Разное

Картина из листьев объемная: Поделки из осенних листьев, картина: «Девушка — осень»

Картины из листьев своими руками

Все мы помним, как в детстве собирали листочки разных деревьев и складывали их между листами больших книг, чтобы потом склеить гербарий. Мало кто в детстве задумывался о том, что из засушенных листьев можно создавать картины, причем делать можно это всей семьей.

Картины из засушенных листьев

Для начала необходимо собрать в летний период как можно больше разного материала. Вы можете засушить не только листья деревьев, очень красиво смотрятся полевые цветы и травы. Хорошо делать картины из листьев своими руками с ребенком. Это самый простой и проверенный способ научить ребенка усидчивости и развить фантазию. Итак, рассмотрим несколько советов для создания картин из разных природных материалов:

  1. Картины из кленовых листьев. Именно кленовые листья в осенний период приобретают самые яркие и замысловатые оттенки. Создать картину из кленовых листьев можно за вечер. Для этого приготовьте лист фанеры или очень плотного картона. Карандашом нарисуйте эскиз рисунка. Для первого раза лучше выбирать самые простые мотивы. К примеру, хорошо будет смотреться осенний лес или изображение дерева. Кроме листьев можно собрать немного дополнительного материала: кору, траву, тонкие веточки. Теперь создаем фон рисунка. Для этого канцелярским ножом или скальпелем режем листья клена на небольшие фрагменты произвольной формы. Резать следует по мере заполнения фона, подбирая кусочки, как пазлы. Лучше резать фрагменты под углом, избегая ровных прямых линий. Из кусочков коры выкладываем ствол дерева, а из листьев клена сделаем крону дерева на картине. Самое главное правило – подобрать цветовые переходы. Старайтесь подбирать контрастные цвета для фона и рисунка.
  2. Картины из скелетированных листьев. Этот способ декорирования очень популярен и активно используется в интерьере. Если картина из засушенных листьев больше подходит для детского творчества, то данный метод позволяет создавать «взрослые» предметы декора. Скелетирование превращает обычный листик в фантазийный элемент, который используют практически везде – это могут быть открытки, букеты, рамки для фото, даже сумки. Готовые листья продают в магазинах для творчества, но сделать их самостоятельно не так уж сложно. Для этого лучше брать листья ореха, фикуса, тополя — самые жесткие из всех. Красиво смотрятся картины из скелетированных листьев дуба. Самые красивые листочки кладем в кастрюлю и засыпаем стиральной содой. Заливаем все 4-мя стаканами воды и ставим на медленный огонь. Воду сливаем через час, а листья аккуратно вынимаем и раскладываем на салфетке. После остывания кисточкой с мягким ворсом смахиваем остатки мякоти в направлении от центра к периферии. Хоть такой листочек и кажется очень хрупким, делать все можно уверенно и без опасности порвать. Очень красиво смотрятся такие листья просто под стеклом на нежном фоне. Такие картины украсят комнату и подойдут практически под любой интерьер.
  3. Картины из листьев кукурузы. Из этих листьев очень удобно делать объемные картины своими руками. Лист кукурузы имеет рельефную структуру, за счет чего можно изготовить красивые цветы. Такой букет будет смотреться очень естественно, материал хорошо переносит покраску, так что можно подобрать цветовую гамму под каждую комнату.
    Чтобы материал был удобен в работе, перед засушкой листья немного проваривают. Далее из листьев вырезают лепестки и выкладывают от меньшего к большему. Серединку просто скручивают в рулон. Очень красиво получаются спиральные цветочки. Склеивать все части можно клеевым пистолетом. Красить ваше творение лучше перед нарезкой и работой. Кроме картины из листьев удобно делать плетеные поделки или аппликации.

 

Статьи по теме:

Панно из ракушек

Если после отдыха на берегу моря у вас хранится много ракушек, не стоит держать их в шкатулке. Покажите эту красоту гостям дома — сделайте из ракушек панно! Мы предлагаем вам довольно простой вариант, но из ракушек можно сложить и более сложные, причудливые картины.

Как сделать кофейное дерево?

Приближается 14 февраля, а вы не знаете, чем удивить любимого человека? Попробуйте сделать кофейное дерево в виде сердца своими руками. Придется постараться, но будьте уверены — такой подарок не оставит равнодушным никого. а мы расскажем, как его сделать.

Карвинг из фруктов для начинающих

Карвинг — это одновременно способ украсить еду и очень интересное увлечение. Заниматься карвингом можно с ребенком, главное, проследить, чтобы малыш не порезался. Сегодня мы расскажем вам, как из самого обычного яблока сделать прекрасного лебедя, который станет украшением любого стола.

Хлебница из бересты

Хлебница из бересты сохранит ваш хлеб свежим и ароматным довольно долго, к тому же, создаст уют на кухне и станет неповторимой деталью интерьера. Кстати, по схемам, которые мы предоставим вам в нашем мастер-классе, имея немного фантазии, можно сплести и другие берестяные изделия.

 

шаблоны для поделок из сухих осенних листьев

Все знают, что картины могут получаться, если их не просто рисовать кистью или карандашом. Интересные произведения поучаются, когда картины делаются методом аппликации.

Из подходящего материала вырезаются фигурки, наклеиваются, немного подгоняются под вашу фантазию, и получается изумительное творение.

Кстати, родители могут обучить этому интересному делу своих детей. А материал для аппликации выбрать можно любой. Например, осенние листья. Их такое многообразие, что можно придумать множество сюжетов для картин.

Кстати, если у взрослых не хватит фантазии, им помогут дети. Но сначала нужно научиться делать аппликацию из листьев.

Содержание:

Подготовка материала

Опавшие разноцветные листья радуют нас только осенью. Обидно, если и аппликацию со своим ребенком мы может создавать только в осенние вечера. А ведь можно столько прекрасных картин сделать и подарить близким на Новый год, или мамам на 8 марта, или на день рождения папы.

Для этого нужно собрать листья и засушить их.

Собирать листья очень интересно. Это хорошее занятие для того, чтобы побыть вместе с ребенком. Можно гулять по осенним скверам, съездить в лес, а можно и наведаться к бабушке в сад, там тоже есть чем пополнить свои запасы.

Лучше всего набирать листья разные по цвету и форме. Пусть их будет много. Не беда, если попадутся травинки, очень хорошо, если коллекция пополнится цветами.

После того, как растения собраны, их необходимо засушить. Лучше всего, если каждый лист или цветок будет помещен в книгу. Такая книга наполняется, а затем откладывается подальше от батареи.

Не надо, чтобы листья были слишком сухие, они будут ломкие, и работать с ними будет сложно.

Цветы тоже можно засушивать в книгах. Но если нужны объемные аппликации, можно засушивать цветы в простой вазе, поставив туда букет без воды. Так хорошо засушиваются розы, хризантемы.

А вот очень интересный способ сохранить серебристую крону одуванчика: нужно выбрать пушистый одуванчик, осторожно срезать его, чтобы при срывании не опали пушинки. Затем перевернуть цветок вниз пушистой головкой и щедро полить шапку лаком для волос.

Затем на некоторое время оставить подсыхать. После того, как одуванчик высохнет, его можно перевернуть обратно, и поставить в вазу. Уже сам по себе он будет украшением. Но еще его можно использовать в объемной аппликации.

Еще листья можно прогладить утюгом. Для этого нужно взять бумагу свернуть лист пополам, а в серединку положить лист. Утюгом следует прогладить лист бумаги с растением внутри.

Засушенные листья и цветы можно хранить долго, им ничего не сделается.

Аппликация из листьев

Аппликации из засушенных листьев могут быть разнообразные.

Рассмотрим несколько поделок, которые сделаны из одних листьев.

Зайчик

Для поделки зайчика нужно взять листья разных деревьев. Из двух березовых листиков получатся щеки зверька. Они наклеиваются на место, где будет голова. Для самой головы подойдет лист липы. Листья ясеня станут ушками.

Дальше нужно сделать туловище. Для этого понадобится кленовый лист. Лапки и воротник будут изображать маленькие листочки.

Это наше предложение. Но листья могут быть какими угодно, а значит, и сами зайки могут быть у каждого свои.

Все детали крепятся на лист бумаги с помощью клея ПВА.

Аквариум

Интересный аквариум может получиться, если туда поместить рыбок из различных листков.

Рыбки должны быть разными.

Для рыбок выбираем более круглые листики для тельца. Затем нужно выбрать листики, которые будут изображать хвостики. Это могут быть и кленовые листики, и листья ивы, и даже листья домашнего папоротника.

Потом нужно сделать плавники и рот. Для этого берутся самые мелкие листки. Если таких нет, можно вырезать детали из больших листьев.

Красивее будет, если листья будут не только разные по форме, но и яркие по окрасу.

Для еще большего сходства с аквариумом, нужно сделать «дно» аквариума (это можно выполнить из поломанных листьев). А из дна должны расти водоросли, их легко сделать из обычной сухой травы.

Все детали прикрепить клеем.

Птицы

Из листьев можно сделать и птиц. Например, если взять два желтых листка (один чуть больше, а другой меньше), и соединить их, то получится цыпленок. Правда, на голове (маленьком листке) нужно черным фломастером нарисовать глазки.

Детский ум может подсказать вам новые варианты «птичек» из разных листьев.

Аппликация частичная

Если всю поделку делать из листьев, это будет обычная аппликация. А есть еще и частичная поделка. Тогда, когда листья наклеиваются только в определенном месте, а остальное место занимает рисунок, называется аппликацией частичной.

Например, можно сделать прекрасный портрет мамы на 8 марта.

Делается это так: ребенок рисует портрет мамы. А прическу можно сделать из аппликации.

Для этого необходимо наклеить листочки, которые не слишком крупные, но хорошо подходят по размеру. Или аппликацией сделать нарядное платье маме. То есть, будет уже не только аппликация, но еще и рисунок.

Интересно получится, если взять картинку с морским пейзажем, и наклеить туда рыбки из листьев.

Подобным образом можно делать панно о лесной жизни. Нужно взять фото лесной чащи и наклеить птиц.

Аппликация с применением разного материала

Очень хорошо смотрится аппликация, которая сделана из различных материалов.

Например, аппликация на тему «Дерево».

На лист бумаги наклеивается ствол из пластилина. Форму ствола и веток нужно выбрать произвольную. Затем, на место кроны приклеиваются засушенные листочки. Это могут быть кленовые листья или березовые, а можно и другие подобрать.

После этого на месте почвы приклеивается мох.

Можно такое же дерево сделать зимним. То есть, на голубой фон наклеить ствол и ветки из пластилина, а на них уложить тополиный пух. Так мы на ветках делаем снег. Такой же снег нужно приклеить и внизу, пусть это будут сугробы.

В такой аппликации участвуют не только листья или природный материал, здесь присутствует и пластилин. Но разве это важно? Ведь, главное, что картина получается объемной, красивой, необыкновенной и сделанной своими руками.

У вас остались засушенные цветы? Может получиться изумительная ваза с цветами! Для этого на листке бумаги нарисовать карандашом контур круглой или продолговатой вазы, какая вам больше понравится.

Теперь этот контур нужно заполнить горохом, фасолью или крупой. Если, например, горох или фасоль, то стоит приклеивать клеем ПВА каждую фасоль или горошину на место.

Если же используется крупа, можно промазать клеем все место, очерченное контуром, потом насыпать немножко крупы, прижать рукой, чтобы крупинки приклеились, а ненужные стряхнуть.

После того, как сделана ваза, нужно приклеить засушенные цветы. Сюда же пойдут и разнообразные листья.

Картина готова.

Оформление

Аппликация может стать настоящим произведением искусства и храниться десятками лет, а может быть заброшена сразу после выполнения. Для того, чтобы развивать творческое начало своего ребенка, родителям необходимо обязательно оформлять каждую поделку.

Легче всего купить специальную рамку, и после изготовления вставить аппликацию под стекло.

Еще можно взять коробку из-под конфет, и выполнить аппликацию на ней. После того, как поделка будет готова, такую коробку можно повесить на стену.

Быть может, у родителей есть и свои идеи.

Фото аппликаций из листьев

3d Leaf Stock-Fotos und Bilder

  • CREATIVE
  • EDITORIAL
  • VIDEOS

Beste Übereinstimmung

Neuestes

Ältestes

Am beliebtesten

Alle Zeiträume24 Stunden48 Stunden72 Stunden7 Tage30 Tage12 MonateAngepasster Zeitraum

Lizenzfrei

Lizenzpflichtig

RF und RM

Durchstöbern Sie 3.

086 3d leaf Stock-Photografie und Bilder. Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr Stock-Photografie und Bilder zu entdecken. лесная либена — 3d фото листа и изображения 3d рендеринг выставочного фона — 3d фото листа и деревянный подиум в тропическом лесу для презентации продукта и зеленой стены. 3d рендеринг — 3d фото листа и номер 5: ansicht von oben — 3d лист сток-фотографии и bildergreen листья узор фона с рамкой текстовых сообщений, естественные пышные листва фона текстуры листьев. — 3D стоковые фото и бильярдные листы — 3D фото листовые стоковые и бильярдные-символы переработки — 3D фото листовые и бильдерные с номером 1: перспектива блика — 3D фото листовые стоковые и бильярдные абстракции papercutting стиль цветочный сбор — 3d изображение листа, -клипарт, -мультфильмы и -symbolejunge bäume hintergrund — 3d изображение листа, -клипарт, -мультфильмы и -symbole3d рендеринг фон выставки — 3d лист сток фото и изображения3d рендеринг фон выставки — 3d лист сток фото и изображение 3d рендеринг продукта фон — 3d лист стоковые фото и бильярд зеленое дерево — 3d лист сток фото и изображение 3d рендеринг фон продукта — 3d лист сток фото и бильде брызги вода лист — 3d лист сток фото и бильярд фото значок — 3d лист сток -grafiken, -clipart, -мультфильмы и -symbolecylindrical белый керамический подиум на белом фоне с множеством теней растений. идеальная платформа для показа вашей продукции. Трехмерная иллюстрация — 3D фото листа и клетки растений, иллюстрация — 3D фото листа, -клипарт, -мультфильмы и -symboleo2 — 3D лист фото и изображения на фоне Вассера — 3D лист сток фото и изображения 3d рендеринг выставка фон — 3d фото листа и изображения вен листа. — 3d стоковые фото и изображения листьев3d рендеринг внутреннего фона — 3d стоковые фото листьев и изображения с низкими полиграфическими изображениями — 3d стоковые изображения листьев, -клипарты, -мультфильмы и -символы полифонических изображений — 3d стоковые изображения листьев, -клипарты, -мультфильмы und -symbole3d-рендеринг, дерево и падающие листья осенью — 3d-графика листьев, -клипарт, -мультфильмы и -symbolelotus цветок, иллюстрация — 3d-графика листьев, -клипарт, -мультфильмы и -symbolecombination tropischer blüten mit fluoreszierendem licht — 3D-графика листьев, клипарт, мультфильмы и символы стрекозы на лодке — 3D-фотографии листьев и бильдерзеленые листья узор фона, естественные пышные листья на фоне текстуры листьев. — 3D-фотографии и изображения 3D-рендеринга выставочного фона — 3D-фотографии и изображения абстрактных зеленых листьев. — 3d стоковые фотографии листьев и зелено-зеленый круглый подиум в зеленом интерьере с солнечным светом и тенями листьев на стене. пустое место для демонстрации вашего косметического продукта. трехмерная иллюстрация — 3d фото листа и изображение 3d рендеринг выставочный фон — 3d лист фото и структура листа, иллюстрация — 3d лист сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbolegreen-gleichgewicht — 3d лист сток-фото и bildermit vorsicht handhaben — 3d листовые фото и бильдерзеленые листья узор фона с бумажной рамкой границы, натуральное пышное лиственное растение с текстурой листьев. — 3d стоковые фото и бильярдный букет весенних розовых тюльпанов. плоский дизайн 3d-рендеринг на розовом фоне — 3d-листовые фото и бильярдный зеленый саженец растения растет с поверхности — 3d-листовые стоковые фото и бильдерное растение вера, иллюстрация — 3d-листовой сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ3d рендеринг фон выставки — 3d листовые фото и изображения3d рендеринг фон продукта — 3d листовые стоковые фотографии и изображения переработка символ — 3d листовые изображения-графики, -клипарты, -мультфильмы и -символы пальмы с неоновым блиц-квадратом, абстрактные фоны — 3d листовые запасы- fotos und bildergreen оставляет узор фона, натуральная пышная листва на фоне текстуры листьев. — 3d лист стоковых фотографий и билдеров весенних тюльпанов, букет цветов. плоский дизайн 3D-рендеринг на розовом фоне — 3D-фото и бильярдный цветок в синем горшке. 3D мультяшный рендеринг на белом фоне — 3D листовые фото и фотографии: перспективные изображения — 3D листовые фото и фотографии с зелеными листьями, фон, натуральная пышная листва на фоне текстуры листьев. — 3D-фото и бильярдный фон из множества зеленых листьев растений за матовым стеклом и тенями на белой стене. идеальный фон для показа вашей продукции. Трехмерная иллюстрация — 3D фото листа и изображения для ноутбука — 3D фото листа и изображение 3D рендеринг фон выставки — 3D лист фото и изображения blatt — 3D лист стоковые изображения, -клипарты, -мультфильмы и -символы papercutting stil blatt blumenmusterhintergrund — 3D-графика листа, клипарт, мультфильмы и символы. — 3D фото листа и реалистический stechpalmenbeeren-символ. weihnachtssymbol — 3d листовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -перспективный 3d-растр символов. bildschirm-diagramm-papierblatt. Текстур-ворлаж. вектор-иллюстрация — 3d листовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ фон 52

3D-изображения листьев: фотосессия, которую мы все должны посмотреть

В наш современный век «растительной слепоты», когда люди недооценивают окружающие нас растения, профессор Маргарет Барбур и ее аспирант Ричард Харвуд изображают листья в три измерения. Их результаты не только помогут нам лучше понять, как функционируют листья, эти изображения могут помочь нам понять, насколько жизненно важны растения для жизни на Земле. Редкий день, когда мы не сталкиваемся с растением в той или иной форме, от прогулки по живой изгороди по дороге в школу до сидения за обеденным столом с семьей за едой. Действительно, растения лежат в основе всей жизни на Земле, включая человека. Воздух, которым мы дышим, и пища, которую мы едим, происходят из растительной жизни, и тем не менее ученым еще многое предстоит узнать о растениях.

Работая в Школе наук о жизни и окружающей среде Сиднейского университета, профессор Маргарет Барбур и ее аспирант Ричард Харвуд визуализируют листья в трех измерениях. Создавая изображения листьев таким образом, Маргарет и Ричард надеются расширить наше понимание функций листьев и ответить на вопросы, которые до сих пор ускользали от внимания ученых.

БЫСТРЫЕ ФАКТЫ

ОРГАНЕЛЛЫ — это крошечные структуры внутри клеток, которые работают вместе для выполнения определенных задач.

ХЛОРОПЛАСТЫ (показаны зеленым справа на трехмерном изображении клетки мезофилла нута) представляют собой органеллы, встречающиеся в клетках зеленых водорослей и растений. Их работа состоит в том, чтобы помочь превратить солнечный свет в пищу, которая может быть использована клеткой, посредством процесса, называемого фотосинтезом.

МИТОХОНДРИИ (показаны справа красным цветом) представляют собой органеллы, существующие в клетках растений и животных. Часто называемые «электростанциями клетки», их функция заключается в расщеплении сахаров и создании молекул-носителей энергии для клетки.

ВАКУОЛИ также являются органеллами, обнаруженными в клетках животных и растений. Заполненные жидкостью вакуоли представляют собой пространство в середине клетки и выполняют множество важных функций, в том числе хранят питательные вещества и отходы, чтобы помочь клеткам выжить. В каждой растительной клетке обычно имеется одна крупная вакуоль.

КАК РАБОТАЕТ 3D ИЗОБРАЖЕНИЕ ЛИСТЬЯ?

Большая часть наших знаний об анатомии листа и о том, как это связано с функцией листа, получена из двухмерных поперечных сечений листьев. Однако внутренняя часть листа представляет собой сложное трехмерное расположение клеток и тканей, которые обеспечивают захват света и диффузию газа (кислорода и углекислого газа) для фотосинтеза, а также регуляцию транспорта воды. Маргарет и Ричард разработали метод микроскопии, который впервые позволяет получать трехмерные изображения клеток листа и их органелл, включая хлоропласты и митохондрии.

КАКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРИ СОЗДАНИИ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЙ?

Маргарет и Ричард берут очень маленький образец листа, заменяя всю воду в образце листа химическим раствором под названием глутаровый альдегид под слабым вакуумом, чтобы зафиксировать все структуры на месте. Затем они используют окрашивание тяжелыми металлами, чтобы усилить контраст между различными структурами, такими как клеточные стенки и мембраны хлоропластов, и сравнить их с большими вакуолями в середине клеток. Затем образец заливают смолой и обрезают, чтобы убедиться, что они отображают правильную часть листа.

«Визуализация осуществляется с помощью сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией, оснащенного автоматическим микротомом [инструментом для нарезки очень тонких срезов]», — объясняет Маргарет. «Делается изображение поверхности образца, затем микротом отрезает очень тонкий срез сверху и делается еще одно изображение. Это повторяется 800 раз, чтобы создать стопку изображений, которые можно проанализировать с помощью программного обеспечения для 3D-реконструкции».

СУЩЕСТВОВАЛА ЛИ УЖЕ ТЕХНОЛОГИЯ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЯ?

Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией широко используется для исследования образцов животных, таких как ткани печени и почек. Ткани растений труднее визуализировать, потому что стенки растительных клеток требуют специальной подготовки образцов. В первых случаях команда потратила много времени на оптимизацию этапов фиксации, окрашивания и заливки, прежде чем им удалось получить хорошие изображения. Им по-прежнему необходимо оптимизировать подготовку образцов для каждого нового вида, который они изображают в 3D, потому что клеточные стенки растений и плотность клеток в листьях сильно различаются между видами.

ЧТО МОЖЕТ УЗНАТЬ НАМ ТЕХНОЛОГИЯ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЯ?

Первое, что узнали Маргарет и Ричард, это то, что митохондрии имеют форму червей, а не круглых или бобовидных, как на рисунках в учебниках. В растительных клетках митохондрии прижаты вплотную к хлоропластам, причем одна митохондрия может быть как примыкающей к клеточной стенке, так и с внутренней стороны хлоропласта в разных положениях по его длине. Все современные модели фотосинтеза и дыхания предполагают, что митохондрии находятся в одном или другом положении, а не в том и другом.

Оценка отношения площади поверхности к объему важна, поскольку позволяет лучше понять, как она связана с фотосинтезом; растениям необходимо сбалансировать свою потребность в большей площади поверхности для сбора солнечного света с хрупкостью своих листьев и скоростью потери воды. Благодаря технологии трехмерной визуализации ученые теперь знают, что простые двумерные геометрические фигуры, такие как сферы и капсулы, не позволяют точно оценить площадь поверхности и объем клеток листа и хлоропластов.

ПОСМОТРИТЕ ВНУТРИ ЛИСТЬЯ НУТА!

Устьица представляют собой крошечные отверстия или поры в тканях растений, которые позволяют растениям «дышать», т. е. через устьица листа поступает углекислый газ, а вода и кислород выходят. Вы можете заглянуть внутрь и даже распечатать устьица нута, выполнив четыре простых шага.

1) Загрузите эти четыре файла .stl устьиц нута.

2) Перетащите любой из этих файлов в эту бесплатную программу просмотра STL: https://www.viewstl. com.

3) Это средство просмотра STL позволит вам увеличивать и уменьшать масштаб, а также вращать выбранную вами часть устьиц.

4) Если в вашей школе или колледже есть доступ к 3D-принтеру, вы можете попробовать распечатать 3D-изображение устьиц нута. В Windows 10 дважды щелкните один из загруженных файлов, и он откроется в Print 3D. Вот как будут выглядеть ваши устьица после печати!

Кутикула.stl | Эпидермальные клетки.stl | Охранные клетки.stl | Spongy Mesophyll Cells.stl

В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВА СМОТРЕТЬ НА ЛИСТЬЯ ТАКИМ ТАКИМ ОБРАЗОМ?

С помощью аутентичных 3D-анатомических моделей клеток и органелл исследователи смогут более точно прогнозировать важные функции листа, такие как фотосинтез, дыхание и транспирация (когда растения поглощают воду через корни и выделяют водяной пар через поры в листьях). Они также смогут проводить эксперименты с различными типами анатомии листьев, которые обеспечивают более высокую скорость фотосинтеза, что является хорошей новостью для сельского хозяйства. Ученые могли бы использовать эту информацию для генетической модификации сельскохозяйственных культур, чтобы они росли быстрее и более эффективно использовали воду. «У нас есть генетические инструменты для изменения анатомии листьев, но трансформация сельскохозяйственных культур требует много времени и денег», — говорит Маргарет. «Итак, если мы сможем предсказать последствия до генетической модификации, мы сможем сэкономить время и деньги».

Download the article

Reference
https://doi.org/10.33424/FUTURUM29

Link to the activity sheet

3D image of a chickpea mesophyll cell
© Richard Harwood

3D reconstruction устьица нута (крошечные поры в эпидермисе листа или стебля растения, показаны бледно-зеленым), клетки эпидермиса (белые) и клетки мезофилла (темно-зеленые)
© Richard Harwood and Quinn Musulin

Фасоль обыкновенная (Phaseolus обыкновенный) лист
© William Salter

Лист эвкалипта парраматтского (Eucalyptus parramattensis)
© William Salter

Подсадите растение! Суккуленты выносливы, но вам нужно набраться терпения, потому что они очень медленно растут.
© Margaret Barbour

Террарии очень весело делать, и вы можете наблюдать за циклами воды и углерода в экосистеме в миниатюре.
© Margaret Barbour

Южный буковый лес (Nothofagus solandri) на Южном острове Новой Зеландии
© Margaret Barbour

Невероятно, но люди склонны игнорировать или недооценивать растения, несмотря на их важность для людей и всего живого на Земле; это называется «растительной слепотой». Маргарет и Ричард надеются, что, создавая виртуальную реальность внутри листьев, люди смогут выйти за пределы своего ориентированного на человека взгляда на жизнь и погрузиться в мир растений.

НА КАКИЕ ВОПРОСЫ БУДУТ ОТВЕЧАТЬ ЭТИ НОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ?

В настоящее время в нашем понимании того, как работают листья, существуют большие пробелы. Например, до сих пор неизвестно, где вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Это важно, потому что листья являются важной частью глобального круговорота воды — от 50% до 70% осадков возвращается в атмосферу через листья. Известно, что существует большое сопротивление диффузии СО2 внутри листьев — и что это ограничивает фотосинтез — но пока никто точно не знает, где оно находится. Если бы это сопротивление можно было уменьшить, мы могли бы увеличить фотосинтез и, следовательно, урожайность.

Конечно, более полное понимание механизмов работы растений важно само по себе, но в связи с растущим населением планеты и изменением климата потребность в поиске способов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и определении того, как растения реагируют на будущие климатические условия, постоянно возрастает. .

Растения можно смело назвать незамеченными чемпионами жизни, какой мы ее знаем. Редкий день, когда мы не сталкиваемся с растением в той или иной форме, от прогулки по живой изгороди по дороге в школу до сидения за обеденным столом с семьей за едой. Действительно, растения лежат в основе всей жизни на Земле, включая человека. Воздух, которым мы дышим, и пища, которую мы едим, происходят из растительной жизни, и тем не менее ученым еще многое предстоит узнать о растениях.

Работая в Школе наук о жизни и окружающей среде Сиднейского университета, профессор Маргарет Барбур и ее аспирант Ричард Харвуд визуализируют листья в трех измерениях. Создавая изображения листьев таким образом, Маргарет и Ричард надеются расширить наше понимание функций листьев и ответить на вопросы, которые до сих пор ускользали от внимания ученых.

БЫСТРЫЕ ФАКТЫ

ОРГАНЕЛЛЫ — это крошечные структуры внутри клеток, которые работают вместе для выполнения определенных задач.

ХЛОРОПЛАСТЫ (показаны зеленым справа на трехмерном изображении клетки мезофилла нута) представляют собой органеллы, встречающиеся в клетках зеленых водорослей и растений. Их работа состоит в том, чтобы помочь превратить солнечный свет в пищу, которая может быть использована клеткой, посредством процесса, называемого фотосинтезом.

МИТОХОНДРИИ (показаны справа красным цветом) представляют собой органеллы, существующие в клетках растений и животных. Часто называемые «электростанциями клетки», их функция заключается в расщеплении сахаров и создании молекул-носителей энергии для клетки.

ВАКУОЛИ также являются органеллами, обнаруженными в клетках животных и растений. Заполненные жидкостью вакуоли представляют собой пространство в середине клетки и выполняют множество важных функций, в том числе хранят питательные вещества и отходы, чтобы помочь клеткам выжить. В каждой растительной клетке обычно имеется одна крупная вакуоль.

КАК РАБОТАЕТ 3D ИЗОБРАЖЕНИЕ ЛИСТЬЯ?

Большая часть наших знаний об анатомии листа и о том, как это связано с функцией листа, получена из двухмерных поперечных сечений листьев. Однако внутренняя часть листа представляет собой сложное трехмерное расположение клеток и тканей, которые обеспечивают захват света и диффузию газа (кислорода и углекислого газа) для фотосинтеза, а также регуляцию транспорта воды. Маргарет и Ричард разработали метод микроскопии, который впервые позволяет получать трехмерные изображения клеток листа и их органелл, включая хлоропласты и митохондрии.

КАКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ПРИ СОЗДАНИИ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЙ?

Маргарет и Ричард берут очень маленький образец листа, заменяя всю воду в образце листа химическим раствором под названием глутаровый альдегид под слабым вакуумом, чтобы зафиксировать все структуры на месте. Затем они используют окрашивание тяжелыми металлами, чтобы усилить контраст между различными структурами, такими как клеточные стенки и мембраны хлоропластов, и сравнить их с большими вакуолями в середине клеток. Затем образец заливают смолой и обрезают, чтобы убедиться, что они отображают правильную часть листа.

«Визуализация осуществляется с помощью сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией, оснащенного автоматическим микротомом [инструментом для нарезки очень тонких срезов]», — объясняет Маргарет. «Делается изображение поверхности образца, затем микротом отрезает очень тонкий срез сверху и делается еще одно изображение. Это повторяется 800 раз, чтобы создать стопку изображений, которые можно проанализировать с помощью программного обеспечения для 3D-реконструкции».

СУЩЕСТВОВАЛА ЛИ УЖЕ ТЕХНОЛОГИЯ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЯ?

Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией широко используется для исследования образцов животных, таких как ткани печени и почек. Ткани растений труднее визуализировать, потому что стенки растительных клеток требуют специальной подготовки образцов. В первых случаях команда потратила много времени на оптимизацию этапов фиксации, окрашивания и заливки, прежде чем им удалось получить хорошие изображения. Им по-прежнему необходимо оптимизировать подготовку образцов для каждого нового вида, который они изображают в 3D, потому что клеточные стенки растений и плотность клеток в листьях сильно различаются между видами.

ЧТО МОЖЕТ УЗНАТЬ НАМ ТЕХНОЛОГИЯ 3D-ИЗОБРАЖЕНИЯ?

Первое, что узнали Маргарет и Ричард, это то, что митохондрии имеют форму червей, а не круглых или бобовидных, как на рисунках в учебниках. В растительных клетках митохондрии прижаты вплотную к хлоропластам, причем одна митохондрия может быть как примыкающей к клеточной стенке, так и с внутренней стороны хлоропласта в разных положениях по его длине. Все современные модели фотосинтеза и дыхания предполагают, что митохондрии находятся в одном или другом положении, а не в том и другом.

Оценка отношения площади поверхности к объему важна, поскольку позволяет лучше понять, как она связана с фотосинтезом; растениям необходимо сбалансировать свою потребность в большей площади поверхности для сбора солнечного света с хрупкостью своих листьев и скоростью потери воды. Благодаря технологии трехмерной визуализации ученые теперь знают, что простые двумерные геометрические фигуры, такие как сферы и капсулы, не позволяют точно оценить площадь поверхности и объем клеток листа и хлоропластов.

ПОСМОТРИТЕ ВНУТРИ ЛИСТЬЯ НУТА!

Устьица представляют собой крошечные отверстия или поры в тканях растений, которые позволяют растениям «дышать», т. е. через устьица листа поступает углекислый газ, а вода и кислород выходят. Вы можете заглянуть внутрь и даже распечатать устьица нута, выполнив четыре простых шага.

1) Загрузите эти четыре файла . stl устьиц нута.

2) Перетащите любой из этих файлов в эту бесплатную программу просмотра STL: https://www.viewstl.com.

3) Это средство просмотра STL позволит вам увеличивать и уменьшать масштаб, а также вращать выбранную вами часть устьиц.

4) Если в вашей школе или колледже есть доступ к 3D-принтеру, вы можете попробовать распечатать 3D-изображение устьиц нута. В Windows 10 дважды щелкните один из загруженных файлов, и он откроется в Print 3D. Вот как будут выглядеть ваши устьица после печати!

Кутикула.stl | Эпидермальные клетки.stl | Охранные клетки.stl | Spongy Mesophyll Cells.stl

 

В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВА СМОТРЕТЬ НА ЛИСТЬЯ ТАКИМ ТАКИМ ОБРАЗОМ?

С помощью аутентичных 3D-анатомических моделей клеток и органелл исследователи смогут более точно прогнозировать важные функции листа, такие как фотосинтез, дыхание и транспирация (когда растения поглощают воду через корни и выделяют водяной пар через поры в листьях). Они также смогут проводить эксперименты с различными типами анатомии листьев, которые обеспечивают более высокую скорость фотосинтеза, что является хорошей новостью для сельского хозяйства. Ученые могли бы использовать эту информацию для генетической модификации сельскохозяйственных культур, чтобы они росли быстрее и более эффективно использовали воду. «У нас есть генетические инструменты для изменения анатомии листьев, но трансформация сельскохозяйственных культур требует много времени и денег», — говорит Маргарет. «Итак, если мы сможем предсказать последствия до генетической модификации, мы сможем сэкономить время и деньги».

Невероятно, но люди склонны игнорировать или недооценивать растения, несмотря на их важность для людей и всего живого на Земле; это называется «растительной слепотой». Маргарет и Ричард надеются, что, создавая виртуальную реальность внутри листьев, люди смогут выйти за пределы своего ориентированного на человека взгляда на жизнь и погрузиться в мир растений.

НА КАКИЕ ВОПРОСЫ БУДУТ ОТВЕЧАТЬ ЭТИ НОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ?

В настоящее время в нашем понимании того, как работают листья, существуют большие пробелы. Например, до сих пор неизвестно, где вода переходит из жидкого состояния в газообразное. Это важно, потому что листья являются важной частью глобального круговорота воды — от 50% до 70% осадков возвращается в атмосферу через листья. Известно, что существует большое сопротивление диффузии СО2 внутри листьев — и что это ограничивает фотосинтез — но пока никто точно не знает, где оно находится. Если бы это сопротивление можно было уменьшить, мы могли бы увеличить фотосинтез и, следовательно, урожайность.

Конечно, более полное понимание механизмов работы растений важно само по себе, но в связи с растущим населением планеты и изменением климата потребность в поиске способов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и определении того, как растения реагируют на будущие климатические условия, постоянно возрастает. .

MARGARET BARBOUR
Профессор физиологии растений, Школа наук о жизни и окружающей среде, Сиднейский университет, Австралия

РИЧАРД ХАРВУД
Аспирант, Школа наук о жизни и окружающей среде Сиднейского университета, Австралия

ОБЛАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ: Физиология растений

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ: Профессора Маргарет Барбур и Ричард Харвуд изучают средства изображения листьев в трех измерениях. Полученные данные помогут лучше понять функции листа, такие как фотосинтез и регуляция водного транспорта0011

MARGARET BARBOUR
Профессор физиологии растений Школа наук о жизни и окружающей среде Сиднейского университета, Австралия

RICHARD HARWOOD
Аспирант
Школа наук о жизни и окружающей среде Университет Сиднея, Австралия

90410 904RES

Физиология растений

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

Профессора Маргарет Барбур и Ричард Харвуд изучают способ визуализации листьев в трех измерениях. Полученные данные помогут лучше понять функции листа, такие как фотосинтез и регуляция транспорта воды 9.0011

ФОНДЕРЫ

Австралийский исследовательский совет, Корпорация по исследованиям и развитию зерновых, Университет Сиднея Стратегическая исследовательская инициатива передового опыта

О НАУКЕ РАСТЕНИЙ

Наука о растениях имеет много разных названий – ботаника, биология растений или фитология – но они по сути, все они означают одно и то же, а именно науку о растительной жизни. Его следует понимать как раздел (без каламбура) биологии, который со временем превратился в широкий междисциплинарный предмет, включающий ряд других областей науки и техники.

КАК ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЙ РАЗВИВАЛАСЬ ЗА ГОДЫ?

Когда люди впервые начали изучать растения, их главной заботой было описание того, как они выглядят, где растут, для чего их можно использовать и насколько они связаны друг с другом. Однако где-то в 17 веке ученые начали направлять свои исследования на понимание того, как функционируют растения — как они растут, как они ощущают и реагируют на окружающую среду, их биохимические пути и, в последнее время, молекулярную генетику растений. Сегодня все эти интересующие темы вписываются в широкую область физиологии растений.

ОТКУДА ВОЗНИКЛА ИДЕЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЛИСТЬЯ В 3D?

Когда ученые впервые увидели структуру листа под микроскопом, они поняли, что внутри листьев существует сложная трехмерная структура и организация. Они построили красивые восковые модели внутренней части листьев, чтобы представить то, что они видели, и рассказать студентам-ботаникам о растениях. Вы все еще можете увидеть некоторые очень ранние восковые модели листьев в ботаническом саду Orta Botanico di Pisa.

«Наша команда хотела отобразить внутреннюю часть листьев в 3D с тех пор, как в середине 2000-х годов мы увидели трехмерные рентгеновские компьютерные томографические изображения почвы и корней», — объясняет Маргарет. «Мы поняли, насколько мощными будут 3D-изображения, чтобы улучшить наше понимание функции листа».

КОРОЛЕВСКОЕ ОБЩЕСТВО БИОЛОГИИ ЗАЯВЛЯЕТ, ЧТО В ВЕЛИКОБРИТАНИИ НЕДОСТАТОЧНО УЧЕНЫХ-РАСТНИКОВ. МОЖНО ЛИ ТОЖЕ СКАЗАТЬ О АВСТРАЛИИ?

Да. В Австралии не хватает специалистов по растениям в сельском хозяйстве, биобезопасности и сохранении биоразнообразия. Проблемы, связанные с глобальным потеплением и изменением климата, только увеличат потребность в ученых-растениях в Австралии и во всем мире, поэтому эта область созрела для студентов, заинтересованных в развитии карьеры в этой области.

ОБЩЕСТВО ТАКЖЕ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО УЧЕНЫЕ-РАСТНИКИ ОТВЕЧАЮТ НА НЕКОТОРЫЕ ИЗ САМЫХ КРИТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ 21-ГО ВЕКА. ЧТО ЭТО ЗА ПРОБЛЕМЫ?

Некоторые наиболее насущные проблемы, стоящие перед человечеством, требуют понимания того, как функционируют растения, включая понимание и реагирование на изменение климата, сохранение биоразнообразия, обеспечение продовольственной безопасности и планирование наших городов на будущее. Фактически, из 17 целей ООН в области устойчивого развития (ЦУР) наука о растениях способствует достижению семи из них. Вклад, который могут внести ученые-растения в постоянно меняющийся мир, трудно переоценить.

Анатомическая модель поверхности и внутренней части листа лилии, выставленная в Ботаническом саду Орта в Пизе, Италия.
© Margaret Barbour

ВОЗМОЖНОСТИ В НАУКАХ РАСТЕНИЙ

• Возможности карьерного роста в области науки о растениях практически не ограничены. Варианты включают агронома, биохимика, энтомолога, садовода, почвоведа и токсиколога, исследователя лесного хозяйства, телеведущего садоводческого шоу — и в будущем количество вариантов будет только увеличиваться! Просто взгляните на CropLife International.

• По данным PayScale, средняя зарплата ботаника в Австралии составляет 68 837 австралийских долларов. ПРОФ МАРГАРЕТ БАРБУР И РИЧАРД ХАРВУД

КЕМ ВЫ ХОТЕЛИ СТАТЬ, КОГДА БЫЛИ МОЛОДЫМИ?

МБ: Я хотел стать ученым, когда мне было около 8 лет.

RH: Когда я был ребенком, все менялось изо дня в день, но я всегда был довольно оптимистичен! Стать профессиональным серфером было одним из моих самых амбициозных планов, особенно учитывая, что я жил в 200 км от побережья.

КТО ИЛИ ЧТО ВДОХНОВИЛИ ВАС ЗАНЯТЬСЯ РАСТЕНИЕВОДСТВОМ?

МБ: Мои родители подарили мне на восьмой день рождения маленький микроскоп и показали, как снимать эпидермальные корки с растения дафна, растущего за пределами нашего дома. Я впервые увидел устьица и понял, что растения гораздо более активны, чем я себе представлял — они воспринимали мир и реагировали на него очень круто. С тех пор я подсел на растения.

RH: Я решил изучать науку об окружающей среде в университете, потому что мне всегда нравилось бывать на природе. Курс, который я изучал, предлагал экскурсии в удивительные места по всей Австралии, и это скрепило сделку! Меня поразило, сколько углерода и воды постоянно циркулирует вокруг растений, и это вдохновило меня на получение научной степени в области растениеводства.

ЧТО ВЫ БОЛЬШЕ НРАВИТСЯ В СВОЕЙ РАБОТЕ?

МБ: Мне нравится думать о растениях и окружающей среде по-новому. Очень приятно придумывать новые методы измерения и теоретические модели для проверки аспектов функционирования предприятия, а затем реализовывать эти идеи.

РХ: Мне нравится совмещать исследования и технологии. Изюминкой моей докторской диссертации было изучение виртуальной реальности и 3D-печати.

МЕШАЕТ ЛИ ВАМ РАБОТА С ТЕХНОЛОГИЯМИ, ТАКИМ КАК ТРЕХМЕРНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, ОТ РАБОТЫ В ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ?

МБ: Если честно, из-за этого я держусь дома больше, чем хотелось бы. Мне нужно уделять больше времени прогулкам по лесу и прикосновению к листьям!

РХ: Так и есть — наша работа с 3D-изображениями заставляет меня почти весь день приклеиваться к экрану компьютера. К счастью, мой стол выходит на красивые деревья, когда мне нужно быстро исправить природу.

С ПОЗИЦИЕЙ НАУКИ О РАСТЕНИЕВОДСТВАХ, ЧТО ВЫ НАКАЗЫВАЕТЕ НАИБОЛЕЕ АКТУАЛЬНЫМИ ЗАДАЧАМИ 21 ВЕКА?

МБ: Я думаю, что большие проблемы в науке о растениях заключаются в следующем: а) предсказание того, как климат будущего повлияет на естественные экосистемы; б) адаптация наших культур для обеспечения нашей еды и питания; в) повышение урожайности сельскохозяйственных культур и эффективности использования воды; и г) изменение отношения людей к растениям.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *