Почему хвойные деревья остаются зелеными. Почему сосна и ель всегда зеленые? Что помогает иголке пережить зиму

Редко кто из людей, с легкостью разгадывая простенькую детскую загадку «зимой и летом одним цветом», задумывался: а почему действительно так происходит в мире природы, что хвойные деревья – ель и сосна – вечнозеленые? Нет, почему зеленые, понятно. Все помнят из школьных уроков биологии о таком природном пигменте зеленого цвета как хлорофилл, который является одним из главных участников процесса фотосинтеза, или, как говорят, «дыхания» растения.

Как работает фотосинтез

Листья поглощают из воздуха углекислый газ, через корневую систему в них попадает вода и минеральные соли. Хлорофилл под воздействием света преобразовывает полученные извне ингредиенты в глюкозу, которая и является основной пищей растения. На выработку питания для растения идет лишь незначительное количество поставляемой корневой системой воды, основная же ее масса испаряется через те же самые листья.

В холодное время года, когда земля замерзает, дерево уже не может получить достаточное количество воды, и во избежание чрезмерного испарения влаги через поверхность листвы, вынуждено сбрасывать последнюю.

Ель и сосна такой необходимости не испытывают. Ведь, по своей сути, хвоя этих деревьев - это листья. Они достаточно тонкие, покрыты восковой плотной оболочкой, что сводит к минимуму процент испаряемой ими влаги. Форма листка дерева в виде иголки позволяет максимально сбалансировать процесс поступления и испарения влаги деревом в зимнее время. Процесс фотосинтеза в таком случае становится постоянным.

Хвоя - удивительная разновидность листьев

Неверно было бы считать, что иголки на сосне или ели не опадают. Достаточно пройтись по лесу или парку, чтобы убедиться в ошибочности подобных предположений. Весь фокус в том, что иголки, отжившие свой срок, опадая, одновременно заменяются новыми. Вследствие этого дерево имеет постоянную устойчивую зеленую окраску своих листьев-иголок. Стоит заметить, что замена хвои на дереве происходит не сразу на всех ветвях одновременно. Этот процесс идет постепенно и размеренно.

Опадание хвои может происходить у разных видов сосны или ели с разной периодичностью. Минимальным сроком жизни хвоинки принято считать двенадцать месяцев. Более частое сбрасывание хвои говорит о том, что с деревом не все в порядке. Хвоя у большинства видов елей не опадает по несколько лет, а рекордсменом можно считать так называемую сосну остистую, хвоя которой удерживается на дереве до 43-45 лет.

У растений цвет листьев определяется составом окрашивающих растительных пигментов: зеленые хлорофиллы, красные и синие антоцианы, желтые флавоны, желто-оранжевые каротиноиды и темные меланины. Каждая из этих групп представлена несколькими отличающимися по химическому строению, по поглощению света и окраске пигментами.

Но почему зеленый?

Ель зеленого цвета из-за пигмента, который называется хлорофилл. Главная его функция — фотосинтез. Он поглощает солнечный свет и вырабатывает органические питательные вещества для растений в процессе фотосинтеза. Цвет хлорофилла, как и любого окрашенного вещества, обусловлен сочетанием тех лучей, которые пигмент не поглощает. Хлорофилл поглощает в основном синий и красный цвет, но отражает зелёный. Это и есть причина того, почему мы видим хвою зеленого цвета.

А почему она вечнозеленая?

Благодаря фотосинтезу и участию в нем хлорофилла. Площадь хвоинок мала, и поэтому дереву требуется совсем немного питательных веществ для поддержания жизнедеятельности. Маленькая площадь поверхности иголок также препятствует испарению большого количества влаги. Соответственно, у ели нет необходимости периодически менять свою хвою, а фотосинтез практически в полной мере обеспечивает растение необходимыми питательными веществами при неблагоприятных погодных условиях.

Густые еловые лапы не пропускают в лес злой леденящий ветер, потому-то в нем и теплее. От того в ельник и летят в непогоду различные , чтобы найти себе укрытие. В густых пушистых ветвях, под заснеженными еловыми лапами, словно под крышей находят они себе приют целыми стайками.

Но почему, же осенью у всех деревьев листья желтеют , и зимой опадают, а елочка, как стояла зеленая, так и стоит, не меняя цвета и не теряя своих иголочек-листьев? Потому что иголочки-хвоинки это тоже самое, что для остальных деревьев листочки. В каждой иголочке все те же зеленые хлорофилловые зернышки. Правда в иголочке их куда меньше, чем в обычных листьях, но зато их так много, что елке позавидует самое раскидистое дерево.

Елочка зимы не боится

Если сбросит елочка осенью свой зеленый наряд , то ей, бедной и всей весны не хватит, чтобы снова вырастить густую хвою. Ведь листья обычных деревьев так устроены, что готовят строительный материал для веток и стволов гораздо быстрее, чем хвоинки. Поэтому елочка приспособилась, чтобы не отставать в росте, просыпаться раньше лиственных деревьев, а засыпать позже.

Тяжести снега, елочка тоже не боится, потому что веточки у нее гибкие, прочные и снежный покров их только согнет, а сломать не сможет. Но не думай, что елочка никогда не меняет своего зеленого наряда. Она меняет его медленно, постепенно и в течение девяти лет полностью обновляет свои листья-иголки.

И в самый лучший для детей праздник Новый год , елочка самая желанная гостья в каждом доме, школе, детском саду. Стоит она – красавица, украшенная игрушками, и радует детишек своим дивным запахом свежей хвои и вечно зеленым нарядом.

А теперь, мой юный любознательный друг, отгадай загадку:

“зимой и летом, одним цветом”

Ведь ты уже догадался кто это? Не правда ли? 🙂

Конспект НОД для подготовительной группы

Тема: «Отчего зимой у елки зеленые иголки?»

Цель : познакомить детей с деревом, ставшим символом Нового года, рассказать о том, какую пользу ель приносит людям. Расширять знания детей о явлениях живой и неживой природы: почему листья желтеют и опадают, а хвоинки ели всегда зеленые. Учить исследовать хвоинки, опытным путем сделать вывод о наличии зеленого вещества в хвоинках, устанавливать причинно-следственные связи.

Упражнять в звуковом анализе слов, в делении дву-трехсложных слов на части; произносить каждую часть слова; понимать последовательное звучание слогов в слове. Активизировать словарь по теме (Хлорофилл). Совершенствовать умение решать математические задачи на сложение и вычитание. Развивать мелкую моторику.

Воспитывать любознательность, умение взаимодействовать друг с другом. Воспитывать любовь к природе и бережное отношение к ней.

Национально-региональный компонент . Продолжать знакомить детей с жанрами устного творчества-поговорками, загадками, скороговоркой по теме (Якутский фольклор)

Интеграция: речевое развитие, познавательное развитие.

Предварительная работа: беседы, чтение художественной литературы, разучивание стихов, песен, скороговорок. Наблюдения за деревьями.

Материал и оборудование : интерактивная доска, слайды, маркеры, искусственная елка, предметные картинки на липучках, кусочки белой ткани, деревянные кубики, хвоинки ели для опыта.

Раздаточный материал : предметные картинки, силуэты елочек с пунктирными линиями.

Методы и приемы.

Словесные (беседа, пояснения, вопросы познавательного характера, художественное слово, решение проблемной ситуации, индивидуальные ответы детей, загадки, пословицы, задачки)

Игровые (загадки, «Украсим елочку», «Решите задачки», динамическая игра «Елочка»)

Наглядные (карточки-цифры, слайды)

Практические (проведение опыта, решение математической задачи, упражнение «Елочка» (мелкая моторика)

Ход занятия

1 У нас сегодня необычное занятие. А о чем будем говорить на занятии, вы узнаете, отгадав ребус. (На интерактивной доске появляется ряд предметных картинок). Для этого нужно составить слово из первых звуков слов-названий предметов, изображенных на картинках. (Дети составляют слово «Елочка», которое появляется под предметными картинками).

2 Игра «Составь рассказ». Составление рассказа об ели по плану. Презентация (показ слайдов)

1 Какое дерево?

2 Что любит это дерево?

3 Какой ствол у ели?

4 Какие ветки у ели?

5 Какие шишки?

6 Какую пользу приносит это дерево?

3 В якутском фольклоре есть поговорки про дурной характер. Человек, подобный ели, которую волокут за вершину. Человек, подобный ели, упавшей поперек трактовой дороги. Почему упрямого человека сравнили с елью?

А какие считалки про ель есть в нашем народном фольклоре.(дети читают считалки)

4 -Ни один новогодний праздник не обходится у нас без зеленой красавицы елки. Но почему мы наряжаем именно это дерево? Такой обычай пришел к нам из глубины веков. Ель вызывала у наших далеких предков особое уважение ведь она оставалась зеленой, когда все остальные деревья сбрасывали листву. Вот почему ее считали священным деревом.

Опыт.

Задачи : Исследовать хвоинки, опытным путем сделать вывод о наличии зеленого вещества в хвоинках.

Проблемный вопрос:

Почему осенью листья желтеют? А как вы думаете, почему елка зеленая?

Дело в том, что листья и хвоинки имеют зеленый цвет благодаря зеленому веществу. Сейчас проведем опыт, выясним почему хвоинки зеленые? Возьмите хвоинки и положите внутрь согнутого пополам кусочка белой ткани. Теперь деревянным кубиком сильно постучите сквозь ткань. Что вы обнаружили в ходе опыта? (На ткани появились зеленые пятна). Это зеленое вещество называется хлорофилл, оно и окрашивает в зеленый цвет.

Вывод: когда наступает осень и становится холоднее и меньше солнечного цвета, это зеленое вещество постепенно уменьшается, пока на пропадает совсем. Листья плохо переносят холод и ветер, поэтому опадают. В каждой хвоинке хлорофилловых зернышек мало, чем в листе, но зато хвоинок гораздо больше, чем листьев на самом раскидистом дереве. Хвоинка покрыта специальным воском, влага испаряется с ее поверхности очень медленно. Поэтому зимой, когда воды мало, только такие деревья могут позволить себе сохранить листья и оставаться зеленой. Вот почему ее считали священным деревом и наряжали к празднику.

Игра «Укрась новогоднюю елку». Работа над звуковой, слоговой структурой слова.

Давайте и мы украсим нашу елочку игрушками. Сначала украсим игрушками, названия которых состоят из 1-й части (слога), затем игрушками, названия которых делятся на 2, 3 части. Дети поочередно берут игрушки и определяют, какую следует повесить на елку. Молодцы, украсили елочку!

Динамическая игра «Да или нет». Дети ходят по кругу. «Да»-три раза хлопают в ладоши, «Нет»-приседают и меняют направление движения.

Бывают на елке игрушки? Веселые петрушки? Большие хлопушки? Сушеная лягушка? Разноцветные флажки? Мясные пирожки? Яркие картинки? Рваные ботинки? Колбаса копченая? и.т.д.

Решение задач «Новый год в лесу» (Слайды)

1 Посмотрите, на нашей елочке прилетели птички. Она их от метели укроет, и на ночь приютит, и семенами угостит. Сколько птичек прилетело? Три улетели обратно. Сколько осталось?

2 на нашей елочке на полянке прилетели не только птички, пришли и дети на Новый год. Они принесли с собой игрушки-пять шаров и три хлопушки. Сколько игрушек принесли дети? Составьте математическое выражение. А елочка в ответ «Мне игрушки не нужны, у меня есть шуба из снега»

Как вы думаете, почему ей не нужны игрушки? О чем она думает?

Жалоба елки . «Грустно и одиноко мне в лесу. Совсем одна я осталась. А ведь вокруг меня когда-то росли десять елочек-красавиц. Но под Новый год появились в лесу жестокие люди с топорами, вырубили их под самый корешок и увезли. Прилетели через несколько дней снегири и рассказали, что лесных красавиц поставили в комнаты, нарядили, полюбовались на них несколько дней, да и выбросили на помойку. И стройные зеленые елочки превратились в никому не нужный мусор… а какие славные были… Правда, и детей мне жаль: что за Новый год без елки. Как же быть?»

Решение проблемной ситуации : Как вы поступите: срубите елочку или купите искусственную, поставите ее дома и украсите игрушками…

Чтение стихотворения «Живи, елочка!» (показ слайдов «Выставка искусственных елочек»)

В лесу на опушке ее не рубили

А сделали елку на добром заводе

Хорошие дяди, веселые тети…

А елка лесная осталась живая,

Стоит на опушке,

Макушкой кивая..

Пальчиковая гимнастика «Елочка»

Давайте споем про нашу елочку. На мотив песенки «В лесу родилась елочка» дети повторяют движения за воспитателем.

В лесу родилась елочка (показывают большим пальцем за спину, «качают младенца», рисуют обеими руками в воздухе три треугольника-елку)

В лесу она росла (те же действия, поднимают руки вверх)

Зимой (дрожат, стучат зубами)

И летом (вытирают пот со лба)

Стройная (обеими руками рисуют в воздухе тонкий ствол)

Зеленая была (обеими руками рисуют в воздухе три треугольника-елку)

Упражнение «Елочка» на развитие тонкой моторики, правильную постановку руки. Учимся писать. Нужно обводить силуэт елочки, не отрывая руки от линии. Какая красивая елочка получилась!

Итог: Что нового узнали? Что больше понравилось?

Лиственные растения умеренного климата сбрасывают на зиму листву. Осенью клены, ясени, березы желтеют или краснеют, листья стремительно изменяют свой цвет, чтобы омертветь и опасть. Но хвойные вечнозеленые растения не вписываются в общий распорядок.

Только лиственница сбрасывает свои иголки, остальные же хвойные – ель, сосна, кедр и прочие, остаются зелеными на протяжении круглого года. Почему общий закон над ними не властен? Оказывается, на данный счет есть собственные закономерные причины. Природа оставляет елям зеленый цвет не случайно.

Лиственные растения и смена времен года

Растения с широкими листьями остаются зелеными летом, а на зиму сбрасывают листья полностью. Они все равно будут бесполезными в морозный период, так как устойчивостью к холоду не обладают, завянут при первых же заморозках. Потому от них проще избавиться, впав на холодное время в своеобразную спячку, чтобы отрастить свежую зелень уже весной.

Все молодые листики имеют зеленый цвет, который обеспечивается хлорофиллом. За счет данного вещества происходит фотосинтез – процесс, обеспечивающий растения питанием. Он происходит при наличии солнечного цвета, а его «побочным» эффектом становится выделение в атмосферу кислорода. Ночью, когда из-за темноты у растений нет возможности производить фотосинтез, они дышат как самые обычные земные существа, вдыхая кислород и выделяя углекислоту. Только присутствие хорошего освещения позволяет им действовать иначе.

В жарких странах, где нет губительных для листвы заморозков, а солнечного освещения достаточно круглый год, местные растения остаются вечнозелеными. Среди хвойных южным признается разве что кипарис и некоторые сосны, преимущественно горные. В большинстве своем хвойные – типичные северные растения. В суровых широтах лето короткое, солнца меньше. Лиственным выгоднее избавляться от листвы каждый год, чтобы пережить зиму – с ней же сбрасывается лишняя влага, которая могла бы создать угрозу растрескивания ствола на морозе. Из листьев исчезает хлорофилл, они обретают яркие оттенки, затем опадают. Но хвойным растениям нет необходимости впадать в спячку.

Зачем елке иголки?

Тонкие, длинные иголки способны переносить холода, им не угрожают привычные зимние риски. Они представляют собой видоизмененные листья, которые отличаются минимальной поверхностью, компактностью. Это уменьшает полезную площадь, на которой может происходить фотосинтез, однако снижает также риск повреждения холодом, ветрами. Проблемы с малой площадью отдельной иголки для фотосинтеза с легкостью решаются густотой хвои.

Что помогает иголке пережить зиму?

Смолистый сок помогает иголкам не замерзать, не отмирать при пониженных температурах зимой, воды же они содержат меньше, чем листья обычных деревьев, это делает их менее уязвимыми к морозам. Кроме того, каждая хвоинка имеет тонкую, но плотную восковую пленку, которая тоже играет защитную функцию. В сильные морозы часть хвои действительно может отмереть, но это будут исключительно молодые побеги, которые еще не успели создать достаточную защиту от капризов природы.

Почему хвойные деревья всегда зеленые?

Ели не впадают в спячку, хотя рост зимой замедляется, фактически останавливается. Новые побеги появляются в весеннее время, шишки перецветают и формируются летом, когда тепло. Зимой же растение просто продолжает очень медленное существование. Хлорофилл иголки не покидает, они остаются зелеными. Именно по этому хвойные деревья всегда зеленые. Для их поддержания нужно совсем мало полезных веществ, колючая крона не обременительна для дерева, смысла сбрасывать ее нет.

Иголки опадают?

Хвоя заменяется ежегодно, как и листья прочих растений, за год меняется до 70-80 процентов иголок . Процесс не заметен, он происходит постепенно – поэтому ель постоянно выглядит зеленой, пышной. Если хвойное растение массово сбрасывает иголки, процесс говорит о его сильной болезни. Массово пожелтевшая, побуревшая хвоя также говорит об этом. В норме ели, пихты и сосны остаются зелеными постоянно.

Интересный факт : лиственница является единственным исключением – осенью ее иголки желтеют, затем опадают. Новые появляются только весной.

Даже срубленная елка остается зеленой на протяжении нескольких недель. Только потом иглы начинают осыпаться, хвоя выглядит уже не такой привлекательной. Лиственное растение же увядает куда быстрее.

Таким образом, зеленый цвет хвоинок обеспечивается хлорофиллом, который содержится в них, обеспечивая фотосинтез и нормальную жизнедеятельность растения. Зелень присутствует круглый год, так как хвойные не связаны с необходимостью сбрасывать крону на зиму, иголки хорошо переносят морозы, не требуют от растения серьезных затрат полезных веществ на свое поддержание. Сосны и ели могут позволить себе роскошь быть вечнозелеными даже в суровом северном климате – вероятно, потому они и являются столь любимым новогодним украшением.