Влияние музыки на рост и развитие растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся

«Портфолио»

Исследовательская работа на тему

« Влияние музыки на рост и развитие растений»

Секция: биология

Автор:

Захарова Ольга Юрьевна

Россия, г. Тольятти,

МОУ гимназии №89, 9 «А» класс

Научный руководитель:

Рогачева Светлана Николаевна,

учитель биологии МОУ гимназии №89

Содержание

1.1 Страницы истории: растения слушают музыку

1.2 Музыка молекул и клеток

Глава.2 Лабораторный эксперимент

2.1 Влияние музыки на комнатное растение Каланхое

2.2 Результаты эксперимента

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Человек дружен с растениями с незапамятных времен, с самого момента зарождения человечества на Земле. Растения - важнейший источник сырья и пищевых ресурсов и жизненно важного элемента - кислорода, без которого не могут существовать животные и человек. Именно растениям обязан живой мир нашей планеты своим становлением и жизнью. Благодаря растениям земной шар имеет кислородную атмосферу с тонким слоем озона, защищающего живые существа от губительного действия коротковолновых ультрафиолетовых лучей, идущих от Солнца.

Непреходящая ценность растений как постоянного источника нашей бодрости и вдохновения, эстетического наслаждения и красоты. Цветы растений всегда были символом любви и преклонения, они сопровождали человека на протяжении всей его жизни.

На протяжении всей истории развития человечества люди не только любили цветы, но и поклонялись им, одаривая их заботой и вниманием. Они выращивали растения, холили их и пестовали, скрещивали и выводили диковинные сорта, поражавшие своим великолепием.

Для того чтобы вырастить растения, довести до образования совершенного по красоте цветка, цветоводам и растениеводам, надо хорошо знать особенности их выращивания, физиологии развития, генетики и селекции. Казалось бы, люди уже хорошо изучили растения и представляют себе, как они растут и что требуют для своего развития, и вроде бы особых загадок тут уже нет… В 1979 году информационные агентства мира сообщили о необычайной новости: «В знаменитую книгу рекордов Гиннеса было занесено имя американского фермера-исследователя Дана Карлсона, вырастившего в домашних условиях самое большое растение в мире. С помощью ежедневного проигрывания растениям скрипичных произведений И. С. Баха и А. Вивальди, а также музыки, напоминающей щебетание птиц, и особого раствора для внекорневой подкормки он вырастил растение страстоцвета пурпурного длиной в 180 метров при обычной его длине всего 54 сантиметра».[3]

Вначале это сообщение было воспринято всеми как курьезный случай и не более того, как известие, малозначимое для практического растениеводства. Переданное сообщение было кратким и не содержало дальнейших подробностей. Можно было думать, что растение выращивалось как обычно - его поливали водой, подкармливали, звучала музыка (вроде бы сама по себе), слышалось щебетание птиц из репродуктора, и все шло своим чередом. Прошли дни - и вот выросло гигантски длинное растение. Весь ускоренный рост зависел от музыки. Кропотливый подбор музыкальных мелодий, внесение в них еще дополнительных 3-6 килогерцевых частот, имитирующих голоса и пение птиц, привели пытливого и настойчивого Дана Карлсона к ошеломляющему успеху. Музыка и растения, какая может быть между ними связь? Разве растения способны воспринимать музыкальные звуки?

Объект исследования - зависимость роста и развития растения от музыкального сопровождения.

Предмет исследования - фенологические наблюдения за ростом и развитием комнатного растения.

Цель нашей работы - в ходе лабораторных исследований выяснить, какое влияние оказывает музыка на рост и развитие растений.

В соответствии с целью мы поставили следующие задачи:

1) на основе анализа специализированной литературы выяснись, кто из ученых занимался изучением влияния музыки на растения и какие выводы были сделаны в результате исследований;

2) провести собственный эксперимент по изучению влияния музыки на рост и развитие Каланхое;

3) сделать самостоятельные выводы о влиянии музыки на рост и развитие растений.

Теоретическая значимость работы определяется тем, что в ней на основе анализа специализированной литературы и экспериментальных данных обосновывается эффект направленного действия резонирующих звуков музыки на рост и развитие растений

Практическая значимость работы обусловлена возможностью использования полученных результатов на уроках биологии, в зимнем саду школы, при озеленении кабинетов.

В работе были использованы такие методы исследования, как анализ литературы, сравнительный и сопоставительный анализ при экспериментальном фенологическом наблюдении, проводимом с использованием различных музыкальных произведений.

Глава 1. Таинственное влияние музыки на растения

1.1 Страницы истории: растения слушают музыку

Растения всегда чутко улавливают малейшие перемены состояния среды, потому что ими движет естественная борьба за выживание. Комнатные растения адаптируются, приспосабливаются к воздействию синтетических материалов, железобетонных стен, бытовой техники и электроники.

Еще в старых книгах и журналах можно было встретить удивительные сведения о взглядах древних мыслителей и философов на природу растений и их чувствительность к музыке, пению и даже к эмоциям людей: любимые растения расцветали, а нелюбимые вяли.

В разных странах мира распространены верования в то, что музыкальное или песенное сопровождение во время посева злаков способствует их последующему благоприятному росту и будущему богатому урожаю. Поэтому до сих пор у многих народов сохраняется своеобразный певческо-танцевальный ритуал как перед посевом семян в почву, так и перед охотой. [12]

Все это - далекое прошлое, и оно кажется сказочным и фантастическим, не укладывается в сознании людей, привыкших к тому, что в развитии растений есть определенные фазы и стадии, зависящие только от погодных условий, от светового и температурного режимов, условий полива и питания. И возникает невольный вопрос: стоит ли верить рассказам в древних, пожелтевших от времени фолиантах.

Но что заставляет нас внимательно отнестись к фактам влияния музыки на растения? Это существование подтверждений и доказательств, полученных уже не так давно в опытах, проведенных в строго контролируемых условиях с соблюдением всех научных требований. Особая роль изучения влияния музыки на растения принадлежит индийскому ученому, профессору ботаники Т. Ц. Сингху, из университета Аннамалай в штате Мадрас. Он одним из первых, начиная с 1950 г., обратил внимание на высокую чувствительность растений к звукам, музыке и даже танцам! [14] Вместе со своими учениками и сотрудниками школы ботаники при университете он многие годы исследовал влияние музыки на растения.

Т. Ц. Сингх вместе со своей помощницей Стелой Понниах провел тщательные наблюдения за влиянием на растения звуков различных музыкальных инструментов. Основываясь на древних индийских сказаниях, исследователи проигрывали растениям мимозы и бальзамина древние индийские мелодии - раги. Через две недели озвучивания было обнаружено, что у опытных растений число устьиц на листьях было больше, эпидермис листьев толще, клетки палисадной паренхимы длиннее и шире, чем у контрольных растений, не получавших музыки, но росших в аналогичных условиях. [7]

Растения бальзамина через 1,5 месяца после ежедневного 25-минутного «прослушивания» игры виртуоза-музыканта на старинном инструменте были выше, и у них активнее шли процессы обмена веществ (на 75%). Были взяты для опытов декоративные растения: астры, петунии, белы лилии, космейя - и сельскохозяйственные культуры: лук, редис, батат, тапиока, кунжут. Каждое из этих растений озвучивалось в течение нескольких недель перед восходом Солнца различными мелодиями, чтобы выяснить эффективность каждой из них. Музыкальное звучание инструментов - флейты, виолончели, гармони или вины - длилось по получасу ежедневно.

Вывод, сделанный учеными по прошествии всего срока исследования, был однозначным - гармонические звуковые волны действуют на рост, цветение, плодоношение и урожайность растений. Несколько позже было доказано, что аналогичное действие вызывает музыка, записанная на граммофонной пластинке: декоративное растение Photos (Арасеае) в течение 30 минут ежедневно с 5 до 6 часов вечера озвучивалось игрой на флейте. У озвученных растений наблюдалось положительное действие музыки - увеличивалась высота (на 25%), число листьев (на 50%), корней (на 100%) по сравнению с контрольными, росшими в тишине. [11]

Важно то, что в работах Сингха и его сотрудников было обнаружено резкое изменение физиолого-биохимических свойств растений под влиянием музыки. Лабораторные исследования показали, что такие жизненно важные процессы в растениях, как дыхание, транспирация, поглощение углекислоты, под влиянием музыки увеличиваются почти в 2 раза по сравнению с контролем. Эксперименты с влиянием музыки и звука электрически действующего камертона на растения выявили, что у озвученных растений усиливался фотосинтез, а также ускорялся обмен веществ, и процессы синтеза (анаболизма) преобладали над распадом.

В 1960 г. ботаник и агроном Джордж Е. Смит, узнав об опытах Сингха, взялся за их экспериментальную проверку на кукурузе и сое, выращиваемых в вегетативных сосудах в 2-х одинаковых по режиму теплицах с той лишь разницей, что в одной из них непрерывно звучала музыка Джорджа Гершвина. Опыты были положительными: вновь, как и в других исследованиях, озвученные проростки у обеих культур появились раньше, их стебли были толще, прочнее и зеленее по цвету, а вес семян превышал контроль на 42% у кукурузы и 24% - у сои.

Смит проводил измерения температуры почвы в течение всего вегетативного сезона. Оказалось, что температура почвы, непосредственно находящейся перед громкоговорителем, была на 2 градуса выше той, что находилась на некотором расстоянии от него. Смит сделал вывод, что этот фактор может оказывать влияние на почвенные микроорганизмы.[9]

В целом, проведенные опыты наглядно показали, что эффект биологического действия звуков и музыки на растения имеется и он связан с характерными звуковыми частотами. Поэтому их подбор должен проводиться избирательно для каждого вида растений. Этот принцип и был положен в основу работ, проводимых канадским исследователем П. Вайебергером с сотрудниками У. Грэфе и М. Мезюрс в 1969 г. В серии работ по влиянию слышимых звуковых частот на растения пшеницы, продолжавшихся 4 года на озимых и яровых сортах, выяснялось, оказывают ли звуковые частоты влияние на растения, подобно музыке.[3] В результате исследований было установлено, что наилучшие результаты (удвоение урожая) дает озвучивание растений с частотой 5 килогерц. По мнению экспериментаторов, в основе звукового действия на растения лежит резонансный механизм, способствующий накоплению энергии и ускорению обмена веществ в растительном организме. Этот вывод о роли резонансного механизма хорошо подкрепляются работами шведского биофизика Х. Бурстрема (1971), разработавшего резонансно-частотный метод изучениия свойств живых растительных тканей. На основе этого метода определяется тургор клеток и тканей, проницаемость, действие гормонов, ростовые характеристики.

Очень интересными были также исследования по изучению действия музыки на растения, проведенные в 1969 г. американским музыкантом и певицей Дороти Ретолэк. Свои исследования, она описала в книге «Звук музыки и растения». В ней она подробно рассказала о своей работе по музыкальному озвучиванию растений. Ее первые опыты показали большую биологическую эффективность музыки и неодинаковость реакции растений на нее. [15]

музыка растение мелодия каланхое

1.2 Музыка молекул и клеток

Есть один неразрешенная и в то же время очень интересная проблема: каков же механизм воздействия музыки на растения? Вопрос в непосредственном физическом влиянии звуковых волн на растение или в каком-то другом действии самих музыкальных мелодий, тональностей, тембров, поскольку избирательность их действия на растения тоже четко показана?

Опыты указывают на то, что растения могут реагировать на действие звука, на звуковые волны определённой частоты. Растения реагируют на свет, температурные изменения, подвержены стрессу, способны к акклиматизации и адаптации. У них происходит обмен веществ, который совершается особых активных белков-ферментов. А.А. Замятин кандидат физико-математических наук, сравнил числа оборотов ферментов в некоторых биохимических реакциях, и оказалось, что они соответствуют частоте музыкальных звуков.[6]

Таким образом, в растительных клетках есть колебательные процессы и резонирующие структуры, которые лежат в основе биологического действия музыки на растение. Данный процесс получил название резонансный механизм.

Биофизики Романов С.Н., Мужеев Е.А., проводя исследования с растениями и модельные опыты с ферментами, установили связь музыки с живым веществом через молекулярные механизмы ферментных реакций, происходящие в растительных клетках.[9]

Глава 2. Лабораторный эксперимент

2.1 Влияние музыки на комнатное растение Каланхое

Цель: в ходе лабораторного эксперимента установить влияние различных музыкальных произведений на рост и развитие растений.

Объект изучения: комнатное растение Каланхое (см. Приложение 1)

Оборудование и материалы: черенки, посадочный материал, кашпо, магнитофон, сборники различной музыки.

Сроки: 22 марта 2006 года - 1 ноября 2006 года

Гипотеза: классическая музыка ускоряет процессы роста и развития растения, рок-музыка подавляет и угнетает данные процессы.

Ход работы: для исследования взяли 2 абсолютно одинаковых 15-дневных черенка Каланхое, имевших почти вертикальное расположение стебля, каждый из них был длиной12 см, и у них было по 3 листа. Посадили эти черенки в 2 одинаковых горшка, и в течение 7 месяцев ухаживали за ними одинаково, создавая одинаковые условия, соблюдали все агротехнические приемы. При выращивании черенков мы использовали музыкальное сопровождение: записи, условно разделенные на 4 группы: 1) органная музыка И. С. Баха (хоральные прелюдии) и индийская музыка композитора Равви Шанкара «Звуки Индии»; 2) джазовая рок-музыка ведущих американских композиторов Лед Зеппелина II, Джимми Хендрика и других; 3) звучание струнных инструментов (Ирл Грэнт «Испанские глаза»); 4) непрерывное звучание ударных инструментов ; 5) альбом рок - музыки Linkin Park.

2.2 Результаты эксперимента

Данные, полученные в ходе исследования, представлены в таблице 1 и таблице 2. (приложение 2)

Наблюдая за растениями, мы установили, что стебли растения №1 тянулись к источнику звуков. В то же время на рок-музыку и непрерывные барабанные ритмы растение №2 отклонялось от источника звука, как будто бы хотело уйти от губительного действия этой музыки. Чтобы убедиться в достоверности такой реакции, растение №2 поворачивали на 180 градусов, и оно вновь отклонялось от источника рок-музыки.

Выводы.

1. В ходе эксперимента было установлено, что растение №1, которому включали классическую музыку, каждые 2 недели прибавляло в росте в среднем на 2 см. К концу проведения опыта первое растение было длиной 39 см, а второе - 17 см. У первого растения образовался 21 лист, у второго - всего13.

2. Растение №1 под действием классической музыки зацвело 17 июля, а растение №2 не цвело вовсе.

3. Исследования показали, музыка Баха и индийские музыкальные мелодии положительно влияют на физиологию растения, способствуют его активному росту и развитию, ускоряют обмен веществ в растительных клетках.

Заключение

Изучение литературы по влиянию музыки на рост и развитие растений показало:

1. биологическое действие звуков музыки на растения связано с определенными звуковыми частотами;

2. гармонические звуковые волны частотой в 3 килогерца благоприятно действуют на рост, развитие, цветение растений;

3. звуковые волны частотой от 7 до 9 килогерц угнетают процессы роста и развития, а звуковые волны выше 10 килогерц губительно действуют на растение.

Теоретические выводы дали нам возможность предположить, что музыка частотой от 3 до 5 килогерц (классическая) будет благоприятно воздействовать на физиологические процессы растений, а свыше 9 килогерц (рок-музыка) - угнетать.

Для проверки гипотезы мы провели экспериментальное исследование, в результате которого узнали, что растение, уход за которым сопровождался классической музыкой, значительно прибавило в стеблевом росте и процессе листообразования, дало раннее продолжительное цветение, по сравнению с растением, уход за которым сопровождался музыкой с высокими частотами.

В дальнейшем исследовании мы планируем изучить влияние музыки на процессы плодоношения у овощных культур (томаты).

Список используемой литературы

1. Акимова Н. А., Ангушев Г. Н.. Венчулис Л. В. и др. Электрофизическая реакция растений на изменение психологического состояния человека. М.: НТОРЭС им. А. С. Попова. 1975. -- С 74--76.

2. Алиев Д. А., Адыгезанов В. Ф. Информационная роль биоэлектрических потенциалов в растительных объектах. Сер. биол. наук. -- 1992. -- М 1.

3. Белкания Г. С. Функциональная система антигравитации.-- М.: Наука, 1982.

4. Блехман И. И. Синхронизация в природе и технике, -- М.: Наука. 1981.

5. Дубров А. П. Меломаны на грядках // Природа и человек. - 1988.

6. Духовный А. И. Электричество в жизни цветка. -- Кишинев: Штиинца. 1990.

7. Лисенков А. Ф. Влияние озвученной воды на семена древесных культур. Физиология растений. -- Т. 13. -- Вып. 4. -- 1966. - С. 728-729.

8. Мосолов А. Н. Звучащая жизнь. Знание -- сила. -- 1972. -- № II. -- С. 20-21.

9. Маслоброд С. Н. Электрический «язык» растений. -- Кишинев: Штиинца, 1981.

10. Мосолов А. Н.. Каменская В. В. Вибрационные процессы в клетке в период деления. -- В сб.: Радиоэлектроника, физика, математика в биологии и медицине. -- Новосибирск, 1981.

11. Ничипорович А. А. Энергетическая эффективность фотосинтеза и продуктивность растений. -- Пущино: Научный центр биологических исследовании 1989.

12. Пушкин В. Н. Цветок, отзовись! // Знание -- сила. -- 1972.

13. Раденович Ч. Ритмические электрические сигналы у растений // Физиология и биохимия культурных растений. -- Т. 17. -- № 6. - 1985.

14. Шлиппенбах Н. Я. Ауральные поля растений // Вестник ЛГУ. -- Вып. 2. -- 1980.

15. Шноль С. Э.. Замятнин А. А., Сервазян А. Музыка, молекулы, биология. Знание -- сила. -- 1988.

Приложение 1

Справка: Гибрид каланхое Блоссфельда - очень распространенный в комнатной культуре вид. Это полукустарник, достигающий в комнатных условиях высоты до 60 см.

Период декоративности: круглый год.

Размер: 30-60 см.

Цветы: 2,5 см в диаметре, трубчатые, розовые, вздутые, свисающие; цветение - июнь - июль.

Листья: супротивные, черешковые, удлиненные, до 13 см, заостренные, зубчатые или пильчатые по краю, мясистые, темно-зеленые с коричнево-красными пятнами.

Температура: 10-28 С.

Освещение: достаточное, рассеянное.

Влажность: низкая.

Полив: достаточный весной и летом, резко ограниченный зимой.

Подкормка: в летний период раствором минеральных удобрений. В период бутонизации рекомендуется внести в горки минеральные удобрения.

Размножение: молодыми растениями, образующимися из почки в зубце листьев при температуре 20-22 С.

Грунт: землесмесь из лиственной земли, дерновой земли, перегноя, торфа, песка (1:1:1:1:1).

Приложение 2

Результаты фенологических наблюдений:

Таб. 1

Таб. 2

Размещено на Allbest.ru