Исследовательская работа " Важен ли свет для живых организмов"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя

Общеобразовательная школа городского поселения «Рабочий поселок Октябрьский»

Ванинского муниципального района Хабаровского края

Исследовательская работа

Тема «Важен ли свет для живых организмов»

Выполнила: Новоселова Ксения,

3 А класс, МБОУ СОШ «Рабочий поселок Октябрьский»

Руководитель: Кузьмина Елена Викторовна, учитель начальных классов

п.  Октябрьский

2017 год

Оглавление

Введение.

1. Что такое свет.
2. Как свет влияет на живые организмы.

1.  Изучение  литературы
2.  Наблюдения, опросы
3. Эксперимент
4. Заключение.

Список литературы.

Приложения.

Введение.

Свет является неотъемлемой частью жизни. Невозможно представить мир без солнечных лучей. Помимо того, что лучи дают нам свет и согревают в холодную пору, они способствуют осуществлению жизненно необходимых процессов во многих организмах.

Актуальность исследования. В нашей жизни мы постоянно сталкиваемся с тем, что свет дня сменяется темнотой ночи. Меня заинтересовало, как свет влияет на растения, животных  и людей.

Практическая значимость в том, что благодаря проведенным опытам и наблюдениям  была подтверждена важность влияния солнечных лучей на жизнь растений, животных, человека.

          Цель работы: изучить вопрос  о том, как влияет свет на растения, животных и человека.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

 1изучить  литературу по данному вопросу

2.познакомиться с понятием свет;

3.путем наблюдений, опытов, опросов выявить, как влияет свет на живые организмы;

          Объект исследования: влияние света

          В качестве гипотезы выдвигается утверждение, что свет способствует осуществлению жизненно необходимых процессов во многих организмах.

          При осуществлении исследования были использованы следующие методы исследования: наблюдение, эксперимент, опрос. сравнение, анализ литературы, опрос.

1. Что такое свет.

Живая природа не может существовать без света, так как солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, является практически единственным источником энергии для поддержания теплового баланса планеты, создания органических веществ фототрофными организмами биосферы, что в итоге обеспечивает формирование среды, способной удовлетворить жизненные потребности всех живых существ.

Свет – это электромагнитное излучение невидимое для глаза. Свет становится видимым при столкновении с поверхностью. Цвета образуются из волн разной длины, все цвета вместе образуют белый свет. При преломлении светового луча в призме или капле воды весь спектр цветов становится видимым, например радуга.

Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального состава, продолжительности, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой электромагнитное излучение в широком диапазоне волн, составляющих непрерывный спектр от 290 до 3 000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) короче 290 им, губительные для живых организмов, поглощаются слоем озона и до Земли не доходят. Земли достигают главным образом инфракрасные (около 50% суммарной радиации) и видимые (45%) лучи спектра. На долю УФЛ, имеющих длину волны 290—380 нм, приходится 5% лучистой энергии. Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, отличаются высокой химической активностью. В небольших дозах они оказывают мощное бактерицидное действие, способствуют синтезу у растений некоторых витаминов, пигментов, а у животных и человека — витамина D; кроме того, у человека они вызывают загар, который является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи длиной волны более 710 нм оказывают тепловое действие.

2. Как свет влияет на живые организмы.

 Свет является неотъемлемой частью жизни всего живого на планете - животных, растений и человека.

Солнечный свет для большинства растений является необходимым и неиссякаемым источником жизненной энергии, регулирующим процессы их жизнедеятельности. Этот процесс называется фотопериодизм. Он заключается в регуляции биоритмов животных и растений при помощи света.

Фотопериодизм растений вызывает еще один процесс под названием фототропизм. Фототропизм отвечает за движение отдельных клеток и органов растений к солнечному свету. Примером этого процесса служит движение головок цветов в течение дня, повторяющее движение Солнца, раскрытие светолюбивых растений ночью и рост комнатных растений в сторону осветительного прибора.

Сезонный фотопериодизм заключается в реакции растений на удлинение и уменьшение светового дня. Весной, когда светлых часов становится больше, на деревьях начинают набухать почки. А осенью, когда дни становятся короче, растения начинают готовиться к зимнему периоду, закладывая почки, формируя древесный покров.

Также этот эффект можно наблюдать и у комнатных растений. Я заметила, что весной и летом комнатные растения очень хорошо растут, появляется много новых листочков, а зимой растения не растут и листочки у них сохнут, желтеют и опадают.

Рис.1. Мои наблюдения за кислицей (оксалис).

На оксалис падают солнечные лучи.      Оксалис находится далеко от солнечных лучей

Вывод: солнечный свет является источником жизненной энергии для растений.

Световой режим любого местообитания зависит от его географической широты, высоты над уровнем моря, состояния атмосферы, растительности, сезона и времени суток, солнечной активности и т. д. Поэтому разнообразие световых условий на нашей планете чрезвычайно велико: от таких сильно освещенных территорий, как высокогорья, пустыни, степи, до сумеречного освещения в водных глубинах и пещерах. В разных местообитаниях различаются не только интенсивность света, но и его спектральный состав, продолжительность освещения, пространственное и временное распределение света разной интенсивности и т. д. Соответственно, разнообразны и приспособления растений к жизни при том или ином световом режиме.

Экологические группы растений по отношению к свету. По отношению к количеству света, необходимого для нормального развития, растения подразделяют на три экологические группы: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые.

Адаптация растений и животных к световому режиму. Под влиянием различных условий светового режима у растений выработались соответствующие приспособительные качества. Прежде всего, это касается величины листовых пластинок: у светолюбивых по сравнению с теплолюбивыми они обычно более мелкие. Ориентация листьев у светолюбов вертикальная или имеет разный угол по отношению к солнечным лучам, чтобы избежать избыточного света и перегрева. Листья теневыносливых растений, напротив, ориентированы к свету всей поверхностью листовой пластинки и расположены так, чтобы не затенять соседние листья (листовая мозаика).

Рис. 2. Круговорот кислорода с помощью растений

В жизни животных свет играет немаловажную роль. Он не участвует в формировании их организмов, но все же откладывает отпечаток на жизнь животных.

Как и для растений, свет является источником энергии животного мира.

Огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных оказывает соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток в течение года. Реакция организмов на суточный ритм освещения, выражающаяся в изменении процессов их роста и развития, называется фотопериодизмом. Регулярность и неизменная повторяемость из года в год данного явления позволила организмам в ходе эволюции согласовывать свои важнейшие жизненные процессы с ритмом этих временных интервалов. Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и  размножением растений и животных. Представители фауны ведут дневной и ночной образ жизни. Благодаря этому между ними нет конкуренции в поисках пищи.

Свет помогает животным ориентироваться в пространстве и на незнакомых территориях. Именно лучи солнечного света способствовали развитию зрения у многих организмов.

Фотопериодизм животных также определяется длиной светового дня. Животные начинают готовиться к зиме, как только солнечные дни становятся короче. Их организм накапливает необходимые вещества для жизни в зимний период. Птицы тоже реагируют на удлинение ночи, начинают готовиться к перелетам в теплые края.

Наблюдая, за  своей собакой ягтерьером  Ютой, я заметила, что когда на улице солнечно, то Юта веселая, жизнерадостная, бегает играет, постоянно просится на улицу, а когда на улице пасмурно, то собачка, постоянно спит, почти не играет и с неохотой идет на улицу.

Рис. 3 Поведение собаки в солнечный и пасмурный день.

Вывод: собака жизнерадостна, подвижна в солнечный день.

Солнечный свет играет огромную роль в жизни человека. Благодаря ему мы можем ориентироваться в пространстве, используя зрение. Свет дает нам возможность познавать окружающий нас мир, контролировать и координировать движения.

Солнечный свет способствует синтезу витамина «D» в нашем организме, который отвечает за усвоение кальция и фосфора.

Настроение человека также зависит от солнечных лучей. Недостаток света приводит к ухудшению состояния организма, апатии и упадку сил.

Я провела опрос у своих одноклассников 11 января 2017 года и поинтересовалась, какое у них настроение в пасмурный день. В опросе приняли участие 30 человек, как видно из графика, в пасмурный день, настроение у большинства людей плохое.

Опрос пожилых людей в возрасте 30- 60 лет

Как  вы себя чувствуете в пасмурную погоду?

Под влиянием солнца в организме:

• стабилизируется кровообращение;
• активизируется фотохимический процесс;
• происходит расширение кровеносных сосудов;
• становится сильней приток крови к коже, что улучшает ее внешний вид.

      Солнечный свет помогает активной выработке гормона радости - серотонина, дефицит которого провоцирует зимнюю депрессию. Под влиянием солнечных лучей в организме происходит выработка витамина D, который является строительным материалом для ткани кости. Потребность организма человека в витамине D равна 400 единицам в день. Стоит подставить свое лицо под солнечные прямые лучи на пятнадцать минут, и можно получить витамин D в объеме дневной нормы. Витамин D способен обеспечить скелет человека в нужной пропорции фосфором и кальцием. Благодаря этому витамину кости формируются сильными, правильной формы, удается предупредить рахит

 Вывод: Нервная система человека формируется и развивается только в условиях достаточного количества солнечного света.

Также свет помогает избавиться от инфекционных заболеваний - это его защитная функция. Он способен убивать некоторые грибки и бактерии, расположенные на нашей коже. Он помогает нашему организму вырабатывать необходимое количество гемоглобина. При попадании солнечных лучей на кожу, мышцы приходят в тонус, который продуктивно влияет на весь организм.

Биологические ритмы характерны и для человека. Суточные ритмы выражаются в чередовании сна и бодрствования, колебаниях температуры тела в пределах 0,7—0,8°С (на рассвете она понижается, к полудню повышается, вечером достигает максимума, а затем снова понижается, особенно быстро после того, как человек заснет), циклах деятельности сердца и почек и т. д.

Таким образом, способность воспринимать длину дня и реагировать на нее широко распространена в мире живых существ. Это означает, что живые организмы способны ориентироваться во времени, т. е. они обладают биологическими часами. Другими словами, для многих организмов характерна способность ощущать суточные, приливные, лунные и годичные циклы, что позволяет им заранее готовиться к предстоящим изменениям среды.

Правильно подобрав режимы освещения, температуры и другие факторы, наиболее соответствующие биоритмам, можно заметно повысить жизнедеятельность и продуктивность разводимых животных и растений, причем без каких-либо дополнительных затрат. Например, благодаря увеличению в теплицах, оранжереях и парниках светового дня до 12—15 ч зимой выращивают овощные культуры и декоративные растения, ускоряют рост и развитие рассады. Продлив за счет искусственного освещения световой период зимой, можно увеличить яйценоскость кур, уток, гусей, регулировать размножение пушных зверей на зверофермах.

Эксперимент.  Влияние солнечных лучей на прорастание семян фасоли

.Меня заинтересовало, как будут прорастать семена  фасоли  на свету и в темноте. Перед посадкой в землю, мы замочили семя фасоли в марлевую салфетку, смоченную водой. На 2-ой день после замачивания, начал прорастать корешок. На 3-ий день эксперимента мы посадили семя в землю и стали наблюдать за их ростом и развитием. Перед посадкой в землю, мы замочили семя фасоли в марлевую салфетку, смоченную водой. На 2-ой день после замачивания, начал прорастать корешок. На 3-ий день эксперимента мы посадили семя в землю и стали наблюдать за их ростом и развитием. Один экземпляр мы поставили на подоконник, а другой в шкаф, куда не попадали солнечные лучи.

Вывод: Во время выращивания фасоли в разных условиях выяснили, что наиболее  активны в росте и развитии растения на свету. В темноте растение развивается плохо, что связано с недостатком света. В результате чего не происходит фотосинтез растений. На примере моего исследования видно, что рост растения напрямую зависит от действия солнечного света. Чем меньше света попадает на растение, тем хуже оно растёт. А без света растение вообще не развивается.  Солнечный свет – одно из наиболее важных условий для жизни растений.

Использование солнечной энергии в жизни людей  Солнечная энергия используется как в обычной повседневной жизни, так и в промышленности. В быту многие люди используют солнечную энергию для того, чтобы подогреть воду, отопить дом.

В промышленности солнечный свет преобразуют в электричество. Большинство электростанций работают по принципу направления энергии Солнца зеркалами. Зеркала, поворачиваются вслед за солнцем, направляя лучи на емкость с теплоприемником, например, водой. Вода после испарения превращается в пар, крутящий генератор. А генератор вырабатывает электричество. Например, у нас в поселке Октябрьский около школы установили светофоры, работающие на солнечных батареях (см. рис. 3)

Транспорт также способен приходить в движение при помощи Солнечной энергии - электромобили и космические аппараты заряжаются при помощи света.

Рис. 3. Новый светофор.

Заключение

В результате исследования были сделаны выводы:

Свет это излучение солнца, невидимое для глаза.

Жизнь на земле существует благодаря лучистой энергии солнечного света.  Под  влиянием  солнечного света в организме  человека  вырабатывается гормон радости – серотонин. Солнечный свет – одно из наиболее важных условий для жизни растений и животных.

Таким образом, выдвинутая нами гипотеза о том, что свет способствует осуществлению жизненно необходимых процессов во многих организмах, подтвердилась. Мне очень хотелось бы, чтобы данное исследование заинтересовало ребят и они по новому взглянули на поведение растений, животных и людей и понаблюдали на ними в солнечную и хмурую погоду.

Источники:

1. Большая детская энциклопедия. – М.: АСТ, 2000.
2. Брокгауз Ф.А., Ефрон И.А. Энциклопедический словарь. Современная версия. – М.: Изд-во Эксмо, 2003.
3. Погода и климат/ Пер. с англ. В Быстрова. – М.: ТЕРРА – Книжный клуб, 1998.
4.  https://ru.wikipedia.org/
5. https://znanija.
6. http://wikiwhat.ru/

Приложение 1

        Опрос одноклассников

                                                                                                      Приложение 2

Опрос пожилых людей ( от 30 до 60 лет)

Приложение 3

Прорастание семян в разных условиях