«ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО БИОЛОГИИ НА ТЕМУ: «АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНЫХ И ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ ВИДОВ РОДА ПОДОРОЖНИК»


научно-практическая конференция
«старт в науку»
Исследовательская работа
По биологии
На тему:
анатомические особенности вегетативных и генеративных органов видов рода подорожник
Автор работы ученица 11 кл
Трусова Екатерина Дмитриевна
МБОУ «Синезерская СОШ»

Руководитель:
Учитель биологии и химии
Свитич Мария Александровна
МБОУ «Синезерская СОШ»
2016/2017 уч. Год
Содержание
Введение………………………………………………………………………….2
Глава I. Объем рода подорожники……………………………………………..3
1.1.Систематическое положение исследуемых видов………………………....5
1.2. Характеристика исследуемых видов……………………………………….5
1.2.1.характеристика вида Подорожник большой (Plantago major )……..5
1.2.2.характеристика вида Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata)…………………….………………………………………………….6
Глава II. Материалы и методика работы…………………………………...….7
Глава III. Анатомическая характеристика………………………….................9
III.1. Подорожник большой (Plantago major)…………………………………..9
III.2. Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata)…………………………....9
Выводы…………………………………………………………………………..10
Литература………………………………………………………………………11
Приложение……………………………………………………………………..12

Введение
В семействе подорожниковые- PLANTAGINACEAE 3 рода и 265 видов, распространенных в умеренных областях обоих полушарий с немногими видами в тропиках. Подорожник - широко распространенное травянистое растение, хорошо узнаваемое благодаря прикорневой розетке округлых гладких листьев с выраженными продольными жилками и зеленоватым колоскам на тонких стебельках. Подорожник растет преимущественно вдоль дорог, отчего это растение и получило свое название. Любовь подорожника к дорогам неслучайна: по осени, когда семена уже созрели, обилие влаги делает их липкими, поэтому ногами пешеходов и колесами транспорта разносятся тысячи семян.
Латинское название подорожника - plantago - происходит от слов planta - ступня, след и agere - двигать, направлять. Прижатые к земле листья подорожника напоминают отпечаток подошвы. Было у него и другое название, дожившее в Европе до средневековья - "арноглосса" - овечий язык - тоже за форму его листьев. Немецкое название подорожника буквально переводится как наше, а вот английский и французский языки позаимствовали его из латыни. Но подорожник не единственное название этой травки, зовут ее так же попутчиком, путником.
Далеко не все виды подорожника похожи на привычный нам подорожник большой, который, собственно все и считают обычным подорожником. Подорожник чрезвычайно живуч. Выживает подорожник под ногами людей, под колесами машин потому, что листья его очень прочны, да к тому же порой плотно прижаты к земле.
В качестве обьекта работы были выбраны виды, подорожник большой(Plantago major), подорожник ланцентный (Plantago lanceolata).
Цель работы: выявить сходства и различия в анатомическом строении Plantago major, Plantago lanceolata и дать полную анатомическую характеристику исследуемых видов.
Задачи:
1.Собрать необходимый материал для работы: Изготовить гербарий видов.
2.Сделать срезы листовой пластинки Plantago major, Plantago lanceolata
3.Сделать срезы цветоносов Plantago major, Plantago lanceolata. Сделать препараты полученных срезов.
4.Сделать микрофотографии препаратов.
5.Проанализировать полученные микрофотографии.
6.Сделать выводы.
Глава I.
Объем рода подорожники.
Насчитывается около 250 видов подорожника, которые встречаются почти повсеместно, кроме многих тропических областей.
Подорожник большой(Plantago major) - растение двулетнее, то есть в первый год дает только розетки, а после цветения - погибает. Подорожник распространен по всему земному шару, встречается в любых местах, куда заходили люди. Исключения составляют засушливые районы где он растет только по берегам рек и оросительных водоемов, а так же места Крайнего Севера. Большой подорожник занесен из Европы и в Америку, где раньше его не было. Там он получил у индейцев название "след бледнолицего", потому что первоначально прибыл на этот континент на сапогах европейских завоевателей.
В травостое на лугах встречается другой вид - подорожник ланцетный (Plantago lanceolata). Этот вид получил свое название по форме листьев. Они действительно похожи на ланцет - старинный хирургический нож, сейчас его называют скальпелем. Листья ланцетного подорожника, кроме самых старых, по земле не стелятся, на лугу им просто не хватило бы места. Они направлены вверх, словно скальпели поставили в стакан.
В Подмосковье, Средней полосе России и на Кавказе встречается подорожник средний(Plantago media). От большого, на который он очень похож, отличается опушенными листьями.
Подорожник приморский (Plantago maritima ) Все листья в прикорневой розетке. Они линейные или ланцетные, мясистые, голые, реже слегка опушённые, иногда желобчатые, обычно цельнокрайние, но могут быть слабо зубчатыми.
Подорожник шероховатый (Plantago scabra Moench) Однолетнее растение. Листья супротивные, линейные, узкие (шириной всего до 5 мм), иногда железисто-опушённые. Стебель отличается от всех среднероссийских видов подорожника, для которых характерны безлистные простые стебли-стрелки, облиственными ветвистыми стеблями и укороченными побегами в пазухах листьев. В Средней России встречается во всех областях, к югу от Оки часто, севернее преимущественно как заносное.
А так же известны виды:
Plantago asiatica — Подорожник азиатский
Plantago australis— Подорожник австралийский
Plantago cordata — Подорожник сердцевидный
Plantago coronopus — Подорожник перистолопастный или Подорожник перистый.
Plantago depressa — Подорожник прижатый = [Plantago tibetica — Подорожник тибетский]
Plantago erecta E — Подорожник прямой
Plantago lagopus — Подорожник заячий, или Подорожник пушистый
Plantago uniflora — Подорожник одноцветковый
Plantago virginica — Подорожник виргинский
Plantago ovata — Подорожник яйцевидный
Plantago patagonica — Подорожник патагонский1.1.Систематическое положение исследуемых видов
Научная классификация
Царство: Растения
Отдел: Покрытосеменные
Класс: Двудольные
Порядок: ЯсноткоцветныеСемейство: Подорожниковые
Род:Подорожник
Вид: Подорожник большой - Plantago major
Вид: Подорожник ланцетный - Plantago lanceolata
1.2. Характеристика исследуемых видов
1.2.1 характеристика вида Подорожник большой (Plantago major )
Описание внешнего облика:
Цветки: Прицветники плёнчатые, килеватые, яйцевидные или эллиптические, в среднем равны чашечке. Чашечка четырёхраздельная, чашелистики длиной 1,5-2,5 мм, такого же вида, что и прицветники. Цветки мелкие, невзрачные. Венчик плёнчатый, буроватый, с цилиндрической трубкой и четырёхраздельным отгибом, его доли яйцевидные или яйцевидно-ланцетные, вниз отогнутые.
Листья: Все листья в прикорневой розетке. Листья широкояйцевидные, длиной до 20 см и шириной до 10 см, с длинными черешками и хорошо выраженными на листовой пластинке дуговидными жилками, обычно голые или слегка зубчатые, с более заметными зубцами у основания листа.
Высота цветоноса : 10-30 см.
Корень: С укороченным корневищем и с мочкой белых корней.
Плоды: Яйцевидные (реже почти шаровидные) коробочки. В каждой коробочке до 34 семян.
Семена: Мелкие, длиной около 1 мм, уплощённые, нередко угловатые.
Время цветения и плодоношения: Цветёт с июня до осени, плоды соответственно созревают в разное время, начиная с июля.
Продолжительность жизни: Многолетнее растение.
Местообитание: Подорожник большой произрастает на пустырях, в населённых пунктах, на полевых и лесных дорогах, по окраинам полей, в огородах, садах, на лугах, опушках, полянах.
Распространенность: Подорожник большой - широко распространённый вид во всех регионах Евразии, занесён и на другие континенты. В России встречается по всей территории. В Средней России обыкновенное растение во всех областях.
1.2.2. характеристика вида Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata )
Описание внешнего облика:
Цветки: Цветоносные стрелки бороздчатые, заканчиваются плотными короткими яйцевидными или цилиндрическими соцветиями-колосьями. Прицветники плёнчатые, с травянистым килем, яйцевидные или эллиптические, заострённые. Чашечка с четырьмя плёнчатыми килеватыми чашелистиками, из которых два передних срослись в двулопастную чешую с двумя бурыми или зеленоватыми полосками-килями, поэтому чашечка кажется трёхчленной. Венчик правильный, плёнчатый, с четырёхдольным отгибом; доли яйцевидные или продолговато-яйцевидные, заострённые. Длиной около 12 мм.
Листья: Листья в прикорневой розетке, опушённые, цельнокрайние или слегка зубчатые, с 3-7 жилками, ланцетные или линейно-ланцетные, длиной 4-15 см и шириной 0,5-2 см, заострённые, сужены в длинный черешок с шерстистым основанием
Высота цветоноса: 20-50 см.
Корень: Со стержневым корнем, с чешуйками близ шейки.
Плоды: Эллиптические двухсемянные коробочки длиной около 3 мм.
Семена: С одной стороны выпуклые, с другой желобчатые.
Время цветения и плодоношения: Цветёт в мае-июле, плоды созревают, начиная с июня.
Продолжительность жизни: Многолетнее растение.
Местообитание: Подорожник ланцетный растёт на лугах, полянах, опушках, обочинах дорог, сорных местах.
Распространенность: Евроазиатский вид, занесён и натурализовался в ряде регионов Африки, Северной и Южной Америки. В России распространён повсюду в европейской части, на Северном Кавказе и на юго-западе Западной Сибири. В Средней России подорожник ланцетный встречается во всех областях.
Глава II. Материалы и методика работы
Все исследуемые объекты были собраны п. Синезерки Брянской области. С листьев Plantago major, Plantago lanceolata с помощью припоравальных игл снимаем верхний и нижний эпидермис.
С помощью острого лезвия сделать на собранном материале необходимые срезы таким образом, чтобы их можно было рассмотреть под малым и большим увеличением микроскопа строение нужных элементов листовой пластинки, корня и цветоносов.
Для удобства последующей работы сделать препараты полученных срезов. Для этого приготовить фиксатор.
Полученные препараты анализируются и отбираются фрагменты для фотографирования.
Изготовить микрофотографии отобранных фрагментов.

Изготовление микрофотографий.
Микрофотография (микросъёмка, англ. micrograph, photomicrography) — техника фотографии макроскопических объектов, преимущественно с помощью оптической системы микроскопа. Наряду с макрофотографией, микрофотография широко используется в научных исследованиях для изучения структуры. Отличается от макрофотографии большим увеличением, что требует применения микроскопа и специальных технических приёмов.
Высококачественная микрофотография производится с помощью специализированных микроскопов, оснащённых приставками с фотовидеоаппаратурой, которые дают возможность получать даже высокого качества изображения. Также возможна микрофотография, проводимая с помощью зеркальных или цифровых фотоаппаратов и обычных рабочих микроскопов. В последнем случае используются разнообразные переходные приспособления; съёмка может вестись как с использованием системы объектив микроскопа — окуляр микроскопа — объектив фотоаппарата, так и с использованием одного лишь объектива микроскопа, непосредственно на фотосенсор или фотоплёнку.
Микрофотография является весьма специфической областью. Однако, чтобы воспользоваться ее методами на начальном уровне, потребуется немного затрат. К тому же сейчас уже появились цифровые камеры, позволяющие мгновенно получить наилучший результат.
Задачи, решаемые при помощи микроскопа, предоставляют интригующие возможности для творческой фотографии
Для задач микрофотографии сам микроскоп, который призван формировать изображение, оснащен намного лучше, чем любая часть камеры для тех же целей. Очень важно сделать так, чтобы применение камеры не привело к ухудшению качества уже увеличенного изображения.
Большинство цифровых камер имеют жестко встроенный объектив. Это хуже чем идеальная зеркальная камера. Однако есть одно существенное требование, связанное с полем зрения микроскопа для целей фотосъемки, которое состоит в необходимости иметь несколько адаптеров. Адаптеры могут решить любые вопросы присоединения к любой камере, в том числе и к основной.
Когда дело доходит до выбора микроскопа, прежде всего, нужно учесть цель, для которой вы намерены его применять. Если вы научный работник, работающий в специальной области, то наверняка знаете - что вам нужно.
Типичные сложные профессиональные микроскопы имеют увеличение в диапазоне от 40x до 1000x. Однако увеличения от 20x до 40x получить легче. Они больше подходят для таких признанных объектов изучения.
Вы можете присоединить камеру к монокулярному либо бинокулярному микроскопу. Однако для наибольшего удобства используйте трехокулярный стереомикроскоп, в котором третий объектив специально отведен для камеры.
Глава III. Анатомическая характеристика
III.1. Подорожник большой (Plantago major)
Корень, лист и цветонос
Корневая система подорожников довольно разнообразна по строению. Мочковатая корневая система у P. Major- хороший отличительный признак вида. Корень снаружи покрыт ризодермой. Под покровной тканью лежит вторичная кора- флоэма. Собственно вторичная флоэма состоит из проводящих и паренхимных элементов, одревесневших механических элементов нет. Камбий образован 3–4 слоями клеток, которые внутрь от себя формируют элементы вторичной ксилемы.
По анатомическому строению листа подорожник простой можно отнести к ксерофитам. Лист покрыт типичной эпидермой с хорошо развитой кутикулой. В эпидерме содержится большое количество устьиц как с нижней так и с верхней стороны. Жилкование листа подорожника дуговидное, что хорошо отличает подорожники в вегетативном виде от похожих растений.
Основание листовой пластинки плавно переходит в черешок. Этот признак также приобретает таксономическое значение. Что касается анатомии цветоносов. Поперечные срезы цветоносов видов подорожников подтверждают мнение о диагностической ценности этого признака. У P. major 16 проводящих пучков, центральная полость отсутствует.
III.2. Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata)
Корень, лист и цветонос
Стержневая корневая система с тонкими придаточными корнями. Корни по своему строению схожи с корневой системой P. Major . Корень снаружи покрыт ризодермой. Под покровной тканью лежит вторичная кора с вторичной флоэмой. Собственно вторичная флоэма состоит из проводящих и паренхимных элементов, одревесневших механических элементов нет. Виды подорожника различаются степенью ветвления вегетативных побегов. P. Lanceolata ветвятся значительно сильнее, чем P. Major , у него ветвления не наблюдаются.
Листья образуют прикорневую розетку. Признаки листа подорожников широко используются для их систематики. Размер листа, его форма, форма основания и верхушки, соотношение между черешком и листом являются важнейшими признаками для различения видов подорожников. Листовая серия P. Lanceolata отличается тем, что в начале сезона листья более широкие, а затем делаются все более узкими и густо опушенными. Анатомия эпидермальных структур, в частности, устьиц и волосков у подорожников имеет определенное таксономическое значение. У P. Lanceolata большое количество устьиц как у P. Major. Форма и строение волосков имеет значение в систематике. Для целей систематики принимались такие признаки, как густота расположения волосков, их длина и ширина на различных органах, а также характер их роста.
Анатомию цветоносов определяют поперечные срезы. На поперечном срезе цветоносов P. lanceolata отчетливо видны 5 ребер, укрепленных склеренхимными тяжами, 22 проводящих пучка и центральная полость.
Выводы
В ходе исследования были выполнены все поставленные цели и задачи. При исследовании Plantago major, Plantago lanceolata выявлены следующие сходства и различия этих видов. Два этих вида можно отнести к одному роду Plantago. Так как особого различия в анатомическом строении Plantago major, Plantago lanceolata не выявлено, единственное различие в анатомическом строении цветоноса у Plantago lanceolata больше проводящих пучков, чем у Plantago major. Различия между этими видами только во внешнем строении листьев, корневой системы и длины цветоноса.
Литература
И. А. Губанов, К. В. Киселева, В. С. Новиков, Н. В. Тихомиров «Иллюстрированный определитель растений средней России» том 3 стр. 239-240
А. М. Задорожный, А. Г. Кошкин, С. Я. Соколов «Справочник по лекарственным растениям» стр.264
Жукова Л. А. Подорожник большой (plantago major l.) // Диагностика и ключи возрастных состояний луговых растений. — М., 1986. — стр. 39–42
Н. А Комарницкий, Л. В. Кудряшов, А. А. Уранов « Ботаника. Систематика растений» 7е издание стр.499
Л. И. Лотова «Морфология и анатомия высших растений» стр. 54, 132, 150, 264, 316, 404, 450, 457, 471,472, 482, 490.
Жукова Л. А. О развитии розеточных побегов подорожника большого(plantago major l.) 1987. — стр. 97
Онтогенетический атлас лекарственных растений / Отв. редактор Л.А. Жукова: учеб. пособие. Т. 1. – Йошкар-Ола, 1997. – 240 с.
Подорожник // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. 
Приложение

Рис. 1 Поперечный срез корня Подорожника большого (Plantago major)
1-ризодерма 2- флоэма 3- камбий 4-ксилема

Рис. 2 Верхний эпидермис Подорожника большого (Plantago major)
Устьице

Рис.2 Нижний эпидермис Подорожника большого (Plantago major)
Устьице

Рис.3. Поперечный срез цветоноса Подорожника большого (Plantago major) 1- проводящий пучек 2-центральная полость 3-паренхима
4- склеренхима

Рис.4 Поперечный срез корня Подорожника ланцетного (Plantago lanceolata) 1- камбий 2- ризодерма 3- флоэма 4- ксилема

Рис.5 Верхний эпидермис Подорожника ланцетного (Plantago lanceolata)
Устьице

Рис.5 Нижний эпидермис Подорожника ланцетного (Plantago lanceolata)
Устьице

Рис.6 Поперечный срез цветоноса Подорожника ланцетного (Plantago lanceolata) 1- паренхима 2-склеренхима 3-проводищий пучек ь4-центральная полость

Приложенные файлы


Добавить комментарий