Autor: Anastasia Nikolaevna Malkova, metodička, učitelka dalšího vzdělávání
Místo výkonu práce: AU DO RA „Republikové centrum pro další vzdělávání“
Vlastnosti struktury rostlinné buňky
Účel: Dejte dětem představu o rostlinné buňce a všimněte si charakteristických rysů její struktury.
Průběh lekce:
Objevu buňky předcházel vynález mikroskopu na konci 1665. století. První člověk, který viděl buňky, byl Robert Hooke (XNUMX). Pomocí zvětšovacího přístroje zkoumal řezy tkání živých organismů. Na řezu zátky rostliny viděl buněčnou strukturu a jednotlivé buňky nazval buňkami.
Práce s tabulkou „Struktura rostlinné buňky“
— Skořápka (plazmatická membrána) Skládá se z celulózy. Jeho funkce: podpora, ochrana, transport.
— Cytoplazma je zodpovědná za transport v buňce. Toto je prostředí pro organoidy.
— Jádro je úložištěm dědičné informace.
— Vakuola je dutina vyplněná buněčnou mízou. Reguluje průtok a uvolňování vody.
– Plastidy. Chloroplasty Malá tělíska obsahující pigment. Zelené plastidy nezbytné pro fotosyntézu.
Sledování karikatury „Struktura buňky“
.
Laboratorní práce „Struktura listových buněk Elodea“
Elodea je vodní rostlina, která žije ve vodách Jižní Ameriky. Má pouze dvě řady buněk v tkáních, takže je velmi vhodný pro přípravu dočasného mikrosklíčka.
Karta s pokyny:
1. Umístěte list Elodea do kapky vody na podložní sklíčko.
2. List narovnejte pitevní jehlou a přikryjte krycím sklíčkem.
3. Prohlédněte si preparát pod mikroskopem (čočka x 20, okulár x 15).
4. Nakreslete skupinu buněk.
5. Nakreslete buňku listu Elodea, označte její části (skořápka, cytoplazma, jádro, chloroplasty).
Rozhovor o chloroplatech. Shlédnutí filmu „Pohyb chloroplastů v buňkách Vallisneria“, „Úloha chloroplastů ve fotosyntéze a syntéze organických látek“.
Aktivita chloroplastů je dána procesem fotosyntézy – vznikem organických látek z anorganických látek – oxidu uhličitého a vody za povinné účasti světelné energie. Fotosyntéza je možná díky přítomnosti zeleného barviva – chlorofylu – v chloroplastech. Během fotosyntézy jednoduché sacharidy polymerují za vzniku škrobu, který se nazývá asimilativní nebo primární škrob. Ukládá se v chloroplastu ve formě jednoho nebo dvou, zřídka několika malých zrn.
Laboratorní práce “Detekce asimilačního škrobu”
Asimilační škrob lze detekovat pomocí reakce s jódem. K tomu se čerstvý list Elodea vloží do roztoku jódu ve vodném roztoku jodidu draselného. Činidlo, které pronikne do buňky, ji zabije, zatímco cytoplazma a další organely buňky zhnědnou a plastidy silně nabobtnají. Škrob umístěný uvnitř chloroplastů se působením činidla zbarví do tmavě modré barvy.
Asimilační škrob se nejsnáze nachází v buňkách na bázi listu, kam činidlo proniká jako první a kde škrob přetrvává déle. Buňky s asimilačním škrobem v plastidech by měly být pozorovány pod velkým zvětšením mikroskopu.
Intenzita akumulace asimilačního škrobu závisí na světelných podmínkách. V listech Elodea pěstovaných (v přírodních podmínkách) na dobře osvětleném okně nebo pod docela jasnou elektrickou lampou je ho více než v listech zastíněných rostlin.
Karta s pokyny:
1. Připravte roztok jódu: jedna kapka jódu, pět kapek vody.
2. Vezměte snítku elodea, položte ji na podložní sklíčko a kápněte připravený roztok jódu.
3. Prohlížejte při malém a velkém zvětšení.
4. Nakreslete buňku s chloroplasty obsahující zrnka asimilačního škrobu.
Závěry: 1. Rostliny se skládají z buněk
2. Různé buňky mají podobnou strukturu: membrána, cytoplazma, jádro, plastidy, vakuoly
3. Rostlina žije, zatímco buňka plní své funkce.
4. Chloroplasty hrají důležitou roli při syntéze organické hmoty rostlinami.
5. Škrob je směs polysacharidů syntetizovaných různými rostlinami v chloroplastech (pod vlivem světla během fotosyntézy).
Vědecké výsadkové síly přistály ve vesnici Vedlozero. Místním obyvatelům bylo řečeno, co jsou to invazivní rostliny, jak s nimi bojovat a hlavně proč. Jezero je zarostlé nebezpečnými řasami, které se do Karélie dostaly z Kanady, a břehy porostlé netýkavkami. Jak uniknout před těmito zelenými mimozemšťany, čtěte na Republice.
Elodea canadensis v jezerech Vedlozero. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Impatiens vulgaris, lupina, růže, které říkáme šípek, bolševník a Elodea, to všechno jsou cizokrajné rostliny. Přišli do našeho regionu na tlapách ptáků, zvířat a ne bez lidského zásahu. Nyní invazní druhy poškozují původní flóru a faunu, zemědělství a lesnictví. I když se na první pohled mohou zdát velmi krásné a neškodné. Vědci varují, že takové rostliny mohou představovat riziko pro lidské zdraví. Proto je velmi důležité umět je rozpoznat a také s nimi správně zacházet.
Alexey Polevoy. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„Invazní druhy rostlin se k nám dostaly různými cestami, některé náhodně z jiných kontinentů, jiné cíleně přinesli lidé, ale všechny se chovají agresivně, rychle se šíří, rostou na našich polích, v našich lesích a ničí naše místní druhy. Náš projekt se týká invazních druhů rostlin. Snažíme se pořádat informační akce pro obyvatelstvo. A do Vedlozera jsme přijeli, protože zde žijí aktivisté, kteří s radostí odpověděli a pomohli nám,“ řekl Alexey Polevoy, vedoucí vědecký pracovník Laboratoře krajinné ekologie a ochrany lesních ekosystémů Ústavu lesů Karelského výzkumného centra Ruské akademie Ruské federace. vědy.
Invazní rostliny jsou celosvětovým problémem. Aby s nimi mohli vědci účinněji bojovat, žádají aktivní a zvědavé občany, aby jim pomohli.
Invazní rostliny. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Občanská věda
Jak můžete vědcům pomoci? Ukázalo se, že nemusíte být botanik nebo biolog. Pro milovníky flóry a fauny přišli s občanskou vědou.
„Nyní má každý mobilní telefon nebo malý fotoaparát, a pokud jste v přírodě a uvidíte zajímavou rostlinu, musíte ji vyfotografovat a nahlásit tento nález. Portál „Invazivní druhy Karélie“ byl speciálně vytvořen pro tento účel, na tomto webu je mnoho informací, můžete se s nimi seznámit, prohlédnout si fotografie a nahlásit své pozorování přiložením fotografie. A zanechte své kontakty. Proč?! Aby vás vědci mohli kontaktovat a objasnit informace,“ řekl Alexey Polevoy.
Účastníci pátrání. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„Ale nevíme, že by nějaká rostlina byla invazivní. Co máme tedy dělat, kam to máme poslat?” – zeptali se ho účastníci vědeckého pátrání.
„Pokud nevíte, co je to za rostlinu, jděte do iNaturalistu. Zde můžete poslat jakýkoli typ. A my určíme, zda je invazivní nebo ne,“ odpověděl vědec.
Elodea canadensis
Nejvíce otázek měli vesničané na vědce ohledně jezera, které je zarostlé řasami. Místní obyvatelé se bojí plavat, protože po opuštění vody se jim na těle objeví podivná vyrážka a stopy po kousnutí. Voda v pobřežní zóně je kalná.
Vědci z Karelského vědeckého centra Ruské akademie věd vysvětlují obyvatelům vesnice Vedlozero, co zarůstá jejich jezero. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„Začali jsme pozorovat, že se na břehu jezera objevily rostliny, které tam předtím nebyly. Rostou velmi aktivně a není možné se přiblížit ke břehu. Brzy prostě nebude kam plavat, nebudeme moci ani spustit loď. Přišla jsem na pátrání, abych zjistila, jak můžeme našemu jezeru pomoci,“ řekla Světlana, obyvatelka vesnice.
Vedlozero je porostlé řasou zvanou kanadská elodea. Podle vědců mohli ptáci nosit tuto rostlinu na svých tlapkách nebo ji mohl člověk hodit do vody, protože elodea se aktivně používá v akváriích. Tato rostlina se velmi rychle množí a vytlačuje ostatní. A může se v něm usadit hmyz, který kousne plavce.
Alexej Kravčenko. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„A nejnepříjemnější na této rostlině je, že když se rozloží, absorbuje hodně kyslíku, a to není pro ryby příliš dobré. Ryby prostě opustí pobřežní zónu a s největší pravděpodobností už odešly, protože, jak vidíte, břeh je prostě pokrytý řasami,“ vysvětlil Alexey Kravchenko, vedoucí vědecký pracovník Laboratoře krajinné ekologie a ochrany lesa. Ekosystémy v Ústavu lesů Karelského výzkumného centra Ruské akademie věd.
Elodea se poprvé objevila v Karélii v roce 1907 v oblasti Ladoga, řekl Alexej Kravčenko. Není známo, kdy se tato rostlina objevila ve Vedlozero. Ale rozhodně tu nebyl za války.
Elodea Kanada. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„Toto území obsadili Finové a pracovali zde botanici, přírodovědci, geologové, ornitologové, dva finští botanici studovali flóru. Žádná elodea zde podle nich nebyla. A teď vidíte, celá požární nádrž je prostě ucpaná řasami. Elodea nahradila všechny původní rostliny. A může dokonce překážet plavbě a pohybu vody v kanálech,“ pokračuje botanik.
Existuje cesta ven: vyčistěte jezero od řas, které jednoduše hodíte hráběmi na břeh a ony uschnou, nebo je použijte na zahradě: elodea dobře zadržuje vlhkost a je biohnojivem.
nedůtklivý
Ostatní invazní rostliny je ale lepší do kompostu nevyhazovat. Například semena a výhonky netýkavky obecného mohou na místě vyklíčit rok poté, co spadly do kompostovací jámy.
V Rusku byl tento druh objeven v 60.-70. letech 1991. století, roste od Murmanska po Kavkaz. Poprvé byl objeven v Karélii v roce XNUMX.
Oksana Rudkovská. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
„Nebezpečí netýkavek spočívá v tom, že je velmi vysoký – až 2–3 metry a produkuje spoustu semen: 800 semen z jedné rostliny. Celé léto přitom kvete a vytváří semena. Netýkavky osévají celá pole, a když se z nich stane zeď, všechny ostatní rostliny umírají na nedostatek světla. Netýkavka ohrožuje bylinná společenstva, roste podél břehů, okrajů lesů, nízko položených bažin, ale i na skládkách, dvorech, prolukách a příkopech,“ řekla Oksana Rudkovskaya, výzkumnice z Laboratoře krajinné ekologie a ochrany Lesní ekosystémy v Ústavu lesů Karelského výzkumného centra Ruské akademie věd.
Houštiny netýkavek vedou k půdní erozi. Jak teče tající voda, eroduje poškozené břehy. Semena této invazní rostliny se vznášejí a šíří se vodou, aby kolonizovala nové oblasti. Podle vědců je rychlost jeho vlastního šíření 2,5 metru za rok.
Hledání. Obyčejní netrpěliví. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Hledání. Obyčejní netrpěliví. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Existuje cesta ven: zabraňte dozrávání semen. Při květu odplevelujte, okopávejte, sušte, velké plochy lze sekat.
Účastníci výpravy museli během 30 sekund vymýtit co nejvíce netrpělivých jedinců, v této soutěži se jedna skupina stala jednoznačně lídrem.
Pletí doteky. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Kontrola invazních druhů ve Vedlozero. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Mimozemšťané jsou jiní
Dnes vědci napočítají v Karélii asi 40 invazních druhů, z nichž polovina způsobuje vážné problémy.
Mezi nebezpečné druhy v republice patří nejen rostliny, ale i hmyz: mandelinka bramborová, mravenec faraon, kožený brouk Smirnov, pestřenka narcisová, tesařík asijský, motýl bledoskvrnný a další. A také docela velká zvířata: divočák a norek americký. Mezi škodlivé mimozemšťany patří rostlinní parazité a roztoči.
Vědci říkají: při rozhodování, zda přivézt konkrétní rostlinu do vašeho regionu k výsadbě, zjistěte, zda je na seznamu invazních nebo karanténních rostlin.
Pozor, dobrovolníci
Aby byl quest nejen chytrý, ale i zábavný, byly pro účastníky připraveny různé sportovní nástrahy. A výzkumníkům pomáhali studenti PetrSU z Green Crew (studentské ekologické sdružení).
Účastníci pátrání. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Týmy. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Dům karelského jazyka. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Dobrovolníci. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Sportovní pátrání. Foto: “Republika” / Sergey Yudin 
Studentští dobrovolníci. Foto: “Republika” / Sergey Yudin
Vesničané se dočkali skákací housenky, smyčkového žebříku a dokonce i létajícího basketbalového míče. Všechny týmy splnily úkol a dostaly ceny.
Vědci z Karelského vědeckého centra Ruské akademie věd pracují v rámci projektu DIAS mezinárodního programu CBC Karelia společně s Finskem. DIAS je síť pro spolupráci pro společný sběr dat a výměnu informací za účelem řízení a zvyšování povědomí o invazivních cizích druzích.
