Дворы и сады утопают в нежнейших белых облаках цветущих яблонь, груш, вишни. Нарциссы цветут. Откуда в растительном мире белый цвет? С красными, пурпурными, синими, фиолетовыми цветами и листьями мы разобрались. Одно из активных направлений нашей работы - индикаторные свойства антоцианов растений (и полевых, и культурных, и комнатных). Пользуемся отварами с антоцианами для определения рН (кислотности) растворов или для оценки стойкости красителей. Но вот как образуется белый цвет частей растений, не изучали.
У природы очень богатая палитра цветов. В растительном мире известно около 2 тысяч красящих веществ — пигментов.
Цвет вещества, в том числе и пигмента, определяется его способностью к поглощению света. Если свет, падающий на вещество или какой-либо орган растения, равномерно отражается, они выглядят белыми. Если же все лучи поглощаются, объект воспринимается как черный. Человеческий глаз способен различать до 300 оттенков ахроматического, т. е. нецветного, серого цвета. Если вещество поглощает только отдельные участки видимой части солнечного спектра, оно приобретает определенную окраску.
Но даже, если орган растения не содержит никакого' пигмента, он все равно не прозрачен, а имеет свой цвет — белый.
В природе белый цвет распространен очень широко: белые цветки, белые стебли, белые пятна на листьях. Больше всего растений с белыми цветками в высокогорных и приполярных областях, где они составляют до 30—40% обитающих там видов. В средней
полосе их меньше (до 25% видов) и совсем мало в пустынях и степях.
Белый красящий пигмент называется бетулином (от лат. «бетула»—береза). Накапливаясь в клетках коры молодых деревьев, бетулин окрашивает ствол березы в тот прекрасный белый цвет, который так любим и воспет поэтами. Удивительно, что во флоре средней полосы Европейской части СССР береза — единственное растение, образующее этот пигмент.
Выделить из клеток коры березы бетулин можно, хотя и не очень просто. Для этого применяют метод возгонки: мелко измельченную сухую кору помещают в колбу и медленно нагревают. При этом бетулин выделяется из клеток и оседает на стенках колбы в виде белого налета.
У других растений причиной белой окраски венчиков являются обширные межклетники в сочетании с клетками, лишенными пигментов. Белые лепестки белы по той же причине, по какой снег белый. Каждая снежинка в отдельности бесцветна, так как свободно пропускает солнечные лучи. Но снежинки, падая друг на друга, отражают солнечные лучи, и снег кажется белым. А вот лед, не имеющий воздушных полостей, прозрачен, поскольку свет свободно проходит через него.
Убедиться в том, что белый цвет лепестков ромашки, белой лилии и других цветов обусловлен не наличием красящего вещества, а развитой системой межклетников, можно несколькими способами.
1. Почему лепестки цветков белые
Вариант I (самый простой). Лепесток осторожно сожмите пальцами. Воздух из межклетников выходит, и лепесток становится бесцветным и прозрачным, как лед.
Вариант II (более продолжительный). Погрузите лепестки в воду. Через несколько часов, когда вода через устьица проникнет в межклетники, лепестки станут бесцветными.
Вариант III (самый надежный). Лепестки поместите в шприц и заполните его водой. Установив шприц наконечником вверх (без иглы), задвиньте поршень, чтобы вытеснить воздух. После этого закройте пальцем отверстие наконечника и отведите поршень вниз. В результате создавшегося вакуума из воды и лепестков начнут выделяться пузырьки воздуха. Через 1—2 мин воздух из межклетников выйдет. Вновь задвиньте поршень в шприц. При этом вода поступит в межклетники и лепесток станет прозрачным.
Используя приведенные варианты опытов, проверьте с детьми, как изменяют окраску лепестки нивяника обыкновенного, ромашек, лилий, нарциссов, жасмина садового (чубушника), яблони.
Для сбора данных для исследовательской работы по растительным красителям самое подходящее время - весна и лето. Осенью и зимой на покупным цветах - не разгуляешься, да и комнатные цветут не по нашим планам и не в тех количествах, чтобы свободно располагать материалом и проводить опыты в нужных количествах и повторах.
И конечно, растения, особенно местные, интересно исследовать в качестве натуральных красителей, как пищевых, так и для непищевых целей (для окрашивания тканей, материалов, изготовления красок). Крафтовые товары и ремесла, эко-стиль - неувядающий тренд.
А исследовательские работы, связанные с цветом, красками, получаются яркие и выделяющиеся.
Но и чисто учебный исследовательский проект по свойствам растительных красителей тоже может очень увлечь детей.
Набираю юных исследователей на следующий год. Если чувствуете, что многоцветье растительного мира - ваша тема, пишите. Придумаем что-нибудь.
Больше про научно-исследовательские работы школьников по естественным наукам (идеи, формы организации работы с юными исследователями и их группами поддержки, адаптированные для детских работ методики (как из занимательных опытов, так и из практикумов для средних и высших УЗ), структура, литература, особенности оформления, информация о конкурсах Малых академий наук, электронных СМИ и т.п.), а также множество интереснейших фактов из химии, физики, биологии, экологии, наук о человеке и здоровом образе жизни в https://vk.com/club134922633, открытая группа Есения (ЕСтЕственно-Научные ИсследованиЯ)
