Исследование проявления асимметрии листа берёзы повислой в онтогенезе

Актуальность

Оценка качества окружающей среды в наше время чрезвычайно важна из-за высокого уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, который определяет степень нарушения биогеоценозов. Методы биоиндикации позволяют оценивать влияние всех факторов вместе, а не каждого по отдельности. Считается, что растения наиболее точно показывают экологическую обстановку места их обитания, т. к. ведут прикреплённый образ жизни.

Одним из наиболее распространённых методов биоиндикации является метод флуктуирующей асимметрии, то есть оценки степени нарушения симметрии у билатерально симметричных живых объектов. По степени этого нарушения можно оценить экологическое состояние окружающей среды.

Цель

Изучить проявления асимметрии в онтогенезе на примере Берёзы повислой.

Задачи

1. Выбрать площадки для сбора листьев Берёзы повислой в июне и сентябре.

2. Вычислить коэффициенты асимметрии листьев.

3. Сравнить коэффициенты асимметрии листьев в июне и сентябре в зависимости от их размера.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Линейка

• Программа Excel

Описание

Исследование листьев Берёзы повислой (Betula pendula) проводилось в период с июня по сентябрь. Было выбрано несколько площадок на значительном удалении друг от друга, на которых собрали около 300 листьев растения. Все листья распределили на три группы:

1) маленькие – длина листовой пластины до 2 см;

2) средние – длина от 2 до 3,5 см;

3) большие – длина от 4 см.

На следующем этапе провели анализ морфометрических параметров листа по трём параметрам, каждый из которых измерялся справа и слева от центральной жилки:

1 – полуширина листа на расстоянии трети длины листа от верхушки;

2 – длина жилки второго порядка от основания листа;

3 – угол между главной жилкой и второй от основания листа.

По формуле (L–R)/(L+R) вычислялся коэффициент асимметрии по каждому критерию. В дальнейшем полученный коэффициент асимметрии усреднялся для каждого листа и по всем листьям группы.

По шкале перевода определялся балл асимметрии для каждой группы листьев в зависимости от размера листовой пластины и времени сбора.

Следующий этап – вычисление интегрального показателя асимметрии. Автор рассчитал среднюю величину асимметрии для каждого листа, сложив величины асимметрии по каждому критерию и разделив эту сумму на число критериев.

Результаты

Балл асимметрии зрелых листьев, как следует из литературных источников, связан с состоянием окружающей среды, но, судя по полученным данным, на него влияет состояние среды не в момент роста. Есть предположение, что изменения проявляются в момент закладки почек. Для проверки данной гипотезы следует рассмотреть лист в зародышевом состоянии внутри почки с использованием метода микроскопии.

На основании полученных результатов установлена связь между длиной листовой пластины и коэффициентом асимметрии на разных площадках и в разные периоды времени.

По мере роста листа коэффициент асимметрии уменьшается и остаётся постоянным на протяжении всего периода вегетации.

Выводы

1. Неэффективно использовать листья маленького размера из-за большого разброса коэффициента асимметрии.

2. Коэффициент асимметрии у больших листьев не зависит от времени сбора.

3. С увеличением длины листовой пластины коэффициент асимметрии листьев на выбранных площадках уменьшается.

4. Коэффициент асимметрии не увеличивается под влиянием окружающей среды во время роста листа.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы можно использовать для более корректного применения и интерпретации данных, полученных методом флуктуирующей асимметрии.

Награды/достижения

V Общешкольная научно-практическая конференция «Открытый мир образования и науки» – победитель.