Курс за вибором "ЕКОЛОГІЯ РОСЛИН" 8 КЛАС 2018-2019 н.р.,

Квітковий годинник Карла Ліннея

Квітковий годинник змінюється в залежності від географічної широти і довготи дня.

Перший “годинник Флори” склав шведський вчений Карл Ліней. Пізніше спостереження продовжували інші вчені і любителі природи.

ГОДИННИК КАРЛА ЛІННЕЯ

Шведський природознавець - ботанік, зоолог і лікар - Карл Лінней - видатний учений XVIII століття. У 1735 році у віці 28 років він став доктором медицини. І в то­му ж році опублікував свою основну працю під назвою «Система природи», що уславила його ім'я. Ця праця за життя Ліннея витримала 12 видань! І щоразу автор до­опрацьовував її, уточнював, доповнював.

У своїй «Системі природи» Карл Лінней вперше запро­понував наукову класифікацію відомих тоді рослин і тва­рин. Свого часу славетний учений Стародавньої Греції Арістотель описав 454 види тварин. Відтоді минуло два ти­сячоліття. Вчені виявили і вивчили велику кількість но­вих видів тварин. Карл Лінней описав 4200 видів тварин і розділив їх на шість класів: ссавці, птахи, амфібії, ри­би, черви і комахи. Рослини він розділив на 24 класи.

Класифікація рослин і тварин, яку запропонував Лін­ней, далеко не бездоганна. Так, рослини він згрупував за зовнішніми ознаками квіток, а не за справжнім споріднен­ням між близькими видами. Не зовсім вдалою була і кла­сифікація тварин. До класу амфібій, наприклад, Лінней включив не лише земноводних, а й плазунів. А до кла­су червів зарахував усіх відомих на той час безхребетних тварин, за винятком комах. Але не треба забувати, що Карл Лінней жив і працював у середині XVIII століття (він помер 1778 року), коли природничі науки були ще в зародковому стані. Отже, на ті часи його систематика тварин і рослин була великим кроком вперед і сприяла подальшому розвитку біологічних наук.

Особливу пристрасть Карл Лінней мав до рослин. Ба­гато часу він присвятив вивченню рослин різних країн і континентів, зібраних в ряді відомих європейських колекцій-гербаріїв. Сам він особисто вивчив і описав близько 1500 видів рослин.

Лінней не лише вивчав будову рослин, він цікавився також питаннями їхньої фізіології - ростом, цвітінням, плодоносінням. При цьому він помітив, що в деяких рослин квітки розкриваються вранці, в інших - вдень, у тре­тіх - надвечір, а у четвертих - вночі. І закриваються во­ни також в певній послідовності, кожна у свій час. Це навело вченого на думку зробити квітковий годинник - «годинник флор».

Спершу Лінней ретельно спостерігав за рослинами і за­писував, о котрій годині розкриваються чи закриваються їхні квіти. Він склав список приблизно 50 рослин, які вка­зували йому години дня. Затим він зібрав ці рослини і ви­садив їх у себе в саду на спеціальну клумбу, розташував­ши їх так, щоб, глянувши, можна було б з достатньою точністю визначити час. А квітки й справді поводилися, як годинник. Так, у козельця квіти розкривалися о 3-4-й годині ранку, а закривалися о 9-10-й годині ранку,
у ци­корію відповідно о 4-5-й і 10-й,
у нечуйвітру зонтичного о 6-й ранку і о 5-й дня,
в осоту городнього о 6-7-й і 12-й,
у безсмертника о 7-8-й годині ранку і о 2-й дня,
у маїсу - о 5-й і о 7-й вечора,
у білої лілії - о 5-й і о 8-й вечора.

Квітковий годинник Карла Лшнея - не універсальний посібник для людей усіх країн світу, оскільки життя скрізь проходить за місцевим часом, в різних районах Землі біо­логічні процеси у рослин і тварин виявляються по-різному. Перевірка і порівняльні спостереження показали, що го­динник Ліннея придатний в основному для районів, роз­ташованих на рівні 60 градусів північної широти. Інакше кажучи, квіткові годинники в різних широтах «ходять» по-різному. В Московській області, наприклад, квітки осо­ту городнього розкриваються пізніше - о 1-2-й годині дня. Квітки цикорію розкриваються о 6-7-й годині ранку, а закриваються о 3-4-й годині дня.

Як же пояснити здатність квіток рослин до розкриван­ня й закривання о певній порі? Як розвинулось у рослин таке пристосування до умов життя? Про фізіологічні ме­ханізми здатності листків і квіток рослин рухатися ми вже говорили у попередньому нарисі - «Лісові компаси». Що ж до періодичності цих рухів, добової ритміки їх, то вона передусім пов'язана з впливом сонячних променів. Саме схід і захід сонця визначають характер життя і ді­яльності чи функціонування всіх живих істот - тварин, рослин і людей. У процесі еволюційного розвитку в них розвинулася здатність орієнтуватися в часі і поринати в сон або прокидатися. Інакше кажучи, в них з'явився так званий внутрішній біологічний годинник, який регулює їх­ню добову активність. Певний вплив на добові ритми справляють також вологість і температура повітря.

 о 5-й ранку - шипшина, цикорій; о 6-й - кульбаба, польова гвоздика, білий повій, рудуватий лілій­ник і о 7-й - дзвоники, картопля, нечуйвітер зонтичний. В цей час із водяних глибин ставків та озер випливають на поверхню великі зелені пуп'янки білого латаття і під ласкавими променями сонця розгортаються у білосніжні квітки.

О 8-й годині ранку розкривають свої квітки нагідки і чорнобривці; о 9-й - рожеві квітки смілки, о 10-й--мати-й-мачуха, квасениця. Пізніше за інші, близько 11-ої години ранку, розкриває свої квітки шпергель - дрібний бур'ян, що акуратно вказує на час від весни до осені.

Квітуючі рослини, як правило, люблять тепло і сонце. Тому так яскраво міняться їхні квітки у вранішню пору і ваень. А деякі рослини не терплять спеки і яскравого сонця і поспішають позакривати свої квіти. До таких на­лежить козелець. Вранці він прокидається одним з пер­ших і розкриває свої пелюстки ще до схід сонця, на сві­танку, але вже о 9-10-й годині ранку закриває їх. При­близно так само поводиться і льон. Опівдні закриває свої пелюстки осот польовий.

О 14-15-й годині закриваються квітки картоплі, куль­баб, любочок списолистяних, а о 15-16-й годині «засинає» шпергель. Близько 16-17-ї години згортають, оранжеві пелюстки нагідки. О 17-18-й годині закриваються квітки мати-й-мачухи, жовтцю, квасениці. О сьомій годині вечо­ра біле латаття стуляє зелені чашолистки, закриває квіт­ку і поринає у воду. О 20-й годині, відчуваючи прохолоду, закривають квітки лілійник та шипшина.

 Під вечір освітленість спадає, температура повітря зни­жується - і теплолюбні рослини закривають свої квітки. У зв'язку з цим припиняють польоти і денні комахи, а відтак улаштовуються на ночівлю і птахи, що живляться ними. Але на цьому ланцюг взаємозв'язків у природі не обрива­ється. Після 8-ї години вечора розкриваються білі квітки запашного тютюну, їх добре видно в темряві, вони різко пахтять і цим приваблюють нічних метеликів-запильників. У цей же час розкриваються пуп'янки енотери, її яскраві жовті квітки мають різкий запах, живуть вони лише одну ніч, а потім в'януть. Після 9-ї години вечора розкривають­ся квітки горицвіту.

Біологічний годинник рослин на Україні має власний «хід», пов'язаний з місцевим часом, географічним поло­женням і кліматичними умовами. 

Про те, що у тварин і рослин спостерігається періодич­не, повторення життєвих процесів, їх циклічність, знали вже стародавні вчені, зокрема Гіппократ і Арістотель. Вивчення цих явищ у наступні століття і особливо в остан­ні десятиліття й роки привело до виникнення вчення про біологічні ритми і годинники.

Періодичне повторення підвищеної активності й спо­кою - закономірність для всіх живих організмів, його дотримуються і рослини, і тварини, і людина. Власне, це було помічено передусім і найкраще саме в людей. Змі­на сну й неспання, добові коливання температури тіла, пульсу, споживання кисню, виділення вуглекислоти тощо відбувається в організмі людини буквально по годинах. Причому найбільші з цих показників відзначено близько 16-18-ї години, а найменші - близько 5-7-ї години ран­ку. Температура тіла здорових людей буває максимальною о 6-й годині вечора, а мінімальною - о 4-й годині ранку. Приблизно так змінюється і кров'яний тиск.

Фізіологи й лікарі виявили добову ритміку в діяльності печінки, шлунка, кишечника, органів виділення, залоз внутрішньої секреції, в обміні речовин і навіть у біохіміч­ному складі крові. Вивчення електричної активності моз­ку в людей показало, що навіть коли людина спить, ак­тивність ритмічно змінюється кожні 90 хвилин. В цілому, як стверджують фахівці з біоритмології, у людей вже ви­явлено близько 100 змін у роботі різних органів і систем організму, що періодично змінюються упродовж доби.

Виникнення біологічних ритмів у живих організмів від­бувалося в процесі їхнього еволюційного розвитку і по­в'язано з впливом діяльності Сонця та інших зовнішніх факторів. Зміна пір року, зміна дня і ночі, як і найваж­ливіші фактори зовнішнього впливу, призвели до того, що у тварин і рослин розвинулися пристосувальні реакції, які повторюються з певною, навіть строгою закономірністю. Так виникли і закріпилися різноманітні біологічні рит­ми. Причому вони бувають не лише добовими, я й бага­тоденними, місячними, річними. В більшості випадків во­ни спадкові - передаються з покоління в покоління, але є й такі періодичні явища в житті тварин і рослин, які виявляються під впливом умов зовнішнього середовища.

Загальновідомі такі періодичні явища в житті рослин, як весняний рух соків, розпукування листків, цвітіння і плодоносіння, осіннє скидання листя та багато інших. В основному це пов'язано з впливом сонячної енергії. Різ­ні рослини здатні «підладжуватися» під тривалість дня, і залежно від цього деякі з них цвітуть навесні, а інші влітку або навіть восени. І добові ритми у рослин, як ми, вже говорили, пов'язані з Сонцем і освітленістю Землі.

Вчені продовжують працювати над вивченням біологічних ритмів у житті рослини і дедалі глибше проникають у механізми, що управляють ними. Результати їхніх досліджень будуть мати не лише величезне наукове, загально біологічне значення, а й практичне.