Монстера в уголке живой природы (первое растение слева).
Изучая сокодвижение, вы можете поставить интересные, простые опыты, провести ряд наблюдений.
Срежьте летом стебель травянистого растения на 3–5 см над корневой шейкой, смочите срез водой. Насадите на пенек резиновую трубку, соединенную с ртутным манометром. По подъему ртутного столбика можно судить о силе корневого давления.
Опыт с выяснением корневого давления.
Вместо ртутного манометра можно взять прямую стеклянную трубку и соединить ее с резиновой, насаженной на пенек, и судить о силе корневого давления по подъему водяного столбика.
Если в школьном дворе есть несколько деревьев разных пород, то можно пронаблюдать за весенним сокодвижением каждого из них, а потом сравнить наблюдения. Приборы, необходимые для этого, нетрудно сделать самому. Рисунки помогут вам в этом.
Прибор для учета сокодвижения.
Полученное за каждый день количество сока измеряйте при помощи мензурки и записывайте.
Одновременно наблюдайте за развитием почек на дереве.
Выясните, как влияет погода на весеннее движение сока, как это движение изменяется в связи с развитием почек.
Едва ли можно встретить среди вас больших любителей прогулок в лиственный лес в то время года, когда никак сразу не скажешь, — кончилась зима или еще нет. И совсем напрасно! Если сокодвижение у клена началось, стоит прогуляться в лиственный лес.
Март.
Пусть еще снег покрывает почву в лесу, но под покровом его — весна. Совсем осторожно, небольшой деревянной лопаткой надо снять слой снега. Почва под ним обычно не промерзает. Лесная подстилка рыхлая и поэтому плохо проводит тепло. Она состоит главным образом из опавших листьев. Вот сразу начинают попадаться нежные стебельки с молодыми, еще свернутыми листочками. Ошибки быть не может в том, что это молодые листочки; прошлогодние — бурозеленого цвета, с грубой кожицей.
Сныть.
Здесь можно встретить ростки многолетней пролески, медуницы, ветреницы, чистяка, сныти и многие другие.
Голубенький, чистый
Подснежный цветок!
А подле сквозистый
Последний снежок…
У медуницы на ростках заметны бутоны. Значит, эти растения развивались под снегом зимой? Значит, неверно говорят о том, что зима, если не смерть, то глубокий сон для всех растений?
Медуница.
Попробуем разобраться в этом. Многие наши весенние растения, часто называемые общим названием «подснежников», являются многолетними. У мать-и-мачехи, у ветрениц в земле имеется мясистое корневище. За прошлое лето в нем накопились питательные вещества. У гусиного лука, у пролески на зиму остается в земле луковица, а в ней — запас питательных веществ. У чистяка есть боковые корни, наполненные питательными веществами. Вот все эти запасы и расходуются весной, еще под снегом. Они идут на развитие стеблей, листочков и даже бутонов у наших подснежников.
Чистяк.
Возникает другой вопрос: как же нежные ростки подснежников переносят низкие температуры? Опыты показывают, что в корневищах, клубнях, луковицах многолетних растений зимой содержится много сахара; особенно его много становится к весне. Это легко обнаружить, надкусив весной подземную часть какого-либо из наших подснежников. А известно, что крепкие растворы замерзают при более низкой температуре, чем дистиллированная вода. И так сахар помогает перенести морозы. К тому же колебания температуры под покровом снега менее значительны, чем на поверхности почвы. Но всё же условия для развития нежных ветрениц и других подснежников очень трудные. Растениям приходится пробиваться своими ростками прямо через снег, и нельзя не удивляться их жизнестойкости.
Еще больше вызывает удивление то, что подснежники теряют свои надземные части в лучшую пору года — с началом лета. Сохраняются только подземные части до будущей зимы, опять до неблагоприятных в климатическом отношении условий. Уже в июле трудно встретить цветущие подснежники, а позже их вообще не найти. Не успеют созреть плоды, как всё растение уже побурело, завяло, поникло к земле.
Вот, например, гусиный лук. Он очень быстро желтеет, сохнет, коробочки-плоды поникают вместе с увядающим растением; лежа на земле, они созревают и растрескиваются.
Но эти растения у нас широко распространены. Значит, они приспособлены к условиям жизни.
В чем же тут дело? Как разобраться? С чего начать?
Лучше всего начать с выяснения — когда подснежники начинают свое развитие в природе? Обычно с середины зимы. А нельзя ли вызвать развитие их в комнатных условиях с осени? Попробовали. Только многолетняя пролеска дала маленькие ростки. Известный русский ученый академик Любименко брал растение чистяк. Оно имеет подземные клубеньки, которые начинают прорастать с осени, а затем прекращают свое развитие до весны. В комнате проросшие клубеньки не продолжали развития. Почему?
Их подержали на холоду, проморозили.
Развитие возобновилось. Чего же им недоставало для развития в комнате?
Один ученый накопал осенью клубни обыкновенной хохлатки, посадил их в плошки и держал в комнате. Прорастание началось в январе. Но выросли настоящие карлики — растеньица по 2–3 см высотой. Плодов они не принесли и скоро погибли. Часть банок с клубнями хохлатки была выдержана под снегом и затем внесена в комнату. Из них развивались нормальные растения.
Хохлатка.
Вывод был ясен. Подснежники для своего нормального развития нуждаются в пониженных температурах.
Не правда ли, они сходны в этом отношении с озимыми растениями, которые не колосятся, если их посеют весной?
Академик Т. Д. Лысенко поставил перед собой вопрос: что такое яровость и озимость? Верно ли, что эти свойства сортов неизменны?
С 1927 года он начал высевать озимую пшеницу не так, как ее высевали испокон веков, — с осени, а совсем в другое время. Это было в Азербайджане. Начиная с 10 февраля, он высевал через каждые два дня семена озимой пшеницы «кооператорка». Заметьте: озимой!
И что же, ранние посевы озимой пшеницы заколосились, а поздние — нет. Почему же так вышло? Ведь семена были однородными — озимого сорта пшеницы.
Эту загадку разрешил, наблюдая за сезонным развитием растений, Трофим Денисович Лысенко. Он проник в законы развития растений.
Ученый открыл, что так называемые озимые растения нуждаются в начале своего развития в пониженных температурах. Если есть воздух, влага, но нет нужных пониженных температур, то растение не способно нормально развиваться. Ранние посевы озимой пшеницы «кооператорка» успели получить пониженные температуры. Они и дали колосья, как будто бы были посеяны с осени. Поздние посевы, напротив, не захватили уже холодных дней — и они не заколосились совсем.
Ветреница («подснежники»).
Наши подснежники относятся к группе растений с подснежным развитием. Вот почему напрасными оказались для них свет, тепло и влага комнаты, если не было в начале развития нужного охлаждения.
А может быть, летом подснежникам не хватает света? Пышный летний полог леса прогнал их? Весной же они чувствовали себя хорошо, потому что молодая листва была прозрачна и пропускала много света? Но ведь осенью полог леса снова прозрачен. Условия освещения становятся похожими на весенние.
Это хорошо видно для Ленинграда из таких данных:
Январь 6,48
Февраль 9,28
Март 11,4
Апрель 14,22
Май 16,34
Июнь 17,56
Июль 17,34
Август 15,8
Сентябрь 12,42
Октябрь 10,8
Ноябрь 7,26
Декабрь 5,22
И всё-таки наши подснежники заканчивают свое развитие в начале лета.
Изящный и скромный подснежник — это большая загадка: перенести все трудности развития под снегом, открыть шествие цветов весной и потерять свой наряд, как только лето вступает в свои права!
Загадка разгадана учеными.
География растений открывает нам, что и в других широтах встречаются растения с подснежным развитием. Это растения альпийской зоны Алтая, Кавказа, Альп и других мест. Известный исследователь Алтая В. В. Сапожников пишет об одном из видов лютика, что лютик «не стесняется даже сплошным покровом снега; где он не толст, вы видите, как бутоны цветов, покрытые черным пушком, пробивают снежную корку и выставляются над ней, но расцвести вполне не могут; пусть тающий снег отступит хоть на один вершок, золотисто-желтые цветки скоро раскроются».
Знаменитый русский путешественник и ученый Н. М. Пржевальский рассказывает: «…мы провели последнюю треть апреля в альпийской области… Растительная жизнь только что начинала пробуждаться и из цветов попадались лишь чистяк и первоцвет. Встречая их по горным лугам, иногда возле нерастаявших пластов зимнего снега, мы всегда удивлялись, насколько может применяться организация растения к неблагоприятным условиям климата. Я видел не только в альпийской области, но даже в более низких горных долинах цветы первоцвета, горечавки, ириса, касатика и другие, не гибнувшие ни от мороза –6–9 °C, ни от глубокого снега, которым они были засыпаны ночью. Днем, лишь только проглядывало солнце, эти дети весны красовались попрежнему, словно спешили насладиться жизнью и благотворным теплом, которое спустя немного опять должно было замениться морозом или метелью».
Первоцвет.
У нас на Кавказе можно найти под снегом много растений в цветущем виде. Например, камнеломка и некоторые другие растения цветут на высоте от 1650 до 2890 м. Они выносят свои цветы сквозь снежный покров в 10–20 см мощностью.