УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ, ПЕРЕПЛЫВШЕЕ ОКЕАН
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ, ПЕРЕПЛЫВШЕЕ ОКЕАН
В вашей школе в кабинете биологии в аквариуме или в банке с водой, наверное, растут какие-то неизвестные вам зелёные веточки.
Если на длинных веточках расположены мелкие ланцетные листочки, собранные муто-вочками по три или четыре вместе, то это, по-видимому, чума.
Не бойтесь, — это водяная чума. Она хотя и относится к семейству водокрасовых (Hydrocmharitaceae), но не красит воду, а её заражает.
Научное название этойзаразы— элодея (Elodea).
Если у этой элодеи более длинные листочки и она за лето, вырастает в аквариуме до двух — трех метров длиною, сильно разветвляясь, то это элодея денза (Elodea densa), то есть густая, или зубчатая, привезённая из Аргентины. Видимо, выкинутая из аквариумов любителей, она быстро разрослась у нас в водоёмах Абхазии. Элодея денза, будучи субтропическим растением, большого распространения в нашей природе не получила, но зато ценится как аквариумное растение. большею частью вместо субтропической элодеи у нас в аквариумах живёт подлинная водяная чума канадская — элодея канадензис (Elodea canadensis).
Странно, почему такое растеньице с тонкими изящными веточками называется чумой или заразой. О, это длинная история!
Обычно комнатные и другие культурные растения привозят учёные, моряки или путешественники, а тут элодея из Америки в Европу сама приплыла, и неизвестно, каким образом.
Предполагают, что она из канадских рек была занесена течением в Гудзонов пролив или залив св. Лаврентия. И здесь веточка элодеи прицепилась к днищу какого-либо корабля и переплыла Атлантический океан.
Во всяком случае, элодею заметили в одном из прудов Ирландии в 1836 году.
Она там так разрослась, что через год пришлось пруд очищать и выбросить из него массу весом в несколько пудов.
Через пять лет элодея появилась во многих озёрах Англии и Шотландии.
В 1854 году элодея расселилась по всем рекам и каналам Англии так, что стала мешать судоходству, действию шлюзов и стоку воды, вызывая в ряде мест наводнения.
Элодея получила название «водяной чумы».
В 1854 году один берлинский ботаник выписал из Англии это удивительное растение. Через четыре года элодея завладела фландрскими каналами, и через шесть лет — реками Шпрее, Эльбой и Одером, озёрами и прудами.
В Россию элодею привезли в Петербургский ботанический сад для разведения в аквариумах.
Но уже в 1882 году её видели в реке Карповке, протекающей около ботанического сада.
Через два-три года она заполнила реку Ждановку и все пруды Петровского и Елагина островов.
Барками она была занесена вверх по Неве.
К 90-м годам она появилась в Москве-реке и на Оке, а в 1892 году элодея перешла Урал. Теперь же нет ни одного пруда, ни одной реки, где бы не росла водяная чума, этот сорняк водоёмов.
Интересно, что элодея размножалась столь быстро не семенами, а веточками, почками, то есть вегетативным путём.
Это совсем не значит, что элодея никогда не цветёт.
Элодея — не водоросль, а цветковое растение, только водяное (гидрофит).
Из пазух листочков выступают на длинных цветоножках маленькие цветочки с тремя беловатыми лепестками и тремя красноватыми чашелистиками. Но только на одних растениях — цветочки с девятью тычинками, а на других цветочки имеют завязь из трех плодолистиков.
Элодея — растение двудомное.
Интересно у этого растения происходит опыление.
Цветы обычно поднимаются на поверхность воды. Поднимаются они своеобразно. В середине цветка в освещённой солнцем воде образуется пузырёк кислорода. Увеличивающийся пузырёк поднимает целую ветку с цветками на поверхность воды. Здесь пузырёк лопается, и цветок опять погружается в воду, а созревшая пыльца тычиночных цветов мужских экземпляров элодеи в виде комочка падает на плавающие, как лодочки, лепестки. Лепестки при этом отрываются от цветоножки и плывут по течению или подгоняемые ветерком. Если попадутся цветы элодеи с пестиками, вынырнувшие в это время из воды, то они их опыляют. Этой картины опыления элодеи никто в Европе не видел, так как растения с пыльцой в лодочках-лепестках остались по ту сторону океана, в Америке.
Элодея, заполнившая собой все реки и озера, все водоёмы Европы, произошла от одной веточки женского растения с цветами с одной завязью.
Эта элодея на нашем материке вот уже сто с лишним лет не даёт семян.
Растение без семян, а так быстро и сильно размножилось только кусочками стебельков с почечками! Не правда ли, изумительное растение? Оторвите кусочек веточки элодеи, взятой из любой тихой речки или пруда, и бросьте в банку с песком на дне, наполненную водой. На солнце кусочек элодеи быстро выпустит белые ниточки-корешки, укрепится за дно и начнёт ветвиться.
Вам, наверное, известно, что элодея — самое лучшее учебное пособие при изучении ботаники. Прекрасно удаются наиболее сложные опыты с этим растением.
Поэтому элодея имеет большое распространение не только в водоёмах, но и в лабораториях университетов, институтов и кабинетов биологии школ.
Попробуем и мы испытать это учебное пособие.
ЧТО МОЖНО СДЕЛАТЬ С ЭЛОДЕЕЙ
«Любопытнейший момент жизни»
Срежьте веточку элодеи, опустите её срезом вверх в стакан или большую рюмку, наполненную водой, и поставьте на яркое солнце или перед сильной электрической лампой. Теперь внимательно смотрите.
Видите: на срезе стебелька вздувается пузырёк. Вот он оторвался, поднялся на поверхность воды и лопнул. Вот ещё и ещё. Сосчитайте, сколько пузырьков выделилось из веточки элодеи в минуту.
Это выделяется из элодеи замечательный газ — кислород. Каждый знает, что кислород нужен для дыхания всему живому: человеку, животному и растению. Но вместе с выделением элодеей кислорода в листьях её происходит и другое явление.
«Мы присутствуем здесь при одном из любопытнейших моментов в жизни не только растения, но и всего органического мира. От этого момента зависит существование всего живого на земле: каждый подобный пузырёк кислорода оставляет за собою в растении соответствующее количество углерода, превращающегося в органическое вещество. Этим органическим веществом питается всё живущее; другого источника п и щ и не существует на нашей планете. Мало того, в этот момент свет и теплота солнечного луча принимают скрытую форму, слагаются в растении, освобождаясь вновь в форме света же или теплоты, когда органическое вещество будет сгорать в наших печах или окисляться в наших организмах. В этот момент, можно сказать, завязывается тот узел, развязкой которого является судьба всего органического мира и человека».
Так говорил замечательный учёный, ботаник К. А. Тимирязев на одной из своих лекций, показывая на экране интереснейший момент жизни — выделение элодеей кислорода.
Мы тоже можем, при наличии проекционного фонаря, показать это явление жизни на экране.
Достанем кусок резиновой трубки или толстой верёвки и два одинаковых куска стекла. Положим между стёклами полукругом трубку или верёвку, плотно сожмём и перевяжем с двух сторон по краям верёвочкой или проволокой. В получившуюся плоскую ванночку (кюветку), почти как диапозитив, нальём воду и положим вверх срезом веточку элодеи. Теперь повесьте на стену большой лист белой бумаги или простыню. Вставьте в проекционный фонарь кюветку с элодеей и показывайте своим друзьям отражение на стене явления жизни элодеи.
Живой аппарат для получения кислорода
Элодею можно использовать для получения кислорода. Возьмите стеклянную банку, налейте водой и положите в неё срезанные ветки элодеи срезами вверх. Накройте элодею воронкой, наполненной водой, с закрытым пробочкой концом. Посыпьте в воду немного двууглекислой соды, чтобы увеличить количество углекислого газа, нужного для питания элодеи и выделения кислорода.
Этот прибор поставьте на яркий солнечный или электрический свет. Через некоторое время вы заметите, что в трубке воронки, под пробкой, накапливается воздух. Его становится всё больше и больше. Когда его наберётся порядочно, зажгите лучинку и после того, как образуется красный уголёк, потушите. Теперь выньте пробочку и быстро поднесите тлеющую лучинку. Она вспыхнет, так как из воронки выйдет кислород.
Чтобы кислород, выжимаемый напором воды снизу, выходил не так быстро, придержите воронку рукой. Можно накопить кислород и в пробирке. Для этого пробирку, наполненную водой, опрокиньте на воронку, зажимая отверстие большим пальцем. За день — два пробирка наполнится кислородом.
Вот вам и аппарат для добывания кислорода путём использования активной деятельности маленьких листочков элодеи.
Путешествие под микроскопом
У элодеи замечательный лист: он позволяет заглядывать внутрь и видеть его жизнь прямо через кожицу. Не нужно делать никаких срезов. Положите листик на стёклышко в каплю воды и смотрите на него в микроскоп.
Действительно, кожица как стеклянная, — видно множество клеток, наполненных знакомыми нам хлорофилловыми зёрнами. Найдём самые крупные клетки и переведём объектив микроскопа на большое увеличение.
Теперь посмотрите внимательнее.
В клетке хлорофилловые зерна располагаются неравномерно, а больше по краям или иногда пересекая клетку. И странно — хлорофилловые зерна как будто медленно движутся. Да, как зелёные вагончики, друг за другом, будто сцепленные, они бегут в одну сторону по краям клетки и пересекая её. Мы неверно назвали хлорофилловые зерна вагончиками, так как не они бегут, а бегут — струятся прозрачные «рельсы». Это движется, струится замечательное живое вещество — протоплазма. Недаром она так называется. По-гречески протос — первый, плазма — образующееся вещество — первичное вещество. Протоплазма вечно движется в живых клетках, то медленнее, то быстрее. В холодном помещении движение протоплазмы такое медленное, что незаметно для глаза, даже смотрящего в микроскоп. Если препарат слегка подогреть до 30, то движение будет довольно быстрое. При нагревании до 40 движение протоплазмы снова замедлится. При температуре 50 протоплазма свернётся и при понижении больше уже не будет двигаться. Жизнь протоплазмы и всего организма прекратится.
На листочке элодеи под микроскопом можно наблюдать интересные изменения протоплазмы.
Положите листик элодеи в каплю раствора соли или сахара. Раствор соли возьмите 10-процентный, сахара — 30-процентный (один грамм соли или три грамма сахара на десять кубических сантиметров воды). В таком растворе под микроскопом будет видно, как протоплазма начнёт отставать от стенок клетки и сжиматься в шар. Это не значит, что протоплазма начала умирать: это водя-кистый клеточный сок, находящийся в середине клетки, начинает вытягиваться соляным раствором. Положите листочек в каплю чистой воды, и протоплазма начнёт снова растягиваться к стенкам. Даже без микроскопа видно, как листочек в соляном или сахарном растворе начинает морщиться и становится дряблым. В чистой воде его крепость опять восстанавливается. Вот почему нельзя класть очень много удобрений в горшок: раствор солей оттягивает из клеток воду и как бы иссушает растение.
На листочке элодеи под микроскопом можно проверить образование крахмала хлорофилловыми зёрнами. Сорвём листочек с веточки элодеи, находившейся несколько часов на ярком солнечном свету, и положим в раствор иода на две-три минуты. Затем листик отмоем от иода и посмотрим в микроскоп. На хлорофилловых зёрнах заметны темно-синие маленькие пятнышки. Это окрасились иодом крахмальные зёрнышки, образованные хлорофиллом на солнечном свету из углекислого газа и воды. Это крупицы первичного органического вещества — пищи всего живого в мире.
Мы с вами заглянули ещё раз в замечательную лабораторию зелёного листа. Мы увидели сложное живое вещество его жизнь, его движение, его работу в каждой из бесчисленных клеточек, составляющих тело растения.
Растения не только украшают наши комнаты они обогащают воздух кислородом, и мы учимся на них Растения создают органическое вещество, обеспечивая существование всего человечества, в том числе и нас с вами, читатель.