Такие удивительные растения-лишайники

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Хомутовская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Н.И.Сечкина» Хомутовского района Курской области

Научно-исследовательская работа

«Такие удивительные организмы - лишайники»

Подготовила:

Коптева Анастасия Александровна,

обучающаяся 7а класса

Руководитель работы:

Нагорных Татьяна Васильевна,

учитель биологии и географии

Муниципального казённого общеобразовательного

учреждения «Хомутовская средняя

общеобразовательная школа имени Героя

Советского Союза Н.И.Сечкина»

Хомутовского района Курской области

Курск-2024

Оглавление

1. Введение 3-4

2. Главы работы 4-14

2.1Ровесники динозавров 4-5

2.2Определение видового состава лишайников 5-8

2.3 Морфология и свойства лишайников 8-10

3.Лишайники - индикаторы атмосферы 10-12

4. Лишайник - помощник всем 12-13

5.Заключение 13-14

6. Список литературы и интернет- источников 14

7. Приложения 15-26

1.Введение

Гуляя по посёлку, мой взгляд привлёк интересный экземпляр живой природы - лишайник. На уроках географии и биологии мы вели разговор об этих симбиотических организмах. Я решила проверить действительно ли по всей территории населённого пункта, есть эти неприхотливые организмы.

Пройдя по посёлку, я увидела закономерность, что в одних местах их очень много, например, в парке имени 17 съезда ВЛКСМ (имеет статус памятника природы), в других либо обитает один вид, либо нет вообще (вдоль шоссе). Мне стало интересно: на самом ли деле лишайники так остро реагируют на загрязнения воздуха. Я решила изучить информацию по данному вопросу и провести опыты, по интересующей меня теме.

1.Цель исследовательской работы:

изучить видовой состав лишайников, произрастающих на территории рп. Хомутовка и их свойства.

Задачи:

1. Определить видовой состав лишайников, произрастающих на территории рп. Хомутовка.

2. Выявить какова польза от лишайников в экосистеме; для человека.

3. Опытным путём определить особенности лишайников.

4. Выявить параметры загрязнения атмосферного воздуха на территории посёлка, в котором проживаю.

Актуальность: Загрязнение атмосферы в настоящее время является экологической проблемой, так как человек вдыхает воздух, в котором находятся различные вредные вещества, губительные для человека. В настоящее время многие забыли о том, что с помощью природных индикаторов, в моём случае, лишайников, можно определять в каком состоянии находится воздушная среда в месте проживания. На это не нужно никаких финансовых затрат, только знания.

Гипотеза: На самом ли деле лишайники являются биоиндикаторами воздуха и полезны для человека и живой природы.

Методы:

Работа с определителем

Наблюдение

Измерение, математический подсчёт

Работа с дополнительной литературой

Практический

Предмет исследования: лишайники

Объект исследования: лишайники, произрастающие в окрестностях рп. Хомутовка.

Общаясь с обучающимися 6 класса, я выяснила, что они знают о лишайниках. Из анализа анкет сделала вывод, что знания их по данному направлению минимальны. (Опрос прошли 14 человек) (Приложение 1).Мне захотелось самой узнать больше информации об организмах, которые все называют «пионерами».

2.Главы работы

2.1Ровесники динозавров

Лишайники - удивительные организмы, о которых знали ещё древние учёные, как Теофраст. За свой своеобразный внешний вид их называли «хаосом природы», «убогой нищетой растительности». Теофраст знал два вида (уснея и кладония), а вот Карл Линней в 18 веке различал уже 80 различных форм лишайников. Но вопрос об их строении был не разрешённым до 1867 году. Явление двойной природы этих загадочных организмов было открыто Симоном Швендером. По предположениям учёных :500 млн. лет назад, по каким-то причинам где-то возник недостаток органических веществ и грибы стали «голодать». Тогда некоторые из них нашли себе кормильцев - крошечные одноклеточные водоросли, поставляя органические вещества для гриба ,водоросли взамен получают воду и минеральные соли. Со временем - это партнёрство закрепилось, и возникли новые организмы - лишайники.

Лишайники - необыкновенные симбиотические организмы, обмен веществ у которых круглый год. Облик этих организмов причудлив и разнообразен.

2.2 Определение видового состава лишайников

Важным этапом в моей работе было собирание коллекции лишайников, произрастающих на территории рп. Хомутовка.

Во время проведения исследовательской работы мною были выявлены места произрастания лишайников и произведён сбор образцов. В черте посёлка данных организмов было много на крышах и стенах домов, заборах, деревьях, даже на столбах. (Приложение2)

Для определения видового состава симбиотических организмов я наметила пробные площадки. 3 участка, на которых использовала метод маршрутного учёта:

1 участок - парк имени 17 съезда ВЛКСМ (Приложение3)

2 участок - улица Кирова (Приложение 4)

3участок - участок шоссе (Приложение 5)

Для того, чтобы выполнить этот вид работы мне пришлось работать острым ножом, соблюдая аккуратность при срезе образцов лишайников, чтобы не повредить кору деревьев, не задеть проводящие ткани, таким образом не занести инфекцию. Собрав 3 вида лишайников, я стала определять согласно определителю их таксономический ряд.

Изучив дополнительную литературу, я выявила, что помимо накипных, листоватых и кустистых выделяют следующие основные экологические группы или биоморфы, которые предпочитают определённый тип субстрата.

Эпифитные - растут на коре деревьев и кустарников

Эпиксильные – поселяются на стволах деревьев без коры деревянных строениях.

Эпигейные – растущие на земле.

Эпилитные – растущие на камнях.

Далее я определила проективное покрытие с помощью палетки, используя формулу для расчёта. Предварительно мною была изготовлена сеточка, расчерченная маркером 10Х10 см. Брала для палетки 4 файла, соединила их между собой. Вышло 24 квадрата. Место проведения: участок №1 (парк).

R=(100х a+50 хb)/c (Приложение 6)

Выбрала 3 дерева, которые находились на одинаковом расстоянии друг от друга, имеющих приблизительно одинаковый возраст, относительно здоровы.

Видовой состав деревьев, на которых произрастают лишайники.

Следовательно, на территории участка №1 деревья покрыты большим количеством лишайников, что свидетельствует о чистоте воздуха.

2.3 Морфология и свойства лишайников

Далее я провела ряд опытов с собранными образцами лишайников, чтобы изучить морфологию и их свойства .

Опыт №1 « Изучение внешнего строение лишайников.

(Приложение 7)

Лишайники – симбиотические организмы, тело, которого представлено слоевищем. Оно может иметь различные формы : в виде листовой пластинки, кустика, корочки. Они не имеют типичной окраски, как выяснилось из литературы ,она зависит от пигментов, находящихся в оболочках гифов гриба, либо от окраски лишайниковых кислот. При изучении собранных образцов выявлена зеленовато-серая, оранжевая окраска.

Для проведения опыта №2,3 мною был приготовлен водный раствор пармелии бороздчатой и ксантории настенной (Приложение 8).

Опыт №2. Окрашивание нитей. (Приложение 9)

Цель опыта: изучить красящие свойства лишайника.

Описание опыта:

Краска, полученная из лишайников, не только очень стойкая, но и предохраняет шерстяные ткани от моли. Лишайниковая краска даёт такие цвета, как желто-коричневые и красно-пурпурные оттенки. Я решила проверить красящие свойства лишайников. Для проведения данного опыта мною были приготовлены водные экстракты4 видов:

-нейтральный водный экстракт

- кислый (с уксусной кислотой)

- щелочной (с содой)

- аммиачный.

В 4 пробирки приливала приготовленные экстракты, затем в них

опускалась шерстяные нити, кипятились в пробирках, и была оставлена на несколько часов остывать.

Результаты окрашивания нитей смотри в Приложении. Одним из главных качеств, влияющих на качественную окраску ткани, является не только её цвет, но и устойчивость к выцветанию.

Опыт №3.Закладка опыта проводилась с 25.01 по 01.02.2024 года

Выявление бактерицидных и антисептических свойств лишайников.(Приложение 10)

Цель опыта: изучить бактерицидные и антисептические и свойства лишайников.

Описание опыта: в результате симбиоза гриба и водоросли

образуются специфические вещества, которые в природе нигде больше не встречаются. Это так называемые лишайниковые вещества. Благодаря содержащемуся в лишайниках студенистому веществу лихенину, они обладают бактерицидными свойствами. Выполняя опыт определяла, обладают ли лишайники антисептическими и бактерицидными свойствами.

Приготовление отваров.Взяты отвары ксантории и пармелии: столовую ложку лишайника залить стаканом воды. Поставить на огонь. После закипания отвар варить ещё 10 минут. Отстоять 23-30 минут. Далее я взяла 3 примерно одинаковых отварных картофелины и поместила их в тёплую и влажную среду. 1 картофелина была контрольным образцом, 2 других я обрызгивала каждый день отваром пармелии и ксантории.

Каждый день я следила за состоянием картофеля. 01 .02.2024 года

контрольный образец покрылся плесенью. Однако на других картофелинах признаков плесени я не нашла.

Вывод: лишайники имеют бактерицидные и антисептические вещества.

3.Лишайники – индикаторы атмосферы

Доказать, что лишайники очень чувствительны к загрязнениям окружающей среды. Мне пришлось изучить особенности метода лихеноиндикации. Он является методом оценки чистоты воздуха с помощью измерения частоты встречаемости лишайников.

Определение % деревьев ,имеющих лишайники на исследуемых территориях.

На каждом участке я определила площадку 5X5 м .Подсчёт проводился на уровне дерева 1,6 м и выше

От общего Количества % соотношение

Было выявлено: (Приложение 11)

На участке № (парк)1- наибольшее количество встречается лишайников, богат видовой состав;

меньше всего на участке № 3. На данной территории зафиксировано произрастание только ксанторий, которые выносливые по отношению к загрязнениям. Существует простейшая шкала определения степени загрязнённости, выделенные учёными:

По моим исследованиям:

Нормальная зона по чистоте воздуха №1.

Слабое загрязнение на пробной площадке №2 ,так как исчезают кустистые формы.

Среднее загрязнение на пробной площадке №3 – так как присутствуют только накипные формы .Не случайно данная территория находится вдоль шоссе.

Опыт, доказывающий, что лишайники очень чувствительны к загрязнениям. (Приложение 12)

Я брала экземпляр пармелии бороздчатой и приливала соляную кислоту прямо на слоевище. Оставила на подоконнике. Через каждые 3 часа я подливала по нескольку капель соляной кислоты. В итоге он выделил зеленоватую жидкость и стал уменьшаться в размерах. На утро я провела контроль опыта, оказалось, что лишайник высох и стал крошиться.

Итог: соляная кислота губительна для данных организмов.

4.Лишайник – помощник всем

Очень не многие знают о пользе этого организма, являющегося родственником динозавров. Они удивительны тем, что 2000 лет до нашей эры их уже использовали древние египтяне. Они обладают антибиотическими и бактерицидными свойствами. Ещё в Египте из лишайников получали пудру. В 19 веке из пармелии делали тампоны для остановки кровотечения из носа, также получали препараты для лечения ожогов, кожных заболеваний. Их используют в парфюмерии для закрепления ароматов ,используют в роли красителей.

Они прекрасные индикаторы воздуха.

С их помощью (медленный рост) можно определять возраст горных пород: был установлен возраст скульптур на о. Пасхи. Им не менее 600лет.

Лишайники используют в пищу. Например, «лишайниковый крахмал» - лихенин, используют для приготовления мармеладов, в хлебопечении, такой хлеб долго не плесневеет. Об этом качестве лишайников знали скандинавы, когда уходили в далёкие морские походы. Для них выпекали хлеб с добавлением лишайниковой муки, он долгое время сохранял вкусовые качества.

Они вносят существенный вклад в почвообразование благодаря лишайниковым кислотам.

Служат кормом для животных: лоси их употребляют из-за специального фермента, находящегося в них в котором нуждаются зимой; для многих личинок бабочек лишайник служит основным продуктом питания; птицы используют для строительства гнёзд.

Как оказалось, у лишайников много достоинств, о которых мы - люди не знаем, или не хотим знать.

Выводы:

Изучив свойства лишайников хочется отметить, что эти организмы не только интересны , но ещё и очень полезны для мира природы.

5.Заключение

Выполнив эту работу, я не только расширила свои знания, но и нашла ответы на поставленные мною вопросы. Эти удивительные организмы настолько интересны и необычны. Как оказалось, лишайниковый видовой состав позволяет выявить эколого-географические особенности закономерностей формирования лихенофлоры. Они являются долгожителями на Земле. С помощью лишайников можно легко определить в чистой или загрязнённой местности мы проживаем. Сколько пользы они приносят всему живому. В настоящее время много людей, в частности детей, являются аллергиками. Поэтому, зная о том, что в лишайниках содержатся красящие вещества, можно активно использовать её в покраске игрушек ,изделий для людей страдающих этим недугом. Для более долгого хранения пищевых качеств продуктов питания использовать натуральные бактерицидные свойства лишайников. Вместо различных химических добавок ,сохраняющих долгий срок хранения, использовать водные вытяжки лишайников. Это может быть полезным для людей , которые надолго уходят в экспедиции, ведущих здоровый образ жизни , у которых есть заболевания, которые не позволяют им употреблять продукты с химическими консервантами, а также для детей младшего возраста.

6.Список литературы и интернет-источников

1. Кравченко М.В., Боголюбов А.С. Методика описания лишайных сообществ. Методическое пособие. Серия: методические пособия по полевой экологии для педагогов дополнительного образования и учителей. Москва. Ассоциация «Экосистема» 1996

2.Шапиро И.А.Загадки растения - сфинкса. Лишайники. Гидрометеоиздат,1991

3.Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг. М.:Акад.проект,2005

Приложение 1

Вопросы:

1.«Что такое лишайники», «Где их можно встретить ?»

2. «Лишайники полезны или вредны» :

3. «Нужно ли бороться с лишайниками»:

4.Чем вредны лишайники

5.Чем полезны лишайники

Анализируя результаты опроса, мною были сделаны следующие выводы

1.8 обучающихся знают о лишайниках (57%), 6 обучающихся не знают о лишайниках43%) , однако все 14 знают ,где их можно встретить

2. 5 обучающихся (36 % не знают ответа ;2обучающихся ( 14%дали ответ –не полезны),7 обучающихся (50% дали ответ –полезны)

3. 5 обучающихся (36% дали ответ – не нужно бороться, остальные 7 (67%нужно уничтожать)

4. 7 обучающихся (50% дали ответ ,что не знают ответа).7 обучающихся (50%-назвали о вреде лишайников.

5. Только 5 обучающихся (36% дали ответ –о пользе лишайников , остальные 4-29%не смогли ответить ,4 ( 29%ответили ,что лишайники вредны)

Приложение2.

Электрический столб

На стене

Береза

Приложение3

Приложение 4

Приложение5

Приложение 6

Приложение №7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Обработка раствором лишайника

Приложение 11

Приложение 12

АНКЕТА-ЗАЯВКА

участника фестиваля творческих открытий и инициатив «ЛЕОНАРДО»

(научно-исследовательских работ обучающихся общеобразовательных организаций Курской области)

Средняя группа -5- 7класс

Секция-естественно-математическая

Фамилия, имя, отчество автора:

Коптева Анастасия Александровна

Тема работы «Такие удивительные организмы - лишайники»

Год, месяц, день рождения:25 декабря 2009год

Место учебы: Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Хомутовская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Н.И.Сечкина» Хомутовского района Курской области

Класс-7а

Е- mail участника : [email protected]

Телефон:89513377927

Фамилия, имя, отчество руководителя работы :

Нагорных Татьяна Васильевна

Должность: учитель биологии географии и

Место работы: Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Хомутовская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Н.И.Сечкина» Хомутовского района Курской области

Телефон: 89518709976

Е- mail :tatyananagornih@yandex.ru

Полное название и адрес образовательной организации: Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Хомутовская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Н.И.Сечкина» Хомутовского района Курской области 307540 Курская область, рп Хомутовка, улица Кирова, дом5

Телефон образовательного учреждения 8(471)3721284

Е- mail : homutovsk 571@ mail.ru

ФИО руководителя образовательного учреждения:

Чайковский Александр Викторович

Дата заполнения :11.02.2024

35