересная и своеобразная группа низших растений. Лишайники можно встретить практически везде – на камнях, почве, деревьях.

Русское название лишайники получили за внешнее сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название лишаи. Латинское название  Lichenes происходит от греческого слова и переводится как бородавка, что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.

Наука, которая изучает лишайники, называется лихенология. Началом ее возникновения принято считать1803 год. Когда шведский ученый Эрик Ахариус опубликовал свой труд: «Методы, с помощью которых каждый сможет определять лишайники». Он выделил лишайники в самостоятельную группу и впервые систематизировал 906 видов лишайников известных в то время науке. В современное время лишайников насчитывается свыше 20 тысяч видов.

Лишайники - самые медленно растущие организмы. Растут они очень медленно (несколько миллиметров в год). За год их слоевище увеличивается примерно на 2 - 8 мм. Альпийский лишайник за 200 лет вырастает всего на миллиметр. Зато и живут они, может быть, дольше всех других живых существ. В 1981г. было установлено, что возраст некоторых антарктических лишайников - как минимум 10 тыс. лет.

Благодаря лишайникам учёные установили возраст знаменитых гигантских каменных изваяний на острове Пасхи. Измерив по фотографиям, насколько выросли за полвека, поселившиеся на статуях лишайники, учёные вычислили их возраст, более 400 лет. Этот метод получил название лихенометрия.

Причиной медленного роста лишайников ученые связывают с тем, что водоросль, которая обеспечивает пищей и себя и гриб в лишайнике занимает всего 10% объема лишайника.

Виды лишайников

По форме и величине лишайники разнообразны, их размеры – от нескольких до десятков сантиметров. Вегетативное тело лишайников представлено слоевищем и в зависимости от образующегося в них пигмента может быть серым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, желтым, оранжевым или почти черным.

Лишайники окрашены в самые разнообразные цвета. На интенсивность окраски сильное влияние оказывает освещенность: чем больше освещенность, тем ярче окраска. Наиболее яркая окраска у лишайников высокогорных и приполярных районов Арктики и Антарктики. Это связано с тем, что пигменты, словно светофильтры, защищают лишайники от жесткого ультрафиолета, а в приполярных районах темноокрашенные лишайники быстрее нагреваются, снег и иней на их поверхности тает и превращается в капельножидкую влагу, необходимую лишайникам.

По типу строения слоевища лишайники поделены на 3 группы:

Строение лишайников

Накипные лишайники представляет собой корочку, очень прочно срастающуюся с субстратом – корой деревьев, обнаженной древесиной, поверхностью скал и камней. Этот таллом невозможно отделить от субстрата, на котором он растет, не повредив его. Поверхность такого накипного таллома может быть порошковатой, зернистой, бугорчатой или реже гладкой; окраска – различной, обычно неяркой. У некоторых накипных лишайников почти весь таллом врастает в субстрат и на поверхности видны только плодовые тела лишайникового гриба; чаще это блюдцевидные апотеции.

Листоватые лишайники имеют вид чешуек или довольно крупных пластинок. Их таллом прикрепляется к субстрату обычно на большей своей части с помощью пучков грибных нитей (гиф) – ризин или отдельных тонких гиф – ризоидов. Лишь у немногих листоватых лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гиф, называемого гомфом. Между накипными и листоватыми лишайниками есть промежуточные формы, у которых таллом в центре накипной, а по краю листоватый, отстающий от субстрата.

У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, часто ветвящихся стволиков. Такой кустистый лишайник срастается с субстратом только своим гомфом и растет вертикально, либо наискось вверх (напочвенные виды) или свисая вниз (виды, растущие на стволах и ветвях деревьев). Между кустистыми и листоватыми талломами могут быть и переходные формы.

2. ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ЛИШАЙНИКОВ К РАЗНООБРАЗНЫМ

УСЛОВИЯМ ОБИТАНИЯ

Лишайники – это удивительные организмы. Некоторые люди  считают, что это растения, другие – что это грибы. На самом деле лишайники – это сложные организмы, состоящие из нитей гриба и одноклеточных водорослей (или бактерий). Грибы и водоросли помогают друг другу жить: нити гриба играют роль корней и дают водорослям воду с растворенными в ней минеральными веществами, а водоросли дают грибу органические вещества (сахар, крахмал). Такое полезное сожительство организмов называется симбиозом, значит, лишайник – это симбиоз гриба и водоросли. В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. Взаимоотношения их строятся следующим образом. Гриб получает от водоросли органические вещества – углеводы, но в то же время как бы предоставляет водоросли, находящейся внутри тела лишайника, среду обитания, защиту от пересыхания и перегревания и т. д. Гриб снабжает водоросль достаточным количеством воды и растворенных в ней минеральных солей, которые он сам поглощает из окружающей среды (субстрата, атмосферного воздуха). Таким образом, хотя гриб в некоторой степени паразитирует на водоросли, но и она извлекает из совместной жизни с ним определенную пользу. Следовательно, в этом сожительстве наряду с паразитизмом имеются и черты симбиоза.

В результате этих сложных взаимоотношений в процессе эволюции возник новый самостоятельный комплексный организм, имеющий новые, только ему присущие особенности строения и образа жизни и свои закономерности развития. При этом водоросль, выделенная из лишайника, в благоприятных условиях чаще всего может и вне его расти и развиваться самостоятельно, гриб же в этом случае обычно быстро погибает, так как в процессе приспособления к совместному существованию почти полностью потерял способность к самостоятельному развитию.

Лишайники очень чувствительны к загрязнению окружающей среды, поэтому их используют для определения чистоты воздуха. Самыми чувствительными к загрязнению считаются кустистые лишайники. В окрестностях нашего поселка растут и накипные, и листоватые, и кустистые лишайники, значит, мы живем в экологически чистой местности.

Как правило, лишайники не требовательны к потреблению минеральных веществ, получая их, большей частью, из пыли в воздухе или с дождевой водой, в связи с этим они могут жить на открытых незащищённых поверхностях (камни, кора деревьев, бетон и даже ржавеющий металл). Преимуществом лишайников является терпимость к экстремальным условиям (высоким и низким температурам (от −47 до +80 градусов по Цельсию), кислой и щелочной среде, ультрафиолетовому излучению). Лишайники можно встретить практически везде – на камнях, почве, деревьях.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ОПЫТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ СВОЙСТВ ЛИШАЙНИКОВ

ОПЫТ 1: Изучение пищевых свойств лишайников.

Цель: Выяснить, действительно ли лишайники приносят пользу человеку.

Некоторые лишайники люди употребляли и употребляют в современное время в пищу. Например, многие индейские племена, живущие в Северной Америке, ели в сыром виде умбиликарию и гипогимнию. В Карелии растет лишайник ягель («олений мох»), из него партизаны варили кисель. А в Японии из некоторых лишайников готовят вкусные салаты и соусы.  Я решили оценить вкусовые качества уснеи густобородой. Для этого использовал рецепт печенья из лишайниковой муки известного российского ученого А.В. Пчелкина. Только ученый брал для печенья лишайник цетрарию, а я заменил его уснеей.  Известно, что уснея не только безопасна для человека, а даже наоборот, содержит вещество, применяемое при лечении заболеваний желудка и кишечника.

    Все лишайники содержат в себе кислоты, которые придают блюдам неприятный вкус, поэтому я сначала вымочил уснею в растворе соды. Затем промыл лишайник водой, высушил и на кофемолке сделал муку.

Чтобы ощутить, какой вкус придаст печенью лишайник, я тесто разделил на две части: в одну добавил лишайниковую муку, а в другую – нет.

Готовое печенье предложил попробовать моей семье и оценить результат. Мнения разделились: папа сказал, что у печенья с лишайником чувствуется слабый привкус грибов, маме и мне больше понравилось печенье из лишайниковой муки, так как у него более насыщенный вкус, а младший брат не почувствовал никакой разницы. Мне печение с уснеей понравилось, так как по запаху оно не отличается от обычного, а по вкусу даже лучше обычного.

Вывод:  печенье с уснеей понравилось большинству, значит оно вкуснее.

ОПЫТ 2

Цель: Теперь предстояло выяснить, действительно ли лишайник уснея содержит вещества, не дающие появляться плесени.  

Для этого обычное печенье и печенье из лишайниковой муки я поместил во влажную, теплую среду на пять дней.

На шестой день я проверил печенье и увидели, что обычное печенье покрылось сероватой плесенью и имеет неприятный запах, а печенье с уснеей совсем не изменилось.

Вывод:  Значит, действительно, уснея содержит вещества, помогающие человеку бороться с плесневыми грибами.

ЗНАЧЕНИЕ ЛИШАЙНИКОВ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Лишайники имеют огромное значение в природе. Так, ими питаются животные (олени, лоси и др.), в них находят убежище гусеницы, клещи, тараканы. Растущие на деревьях накипные и листоватые лишайники покрывают их плотной коркой и тем самым защищают их от грибов-паразитов.

Оказывается, что лишайники используются в медицине для получения лекарств от кашля, простуды, кишечных инфекций. В лишайниках содержатся вещества, используемые в парфюмерной промышленности, - это закрепители запаха (чтобы духи и одеколоны имели стойкий запах). С помощью лишайников можно красить нити и ткани. В лесах Карелии растет лишайник пармелия, который в народе называют «порезной травой», так как он быстро останавливает кровь при порезах кожи. А некоторые лишайники съедобны, из лишайниковой муки можно испечь вкусное печенье и хлеб, сварить кисель.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В ходе работы я познакомился с удивительными организмами – лишайниками и узнал, что лишайник – это сложный организм, состоящий из нитей гриба и одноклеточных водорослей, он может расти везде и иметь различную окраску и форму. Лишайники играют большую роль в природе, а также очень полезны для человека. Я убедились, что лишайники действительно содержат красящие вещества, с помощью которых можно окрашивать шерстяные нити и ткани. Например, лишайник уснея густобородая окрасил шерсть в растворе соды в красивый ярко-коричневый цвет. Полученные краски также очень стойкие. Ясчитаю, что лишайниковые краски можно использовать для изготовления безопасной одежды, игрушек, например, для малышей. Лишайники можно использовать в приготовлении пищи. Я убедился, что лишайниковая мука из уснеи густобородой очень незначительно меняет вкус и аромат печенья, но главное, что ее можно использовать вместо химических консервантов для того, чтобы продукт долго не портился. Это может быть полезным для моряков дальнего плавания, для ученых, которые надолго уходят в лес в экспедиции.

Но лишайники растут очень медленно, и если люди начнут их заготавливать в больших количествах, то они могут исчезнуть.  Поэтому лишайники для нужд человека необходимо специально выращивать.

   Таким образом, я подтвердил свою гипотезу: лишайники действительно полезные для человека живые организмы, они – наши друзья. А еще я увидел, как они красивы!

Использованная литература.

Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. Для 6-7 кл. –М.: Просвещение, 1997.—224 с.

2.Большая энциклопедия открытий и изобретений –М.: РОСМЭН, 2007 г.

3. 4. Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Медицина/Я 11 Сост. Н. Ю. Буянова–М.:ООО «Издательство АСТ-ЛТД»,1997. –480 с.

4.Смирнов А. В. Мир растений –М.:Мол. Гвардия,1988.–303 с.

5. Федоров Ф.В. Грибы. –2-е изд., перераб. – М.:Россельхозиздат,1985. –255 с.

6. Тело человека/ пер. с англ. Ю.Н. Касаткиной–М.:Астрель,2012. –47 с.

7.Вахрушев А. А.Окружающий мир. 2 класс. Учебник в 2 частях. –М.: Баласс; школьный дом,2011. – 128 с.

8.www.wikipedia.org

Приложение

РЕЦЕПТ ПЕЧЕНЬЯ С ЛИШАЙНИКОМ:

0,5 стакана пшеничной муки;

0,5 стакана  лишайниковой муки (в тесто без лишайника необходимо положить 1 стакан муки) ;

2 столовых ложки сахара;

1 столовая ложка сметаны;

щепотка соды.

Все продукты надо смешать, тесто раскатать скалкой и вырезать формочками печенье. Выпекать 20-25 минут при температуре 200 градусов.