Наблюдение растений в природе


Наблюдение — один из основных методов познания природы. Если простого наблюдения недостаточно, прибегают к эксперименту — опыту. В сущности, опыт — тоже наблюдение, но проводится это наблюдение в нарочито измененных условиях, которые можно точно учесть.

Юные натуралисты стремятся получить знания о природе. Наиболее ценные знания они получают в результате наблюдения и опыта. Какими же качествами должен обладать юный натуралист? Прежде всего он должен уметь задавать природе вопросы и с помощью наблюдения и опыта получать от нее же самой ответы.

Например, путем наблюдения юный натуралист без особых затруднений может установить, что на месте цветков образуются плоды, что вырастают они чаще всего из завязи пестика. Но одним наблюдением нельзя получить ответ на вопрос, почему плоды образуются не из всех цветков. На цветущей вишне огромное количество цветков, а плодов бывает значительно меньше. Чтобы от самого растения узнать причину этого явления, необходимо поставить соответствующие опыты. Применив искусственное опыление, можно установить связь образования плодов с опылением: плод у вишни образуется только в том случае, если цветок опылен.

Когда любознательный человек попадает в лес или в поле, у него возникает масса вопросов, многократное «почему?». Ответы на них можно получить разными путями: расспросить сведущего человека, прочитать в книге или выпытать ответ непосредственно у самой природы путем наблюдений и опытов.

Результаты наблюдений юных натуралистов могут быть выражены в наглядных диаграммах. Так, например, могут быть изображены годовые циклы развития нескольких растений
Результаты наблюдений юных натуралистов могут быть выражены в наглядных диаграммах. Так, например, могут быть изображены годовые циклы развития нескольких растений

Природа полна чудесных загадок. Много загадочного в жизни даже самых обычных наших растений. Вот один из примеров. В конце апреля под Москвой в широколиственных лесах, когда они голы и безлиственны, зацветают хохлатка, гусиный лук, медуница, чистяк, ветреницы и другие растения, которые обычно называют «подснежниками».

Причина зацветания подснежников на первый взгляд кажется простой. Наступила весна, в воздухе потеплело, тает снег, обнажается почва — появляются и первые весенние цветы. С каждым днем становится теплее — один за другим зацветают растения. Хотя ответ и правильный, но недостаточный. Возникает новый вопрос: почему так быстро зацвели подснежники, а колокольчик, например, еще только начинает свой рост?

Если исходить из того, что цветки образуются, лишь когда в растении накоплен некоторый запас питательных веществ, то раннее зацветание подснежников следует объяснить тем, что у них уже есть такой запас. Действительно, выкопав цветущее растение и осторожно очистив его подземные органы от почвы, легко обнаружить у одних толстые корневища, у других луковицы, у третьих клубни. В них отложен запас питательных веществ, накопленный в предшествующее лето. Он идет на образование быстро растущих стеблей, листьев, а затем уже образуются цветки, плоды и семена.

Хотя ответ на возникший вопрос получен, но на этом загадки о подснежниках не кончаются; возникает новый вопрос: почему подснежники как бы «торопятся» цвести? Некоторые из них, например чистяк, выходят из-под снега уже с бутонами. А осенью чистяк лишь трогается в рост и в таком виде остается на зиму. В феврале под снегом снова пробуждается жизнь этого удивительного растения: растет стебель, на нем появляются листья, вырастают бутоны, и, как только растает снег, чистяк зацветает. К июню цикл развития чистяка заканчивается, а его клубни вступают в длительный период покоя. Таким образом, чистяк развивается в неблагоприятное для жизни время и прекращает развитие в самое, казалось бы, лучшее время года.

Если на диаграмме нужно отразить наблюдения над очень многими явлениями в жизни растения, то она усложняется. На этой диаграмме, например, изображен годовой цикл развития чистяка
Если на диаграмме нужно отразить наблюдения над очень многими явлениями в жизни растения, то она усложняется. На этой диаграмме, например, изображен годовой цикл развития чистяка

Чистяк цветет рано весной, до облиствения деревьев. Очевидно, чистяк очень требователен к свету: он «торопится» цвести, когда деревья голы и в лесу много света. Насколько верно это предположение, можно проверить опытным путем. Попробуйте выращивать чистяк в разных условиях затенения: на хорошо освещенном месте, в легкой тени и на сильно затененном месте. Вы увидите, что никак нельзя считать это растение особенно требовательным к свету, и, значит, наше предположение неверно.

В чем же дело? Почему, например, ландыш, у которого запасов питательных веществ в корневище не меньше, чем у чистяка, зацветает позднее, когда деревья в лесу уже покрыты листвой?

Очевидно, мы имеем дело с исторически сложившимися особенностями растений: у чистяка они одни, у ландыша — другие. Какие эти особенности, как и под влиянием каких условий они возникли? Это вопросы сложные, и на первых порах нелегко на них самостоятельно ответить. Прочитайте книгу А. В. Кожевникова «Весна и осень в жизни растений». Из нее вы узнаете, как ученые путем наблюдений и опытов упорно выпытывают у самой природы ответы на интересующие их вопросы. Указаны в книге и не разрешенные наукой проблемы — а их особенно интересно исследовать.

Летом на лугах, на лесных полянках, по берегам рек растет и цветет множество различных растений. Букеты цветов, которые вы собираете, с каждым днем становятся пышнее, разноцветнее и душистее. Чтобы разобраться в этом многообразии растений, нужна определенная система. Для этого растения надо расположить по группам. В современной науке это делается не по случайным внешним признакам, а по наиболее существенным, отражающим родство видов. Юный натуралист должен уметь хорошо и безошибочно распознавать виды растений, пользуясь ботаническими определителями. Это достигается практикой.

При наблюдении за природой очень помогает составление гербариев (см. ст. «Изготовление гербария»). Но включать растения в гербарий надо по определенному плану, а не просто так: что попалось на глаза, то и засушивать.

Например, вы поставили себе задачу выяснить, какие виды клевера встречаются в вашем районе и какие условия нужны для произрастания каждого из видов. Сначала по определителю вы узнаете, какие вообще виды клевера могут встречаться в вашей области, а затем уже начинаете розыски, «охоту» за клеверами. Каждый найденный вид клевера надо включить в гербарий. А место, где найден клевер, должно быть отмечено на карте района. Клевер и другие бобовые — ценный корм для животных, поэтому сведения об их распространении в районе могут иметь хозяйственное значение.

Увлекательно и полезно, собирая гербарии, проводить наблюдения над ценными техническими растениями, злаками с высокими кормовыми качествами, медоносами лекарственными растениями, сорняками и т. п. Большое значение имеет сбор плодов и семян хозяйственно ценных растений, особенно кормовых трав. Эти плоды и семена очень нужны в сельском хозяйстве.

Если цикл развития растения продолжается больше года, диаграмму можно построить в виде спирали. На этой диаграмме изображен цикл цветения, семяобразования и распространения семян у сосны
Если цикл развития растения продолжается больше года, диаграмму можно построить в виде спирали. На этой диаграмме изображен цикл цветения, семяобразования и распространения семян у сосны

Есть юннаты, которые собирают растения, определяют их, составляют гербарии, но не интересуются тем, как живут, как развиваются эти растения. А ведь изучение жизни — самое увлекательное в деятельности натуралиста. Изучение жизни, знание закономерностей в развитии растения позволяют человеку вмешиваться в жизнь растения, управлять ею в соответствии с нашими намерениями. Без знания закономерностей жизни леса не может быть правильного лесоводства; без знания закономерностей жизни луга нельзя правильно вести луговое хозяйство и т. д.

Юннаты могут обследовать небольшой участок луга, пойму реки, вырубку, лесную поляну и выяснить, какие на этом участке условия для жизни растений, как влияют эти условия на рост и развитие различных растений. Или можно для наблюдения выбрать один какой-нибудь вид растений, взять под наблюдение несколько растений этого вида, живущих в более или менее различных условиях, и изучить полный цикл их развития. Таким путем можно выяснить, как эти растения переносят неблагоприятные условия зимы, как происходит у них весеннее пробуждение к жизни, как они растут, цветут, опыляются, плодоносят и отмирают. При этом надо иметь в виду, что однолетники отмирают в тот же год, двулетники — на второй год жизни, а многолетники — в зависимости от их индивидуального долголетия.

Особое значение имеют наблюдения за жизнью, ростом и развитием деревьев и кустарников в полезащитных полосах, в насаждениях вдоль автодорожных трасс и в парках. О некоторых из этих растений неизвестно, как они отзываются на новые условия произрастания, какие породы деревьев и кустарников и в каких сочетаниях лучше всего выращивать в насаждениях, неизвестна и агротехника их выращивания.

О наблюдаемых явлениях надо немедленно записать в дневник. Полагаться на память не рекомендуется. В дневнике делают и зарисовки, которые вместе с записями и коллекциями помогают лучше понять жизнь растений.

Наконец, можно провести ряд фенологических наблюдений (см. ст. «Времена года в жизни растений»). Систематически проведенные наблюдения покажут вам, как влияют на жизнь растений сезонные и климатические условия.