Хейлз закономерность роста растений
В 1679 г. итальянский анатом и физиолог Марчелло Мальпиги установил, что у растений существуют два разнонаправленных тока веществ. От листьев к корням по флоэме движутся питательные вещества (преимущественно сахара), а от корней к листьям поднимается вода с растворенными в ней минеральными солями (т. н. ксилемный сок). Нисходящий ток веществ не вызывал возражений и вопросов. С восходящим током веществ дело обстояло иначе. Было совершенно непонятно, каким образом и за счет чего вода поднимается от корней к листьям, если учесть, что высота некоторых деревьев может достигать
У некоторых растений ксилемный сок поднимается вверх под действием корневого давления. Этот феномен легко продемонстрировать, если срезать стебель или ствол растения чуть выше уровня почвы и надеть на образовавшийся пенек изогнутую стеклянную трубку, на половину заполненную водой. Под действием корневого давления ксилемный сок поднимается в трубку, повышая уровень воды в ней более чем на 30 см. Однако для этого корни должны хорошо снабжаться кислородом и не должны испытывать недостатка влаги. Да и не все растения способны развивать мощное корневое давление. К тому же их высота значительно больше той, на которую корневое давление способно поднять воду.
В 1723 г. английский священник Стефан Хейлз провел серию экспериментов, благодаря которым стало понятно, каким образом ксилемный сок может подниматься на значительную высоту.
В одном из своих опытов Хейлз срезал с дерева груши три ветки равного диаметра с примерно одинаковым количеством листьев. С одной из них он удалил все листья, с другой – только часть, а на третьей оставил все листья. После этого, он поместил каждую ветку в отдельный сосуд с одинаковым количеством воды. Через несколько дней Хейлз измерил объем воды в каждом из трех сосудов. Оказалось, что ветки с листьями поглотили больше воды, чем ветка без листьев. На каждой ветке с листьями Хейлз посчитал их количество и определил суммарную площадь листовой поверхности. Затем он измерил объем воды, оставшейся в каждом сосуде и узнал, сколько жидкости поглотила каждая ветка с листьями. Сравнив площадь листовой поверхности с объемом поглощенной воды, Хейлз установил, что они пропорциональны друг другу.
13 августа 1723 г. Хейлз приступил к другому эксперименту. Рядом с одиноко стоящим деревом груши он выкопал яму глубиной 2,5 фута (76,2 см), обнажив один из ее корней диаметром 0,5 дюйма (1,25 см). Удалив кончик корня, Хейлз погрузил его в заполненную водой стеклянную трубку диаметром 1 дюйм (2,5 см) и длиной 8 дюймов (20 см). С противоположного конца к этой трубке он присоединил еще одну трубку, длиной 18 дюймов (45 см) и диаметром 0,25 дюйма (0,625 см). Ее конец Хейлз опустил в сосуд с ртутью.
Наблюдая за изменением объема воды в трубке Хейлз установил следующую закономерность. В солнечные и сухие дни корень поглощал больше воды, чего столбик ртути поднимался на бóльшую высоту. В облачные и дождливые дни, напротив, воды поглощалось меньше, а изменения высоты ртутного столбика были незначительными.
На основании проведенных опытов Хейлз сделал вывод, что вода поднимается вверх по растению именно благодаря активной деятельности листьев – испарению, или транспирации.
Современные данные позволяют установить точную последовательность событий, в результате которых происходит восходящее движение ксилемного сока:
- Процесс начинается с испарения воды с клеточных стенок сначала в особые воздушные полости, находящиеся в тканях листа, а затем через устьица в атмосферу.
- Испарение воды с поверхности листьев создает ее дефицит в клеточных стенках. Однако он быстро ликвидируется благодаря притоку воды от стенок соседних клеток. Между целлюлозными волокнами клеточных стенок вода движется благодаря эффекту капиллярности. В лист она поступает от самого кончика листовых жилок, т. е. из клеток ксилемы.
- Между молекулами воды существует сильное взаимное притяжение, чего они образуют подобие единого водяного столба, заполняющего клетки ксилемы. Испарение с его вершины тянет за собой весь столб, благодаря чему вода непрерывно подтягивается вверх.
Источник
Хейлз закономерность роста растений
Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий — 27
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)
3457. В 1724 г. английский священник Стефан Хейлз провёл эксперимент, в котором использовал ветки одного растения, одинаковые сосуды с водой и измерительный инструмент — линейку. Он удалил с веток разное число листьев и поместил ветки в сосуды с равным количеством воды, а затем постоянно измерял уровень воды. После Хейлз обнаружил, что уровень воды в разных сосудах изменился неодинаково. Объясните, с чем это связано. Ответ поясните. Сформулируйте закономерность, установленную Хейлзом.
1) Уровень воды изменился в зависимости от оставшихся листьев на ветке: чем больше листьев было оставлено на ветке, тем меньше оказывался уровень воды в сосуде
2) Путем измерения уровня воды становится возможно получение данных о процессе поглощения и испарения воды растением
3) Стефан Хейлз выявил закономерность: количество поглощаемой растением воды прямо пропорционально (напрямую зависит) от общей площади поверхности листьев
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3457.
P.S. Мы нашли статью, которая относится к данной теме, изучите ее — Лист 😉
P.S.S. Для вас готово следующее случайное задание. Мы сами не знаем, но вас ждет что-то интересное!
Источник
Хейлз закономерность роста растений
Тип 26 № 20499
В 1724 г. английский исследователь Стефан Хейлз провёл эксперимент, в котором использовал ветки одного растения, одинаковые сосуды с водой и измерительный инструмент – линейку. Он удалил с веток разное количество листьев и поместил ветки в сосуды с равным количеством воды, а затем постоянно измерял уровень воды. Через некоторое время С. Хейлз обнаружил, что уровень воды в разных сосудах изменялся неодинаково.
Как изменился уровень воды в разных сосудах? Объясните причину. Сформулируйте закономерность, установленную С. Хейлзом.
1. уровень воды изменился в соответствии с количеством листьев на ветке: чем больше листьев на ветке, тем меньше воды оставалось в сосуде;
2. измерение уровня воды позволяет получать данные о процессе поглощения и испарения воды растением;
3. С. Хейлз установил закономерность: количество поглощаемой растением воды прямо пропорционально общей площади поверхности листьев.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Ответ включает все названные выше элементы | 3 |
| Ответ включает любые два из названных выше элементов | 2 |
| Ответ включает только один из названных выше элементов | 1 |
| Ответ неправильный | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Источник
Хейлз закономерность роста растений
Тип 26 № 22137
В 1724 г. английский исследователь Стефан Хейлз провёл эксперимент, в котором использовал ветки одного растения, одинаковые сосуды с водой и измерительный инструмент – линейку. Он удалил с веток разное количество листьев и поместил ветки в сосуды с равным количеством воды, а затем постоянно измерял уровень воды. Через некоторое время С. Хейлз обнаружил, что уровень воды в разных сосудах изменялся неодинаково.
Как изменился уровень воды в разных сосудах? Объясните причину. Сформулируйте закономерность, установленную С. Хейлзом.
1. уровень воды изменился в соответствии с количеством листьев на ветке: чем больше листьев на ветке, тем меньше воды оставалось в сосуде;
2. измерение уровня воды позволяет получать данные о процессе поглощения и испарения воды растением;
3. С. Хейлз установил закономерность: количество поглощаемой растением воды прямо пропорционально общей площади поверхности листьев.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Ответ включает все названные выше элементы | 3 |
| Ответ включает любые два из названных выше элементов | 2 |
| Ответ включает только один из названных выше элементов | 1 |
| Ответ неправильный | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Источник