Горизонтальные побеги

Побеги некоторых травянистых растений растут горизонтально (стелющиеся) и иногда могут прикрепляться к земле придаточными корнями (ползучие побеги). Как растение "принимает решение", в какую сторону будет расти такой горизонтальный побег? Придумайте эксперименты, позволяющие это выяснить. Постарайтесь привести как можно больше вариантов ответа и экспериментов.

Прежде, чем планировать эксперимент, необходимо предположить, какие факторы могут влиять на направление роста. Это могут быть освещённость, влажность и плотность почвы, содержание определённых неорганических ионов в почве, объекты, которые могут служить опорой растению, другие растения- конкуренты за ресурсы (в этом случае ожидается предпочтительный рост в сторону свободного пространства), а также различные неблагоприятные факторы, интенсивность которых отличается в разных направлениях относительно растения: ветер, токсичность почвы, температура, физические преграды (например, кирпичная стена с одной стороны и проч.), сильный наклон грунта (обрыв и т.п.) в одном из направлений.

Дальше необходимо создать для экспериментального растения градиент исследуемого количественного фактора: поставить источник света с одной стороны, поливать разные участки земли с разной интенсивностью и т.д. Если фактор качественный (наличие опоры) – то просто поместить его поблизости. Затем пронаблюдать, в какую сторону будут преимущественно расти побеги.

Для получения достоверных результатов необходимо использовать не одно растение, а группу растений, максимально сходных по возрасту и другим параметрам (опытная группа): это позволит нивелировать влияние индивидуальных особенностей растений на результат эксперимента.

Для исключения влияния неучтённых факторов необходима контрольная группа – аналогичные растения, условия жизни которых отличаются только тем, что изучаемый нами фактор остается неизменным. Например, мы создаем градиент влажности для опытной группы (один из вариантов- более интенсивный полив с одной стороны), а для контрольной поддерживаем влажность по всем направлениям постоянной. Тогда мы точно будем знать, связан ли предпочтительный рост боковых побегов опытной группы, например, в южном направлении, с увеличенной влажностью (если ее увеличивали в этом направлении) или просто с тем, что солнце большую часть дня находится с юга: если в данной постановке опыта дело окажется в солнце, то в южном направлении будут преимущественно расти побеги и опытной, и контрольной групп.

Возможны различные модификации экспериментов, помогающие уточнить детали реакции на разные факторы. Можно менять градиент фактора в процессе роста растения (например, пронаблюдав рост побега по направлению к источнику света, изменить положение источника и проверить, изменится ли направление роста побега). Так можно исключить вероятность того, что изначально рост определялся не светом, а каким-то неучтённым фактором.

Еще один вариант, который теоретически можно предположить, состоит в том, что внешние факторы (за исключением, пожалуй, кирпичной стены поблизости) не влияют на направления роста боковых побегов. Для проверки этого предположения придется провести всю линейку опытов, описанных выше.

Критерий оценки. По 2 б. за каждый указанный фактор, по 1 б. за каждый элемент методики постановки эксперимента (создание градиента, использование групп растений, использование контроля, каждый вариант модификации эксперимента). Всего не более 18 б.

Похожие задачи

Мелкие растения

Существуют местообитания, где все растения относительно мелкие (мельче, чем растения тех же или родственных видов в других местообитаниях). Какие это местообитания и с чем такая особенность растений связана в каждом случае? Предложите как можно больше вариантов ответа.
Ботаника
Экология

Строение плода кукурузы

Нарисуйте схему строения плода кукурузы и подпишите его части. К какому типу плодов он относится?
Ботаника

Хищные растения

У хищных растений имеется большое количество различных приспособлений к такому необычному способу питания. Приведите примеры морфологических, физиологических и биохимических адаптаций, которые помогают им ловить и переваривать животных.
Ботаника
Эволюция

Пора цвести

Как растения узнают, что им пора цвести? Придумайте как можно больше гипотез и предложите эксперименты, которые позволяют их проверить.
Ботаника