Lenyűgöző levelek

A levelek erezetének hálózata fantasztikus és rugalmas elosztó rendszerként működik.

Melyek lehetnek a Föld legsikeresebb élőlényei? Mi a helyzet a növényekkel?

Növényeket mindenütt találunk: gondoljunk csak a szobanövényekre, a dísznövényekre, a zöldségekre és gyümölcsökre, az erdő és a mező növényeire. Gyakorlatilag a Föld minden négyzetcentimétere növényekkel van borítva és még az óceánokban és tavakban is mikroszkopikus méretű növények lebegnek. Minek köszönhetik vajon a növények a sikerességüket? Az egyik dolog, ami közös a legtöbb növényben, hogy vannak leveleik, a levelüknek pedig egy olyan szerkezete, ami hozzájárul a sikerességükhöz.

Fedezzük fel a különböző levelek érhálózatát „erdei diavetítő” segítségével! Ebben a gyakorlatban a diákok egy kartonból készített kereten keresztül figyelik meg a leveleket, majd le is rajzolják az érhálózatot.

Feladat leírása:

Amikor megvizsgálunk egy (kétszikű) levelet, láthatjuk a főeret, és az oldalereket (első-, másod-, harmad- stb. rendűek). Miért lehet ilyen a felépítése?

Egyszerű magyarázat (9-10 éveseknek)

A víznek el kell jutnia a levél összes sejtjébe. A levelek érhálózatában rengeteg kapcsolatot figyelhetünk meg. Ez azt jelenti, hogy a folyadék egy bizonyos sejthez különböző útvonalakon is eljuthat. Ez nagy segítséget jelent abban az esetben, ha a levél megsérül, pl. egy éhes hernyó falatozik belőle. Ilyenkor a folyadék más útvonalon jut el a sejthez és a levél tovább tud működni.

Haladó magyarázat (11-12 éveseknek)

A víznek el kell jutnia a levél összes sejtjébe. A levelek érhálózatában rengeteg kapcsolatot figyelhetünk meg. Ez azt jelenti, hogy a folyadék egy bizonyos sejthez különböző útvonalakon is eljuthat. Ez nagy segítséget jelent abban az esetben, ha a levél megsérül, pl. egy éhes hernyó falatozik belőle. Ilyenkor a folyadék más útvonalon jut el a sejthez és a levél tovább tud működni.

Az ilyen típusú elosztó rendszerek nemcsak vészhelyzetben működnek. Amikor pl. bőségesen van víz, akkor az összes útvonal működik, amikor kevesebb a víz, akkor csak bizonyos útvonalak. A levélerek természetesen nemcsak a vizet szállítják a levél sejtjeihez, hanem a levelek által termelt tápanyagot (nagyrészt cukoroldatot) a növény többi sejtjébe.

Mi a helyzet az egyszikű növényekkel? Ezeknek párhuzamos a levélerezete, hogyan juthat el a folyadék minden sejtbe? Ha jobban megfigyeljük, láthatjuk, hogy a párhuzamos levélerek is össze vannak kötve!

Az egy- és kétszikű növények közötti főbb különbségek

A növények leveleinek érhálózatától megtanulhatjuk, hogyan építsünk ki rugalmas elosztó rendszereket. Egy rugalmas elosztó rendszer akkor is működik, ha valahol megsérül. Ez akkor lehetséges, ha A pontból B pontba több útvonalon keresztül is el tudjuk juttatni az árukat. A rugalmas elosztó rendszert többféle területen is utánozhatjuk, így pl. a közlekedésben (fuvarozásban), a víz vagy az elektromos áram elosztásában. Az ilyen rendszereket kialakíthatjuk úgy, hogy egymással összekötött hálózatok alkossák. Így pl. az elektromos hálózat is rugalmasabb működésű lesz, ha egy fogyasztót több útvonalon is el lehet érni. A vezetékekre rádőlhet egy fa, de ha a kieső vezeték szerepét rögtön át tudja venni egy másik, akkor az áram elér a rendeltetési helyére. Az ilyen típusú rendszerek fenntarthatóbbak és kevesebb kockázattal járnak. A kiépítésük ugyan többe kerül, de hosszabb távon olcsóbb az üzemeltetésük, mivel megbízhatóbbak és kevesebb karbantartást igényelnek.

A természetben nemcsak a növények levelében találunk ilyen elosztó rendszert. Hasonló felépítésű a rovarok szárnyának erezete (jól megfigyelhetjük pl. a szitakötő szárnyán), egyes korallok szerkezete, az agy vagy a szem vérerei vagy a talajban a gombafonalak rendszere.

Környezetismeret/Természettudomány

·         Rendszerező képesség fejlesztése

·         Megfigyelés, kísérletezés, tapasztalás

·         A növény részeinek felismerése, megnevezése, felépítése, növényi részek vizsgálata (pl. levél); növényi szervek megfigyelése

·         Természetes rendszerek vizsgálata

Technika és tervezés (Technológia, mérnöki tudományok)

·         Kreativitás erősítése

·         A térszemlélet és az elvont gondolkodás fejlesztése

·         Lakóépületek és természeti környezet közötti kapcsolat

·         Épületek – forma és funkció, rendszerek, struktúrák

Digitális kultúra (Mérnöki tudományok)

·         Információk keresése az interneten

·         Számítógépes hálózatok használata

Vizuális kultúra (Művészetek)

·         Természetes és mesterséges tárgyak

·         Síkbeli és térbeli alkotások

·         Tárgyak, terek és funkciók

Matematika

·         Rendszerezés, rendszerképzés

·         Logikus gondolkodás

·         Úthálózaton való végig haladás

·         Problémamegoldás

·         Tájékozódás térben és síkon

● Milyen más elosztó rendszereket ismerünk még a természetben? Hasonlóak vagy eltérőek a levelek elosztó rendszerével összehasonlítva?

● Az emberek hol használnak elosztó rendszereket?

● Milyen esetekben lehet még hasznos a levelektől tanult elosztó rendszer?

● Milyen útvonalakon tudtok az iskolába menni? Hány különböző változat lehetséges? Mi történik, ha az egyiket lezárják?

Magyar nyelven:

Angol nyelven:

A levelek érrendszerei rugalmasabban reagálnak a sérülésekre (tovább a cikkhez).

A levelektől tanulunk új elosztóhálózatok kialakításánál (tovább a cikkhez).

A hurkok gyakoriak a természetben és növelik az ellenállóképességet (tovább a cikkhez).