سومین دستاورد برتر دبیرستان فرزانگان 1

در هشتمین جشنواره پروژه های دانش آموزی

پژوهشگران جوان دبیرستان فرزانگان 1 به مدیریت سرکار خانم مرضیه فخر در هشتمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند. سمینار بررسی تاثیر جاذبه روی رشد ریشه‌ی گیاه از این دبیرستان جزء برترین سمینارهای این دوره از جشنواره شد. سبا ملکی و رومینا تهرانی، پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم سارا قربانی برزی انجام دادند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارائه می گردد.

 بیان مساله

نیروی گرانش همواره در جهت پایین است. این موضوع پژوهشگران این پروژه را به این فکر انداخت که شاید رشد ریشه ی گیاه به سمت پایین به سبب جاذبه بوده و این خود اگر تحت شرایط خاص باشد منجر به افزایش رشد ریشه ی گیاه می شود.  با توجه به این که زندگی در فضا کم کم دارد رنگ حقیقت می گیرد پاسخ به این سوال که آیا نیروی جاذبه ی زمین جهت رشد را تعیین می کند، ضروری است.

پژوهشگران با بردن این فرضیه در مرحله ی آزمایش به نتایج قابل قبولی دست یافتند. این آزمایش ها روی گونه های گیاهی ریحان، تربچه، نخود، لوبیا و عدس طی چند مرحله انجام شد.

در هر پنج گونه رشد ریشه در جهت جاذبه بوده و با آزادی فضا ریشه خیلی بلندتر از حد معمول رشد کرده بود. همچنین آزمایشات دیگری در حوزه های دیگر انجام شد که نتایج آزمایشات اولیه را تکمیل کرد. از جمله: آزمایش رشد ریشه ی گیاه روی صفحه ی چرخان و آزمایش تغییر جهت دانه ها و بررسی رشد و تاثیر جاذبه روی آن ها. هر دوی این آزمایشات نشان داد که ریشه ی گیاه در جهت جاذبه رشد می کند.

 اهداف کاربردی

• پاسخ به این سوال که آیا اگر فضای کافی برای رشد ریشه باشد، ریشه بلند تر از حد معمول رشد می کند؟

• آیا این موضوع روی میزان بهره وری گیاه تاثیر می گذارد؟

• اگر جاذبه بیشتر باشد گیاه بارور تر می شود؟

سوالات پژوهش و فرضیات

معمولاً هنگامی که یک بذر جوانه می زند، ساقه های آن به سمت آسمان و ریشه های آن به سمت زمین رشد می کنند.

1. دلیل این امر چیست؟
2. آیا ریشه به دنبال آب می گردد؟
3. آیا نیروی جاذبه زمین جهت رشد را تعیین می کند؟
4. آیا یک میز دوار می تواند نیروی کافی در جهت عمود بر جاذبه زمین ایجاد نماید و به عنوان جاذبه مصنوعی روی گیاه تاثیر بگذارد؟
5. تفاوت زمین گرایی در ساقه و ریشه چیست؟

 مطالعات منابع

تحقیقات انجام شده نشان داده که گیاهان با رشد خود به آسمان قد کشیده  تا این که از نور بیشتر استفاده کنند و این که بذر خود را پراکنده کند. گیاهان به سمت نور می روند اما آن ها جاذبه را درک کرده و خلاف آن حرکت می کنند.

برای این کار گیاهان را در یک فضای بسته قرار دادند و آن ها را به صورت افقی نگه داشتند و در یک محیط تاریک و با دوربین های مادون قرمز از آن ها تصویر گرفته شده که مشاهده شده در ظرف یک ساعت گیاهان به سمت بالا و خلاف جهت خم می شوند.

این که یک گیاه چگونه می تواند جاذبه را احساس کند توسط پروفسور ماساو تاساکا و تیم تحقیقاتی وی در موسسه علمی تحقیقاتی تارا پاسخ داده شده است. به عقیده ی بسیاری از مردم گیاهان هیچ حرکتی ندارند اما در حقیقت گیاه نسبت به محرک های بیرونی پاسخ دهد که همان حرکت تراپیزم است. مانند وقتی است که یک فرد روی زمین دراز کشیده است.

حال آن ها با مشاهدات دقیق متوجه شدند که یک نوع اندامک در گیاهان به اسم آمیلو پلاست است که نشاسته را ذخیره می کند و نسبت به محرک  جاذبه حساس است  و آن را به گیاه منتقل می کند. علاوه بر  این دانشمندان آزمایش کردند که یک نوع هورمون به نام اکسین در سمت بالا به طرف ریشه حرکت جریان پیدا می کند.

این هورمون مانع شاخه زدن ساقه می شود و در نبود آن، اکسین مختل شده و گیاه شروع به جوانه زدن کرده که این مساله ساز است. در روز سوم این آزمایش بذر شروع به جوانه می کند و تا روز چهارم ادامه پیدا می کند. اما برگ های گیاهان مانند اسفناج روی زمین پهن می شود. با مقایسه نمونه های فضایی با زمینی حجم رشد نمونه های فضایی کاملا متمایز و بیشتر و رنگ گیاه شروع به ساقه زنی می کند. در روز بیست و نهم طول ساقه با نمونه های زمینی بلند تر و به طوری که به محیط مشت نیز رسیده است.

دانش پژوهان این دبیرستان با توجه مطالعات فوق با انجام آزمایشات فراوان به نتیجه زیر دست یافتند.

نتیجه گیری

جاذبه تاثیر بسیار زیادی روی رشد ریشه ی گیاه دارد. ریشه ی گیاه همواره به سمت جاذبه رشد می کند و این به سبب یافتن آب یا خاک یا مواد غذایی نیست.

در آینده ای نه چندان دور می توان از این ویژگی گیاه برای رشد بهتر و بیشتر آن در فضا که آبرسانی و وجود خاک کمی مشکل است استفاده کرد.

برای کسب اطلاع بیشتر درباره این پروژه می توانید با دبیرستان فرزانگان 1 تماس بگیرید.

ویژه نامه هشتمین جشنواره پروژه های دانش آموزی

تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی