Удивительный мир в капле воды

Министерство образования и науки Республики Бурятия

Прибайкальский район

МОУ «Турунтаевская районная гимназия»

Республиканский экологический форум «Экологическое образование в Бурятии: опыт и перспективы», посвященный Году экологии в России.

Номинация «Экология животных и растений»

Тема: «Удивительный мир в капле воды»

Исполнитель: Папахчян Анна

Ученица 6 класса

МОУ «Турунтаевская районная гимназия»

Руководитель:

Воротникова Ольга Алексеевна

Учитель биологии и географии

МОУ «Турунтаевская районная гимназия»

Турунтаево 2017 год

Содержание:

1.Введение.                                                                                                    стр.2                                                                                    2.Методика изготовления сенного настоя                                                  стр.3

3.Результаты экспериментальной работы                                                  стр.3-6

3.1.Первые сутки. Начальная стадия                                                          стр.3

3.2.Третьи сутки. Тип саркожгутиконосцы                           стр.3-4

3.3.Пятые сутки. Коловратки                         стр.4-5

3.4.Седьмые сутки. Инфузории                         стр.5

3.5.Четырнадцатые сутки. Тип ракообразные                         стр.5

3.6.Завершающая стадия                         стр.6

4.Заключение                         стр.7

6.Список литературы                         стр.8

7. Приложение                                                                                               стр.9 - 14

1. Начальная стадия

2. Третьи сутки. Тип саркожгутиконосцы

3. Пятые сутки. Коловратки

4. Седьмые сутки. Инфузории

5. Четырнадцатые сутки. Тип ракообразные

6. Завершающая стадия

7. Таблица “ Смена видового состава в модельном сообществе»

1.Введение.

   Мечтая открыть новые миры, люди совершали рискованные экспедиции в потаённые уголки земного шара. Однако до 17 века никто не подозревал, что совсем рядом обитают чудесные создания природы. Однажды, рассматривая под линзой каплю воды, Левенгук увидел чудо – мельчайших живых организмов. Так в 1673 году человек познакомился с бактериями и простейшими.

   Мир простейших организмов очень интересен. Как они устроены? Как питаются, размножаются? Как и где зимуют? На эти и другие вопросы мы ответили, проведя экспериментальную работу: «Мир простейших организмов  в капле воды». Проведённая практическая работа открыла нам загадочную жизнь мельчайших организмов. Данную работу считаем актуальной, так как у истоков развития жизни на Земле стояли именно эти живые существа, они дали начало многоклеточным формам. По этой теме много информации, но ни одна статья в литературе не заменит то, что мы увидели в ходе экспериментальной работы под микроскопом .

Гипотеза: Можно ли в домашних условиях создать культуру микроорганизмов и наблюдать  за развивающимся сообществом.

Цель работы:

  Проследить за развитием одноклеточных организмов в водных культурах, выявить взаимоотношения видов в сообществе.

Основные задачи:

1. Ознакомиться с образом жизни и поведением объектов исследования по литературным источникам, разработать и отобрать необходимые методики исследования.

2. Изучить разнообразие видов в созданной нами  экологической системе и определить частоту встречаемости различных видов в данной экосистеме.

3. Провести практическую часть исследования в соответствии с разработанными  планом и методикой.

4. Проанализировать полученные результаты, сформулировать  выводы исследования

Объект исследования: Сенной настой

Предмет исследования: Микроорганизмы, которые появляются и развиваются в сенном настое.

Методы исследования:

1. Приготовление сенного настоя
2.  Наблюдение
3. Анализ полученных результатов

2.Методика приготовления сенного настоя.

   Провести наблюдения за одноклеточными организмами за сравнительно короткий период времени можно на водных культурах. В частности нами был приготовлен сенной настой и проведены наблюдения за изменением видового состава организмов в течение 30 суток. Сенной настой приготовлен кипячением лугового сена в воде в течении 10-15 минут, а затем жидкость была охлаждена, разлита в химические стаканы и выдержана про обычной температуре на свету 2-3 дня до образования на поверхности бактериальной пленки. Затем в каждый стакан с настоем были добавлены по несколько капель воды из естественного водоема. Определение видового состава было проведено по истечении одних, трех, семи, четырнадцати и тридцати суток.

   Анализ видового состава проводится на смешанной пробе из каждого стакана. Для этого берётся несколько капель из разных частей стакана: под поверхностной плёнкой, у стенок и дна стакана, из толщи воды. Затем эти пробы смешиваются в отдельном стакане и рассматривают под микроскопом, помещая на предметное стекло каплю смешанной пробы.

3. Результаты экспериментальной работы.

3.1.Первые сутки. Начальная стадия.

   В капле сенного настоя под микроскопом были обнаружены бактерии различных форм. Это - кокки, бациллы и спириллы.

   Бактерии- это самые мелкие организмы из обитающих на земле. Относятся к группе прокариотических организмов. Формы бактерий довольно разнообразны: шарообразные, палочковидные, извитые и т.д. Бактерии поселяются в любых условиях окружающей среды благодаря своему простому строению. Они не имеют ядра и многих органоидов, размножаются чаще всего путем деления, кроме того в бактериальной клетке обнаружены запасы различных питательных веществ: белки, углеводы, жиры в виде жировых капель, а также волютиновые зерна, состоящие из фосфора и РНК. Это создало условия для развития простейших организмов.

3.2.Третьи сутки. Тип саркожгутиконосцы.

   На третьи сутки в растворе появляются одноклеточные животные из типа саркожгутиконосцев. Это представитель класса саркодовых - амеба обыкновенная  и представитель класса жгутиковых - эвглена зеленая.

   Амеба - одно из наиболее просто устроенных животных, лишено скелета. Обитает в иле на дне пресных водоемов (канав, прудов). Внешне тело представляет собой сероватый  студенистый комочек, не имеющий постоянной формы. Ее размеры достигают 0,5 мм. Движение происходит при помощи ложноножек и представляет собой медленное перетекание животного с одного места на другое. Пища переваривается с помощью пищеварительных ферментов, выделяемых цитоплазмой, происходит внутриклеточное пищеварение. Амеба размножается бесполым путем - происходит деление клеток пополам. При неблагоприятных условиях (высыхание водоема, охлаждение воды) амеба вытягивает ложноножки, покрывается двойной оболочкой и образует цисту. Дышит амеба всей поверхностью тела, поглощая растворенный в воде кислород и выделяя углекислый газ.

1.Обыкновенная амеба - одноклеточное животное. Оно передвигается с помощью ложноножек и принадлежит к классу саркодовых, или корненожек.

2.Сходство корненожек с одноклеточными водорослями свидетельствует о родстве их с растениями.

3.В отличии от одноклеточных водорослей корненожки питаются органическими веществами растений и других простейших.

Эвглена зеленая – наиболее  распространенный представитель класса  жгутиковых.  Живет в пресных водоемах, плавает с помощью единственного жгутика, расположенного на переднем конце тела. Тело эвглены веретеновидное, покрыто плотной оболочкой. У основания жгутика находится ярко – красный светочувствительный глазок – сигма. На противоположном ее конце располагается крупное ядро, контролирующее все жизненные процессы организма. В цитоплазме скапливаются мелкие зернышки запасного питательного вещества, близкого по составу к крахмалу и расходуемого при голодании. Бесполое размножение начинается с деления  ядра путем митоза и заканчивается делением всего тела простейшего. Старый жгутик отходит к одной из дочерних клеток, либо исчезает.

1.Разные способы питания свидетельствуют о единстве растительного и водного мира и в тоже время являют пример своеобразной специализации, возникшей в ходе эволюции простейших.

2.Древние колониальные формы простейших рассматриваются как промежуточное звено между одноклеточными и многоклеточными организмами.

Кроме простейших в растворе видны представители фитопланктона - это микроцистис синевато – зеленый и анабена. Все эти представители фито и зоопланктона являются кормом для более крупных и других мелких организмов.

3.3. Пятые сутки. Коловратки.

   На пятые сутки в сенном настое по-прежнему остались предыдущие представители и стали появляться новые виды, такие как керателла, инфузория туфелька, дигиниум, конохилиус, одноклеточная водоросль хломидоманада и другие представители многоклеточных коловраток и мелких рачков. По истечении пяти суток животные стали активно размножаться и начался процесс развития неустойчивого сообщества, в котором последовательно доминировали разные виды в основном представители одноклеточных животных. Сначала преобладали мелкие бесцветные жгутиковые, которые сменили представители типа инфузорий. Сообщество становилось все более разнообразным, но постепенно численность всех видом уменьшалась в связи с истощением сенного настоя.

3.4.Седьмые сутки. Инфузории.

На седьмые сутки особых изменений не произошло, хотя количественный состав сократился, уменьшилось количество жгутиковых и корненожек. Из представителей типа инфузорий, появляется инфузория – трубач, которая является более сильным хищником среди представителей этого типа. Уменьшение видового состава в сенном настое объясняется не только тем, что настой истощился, но и тем, что в нем стало больше появляться хищных инфузорий, которые использовали более мелких простейших в качестве корма.

Инфузория – туфелька наиболее распространенный представитель, обитатель пресных водоемов, длина тела 0,3 мм. Сбоку не теле имеется углубление – предротовое углубление, ведущее в рот. Размножается туфелька бесполым и половым способом. Характерной особенностью туфельки является раздраженность. Это -  способность организма отвечать определенным образом на действие окружающей среды. Это свойство характерно для всех живым существ.

1.Это наиболее жизнеспособный одноклеточный организм.

2.Биологическое значение полового размножения заключается в объединении в одном организме наследственных свойств двух особей. Это повышает жизнеспособность организма, что выражает в лучшей приспособленности к окружающим условиям.

3.5.Четырнадцатые сутки. Тип  ракообразные.

На четырнадцатые сутки сенной настой по своему составу схож с семидневным настоем, но больше становится бактерий и представителей фитопланктона, т.е. водорослей, среди которых доминантная роль принадлежит анабене. Значительно стало представителей типа саркожгутиконосцев (амеба обыкновенная, эвглена зеленая), но чаще стали встречаться представители типа ракообразные, такие как дафнии и циклопы.

Дафнии (водяные блохи) хорошо знакомы всем любителям аквариумов – это лучший корм для мелких рыбок. Дафния скачет в воде, как блоха, резко взмахивая своими ветвистыми усиками. Любопытно, что яйца дафнии могут развиваться без оплодотворения.

Циклопы передвигаются при помощи первой пары усиков и грудных ножек. Они питаются простейшими, одноклеточными водорослями, бактериями, гниющими органическими остатками. В воде они ориентируются при помощи органов зрения и обоняния. Циклопы имеют по одному простому глазу. Составляют основной корм молоди рыб и многих других водных животных.

3.6.Завершающая стадия.

На завершающей стадии по истечению тридцати суток видовой состав очень сильно сократился. Полностью исчезли корненожки, жгутиковые. Уменьшилась численность инфузорий, бактерий, но возросла численность мелких ракообразных, кроме дафнии и циклопов появились и другие представители.

Основные выводы:

На протяжении суток в сенном настое наблюдалась смена биологических сообществ. В первые три дня основу сообщества составляли бактерии, которые,  интенсивно размножаясь, создали благоприятную кормовую базу для развития простейших типа саркожгутиконосцев. В свою очередь увеличение амеб и эвглен дало возможность для развития в настое инфузорий. После того как в настое стало достаточно корма, там стали развиваться мелкие ракообразные, которые для своего питания использовали одноклеточных животных.

Таким образом, на завершающей стадии видовой состав сократился, но преимущественная роль стала принадлежать не одноклеточным животным, а представителям типа членистоногие.

Членистоногие – самые многочисленные по числу особей живые существа нашей планеты. Их насчитывается около трех миллионов видов: больше чем всех остальных – растений и животных, вместе взятых.

По строению членистоногие близки к кольчатым червям, от которых, по-видимому, произошли: тело их разделено на участки – сегменты. Отличительная особенность членистоногих – плотная оболочка тела, называемая кутикулой. Кутикула, содержащая хитин, служит членистоногим отличной защитой.

Заключение

Данная работа  имеет для нас важное  значение.

1. Исследование проводилось зимой, материал для исследования был взят в зимний период времени. Это дало нам возможность убедиться, что простейшие организмы зимой не погибают, а сохраняются в виде цист и других защитных оболочек.

2. Последовательность появления живых организмов в сенном настое соответствует тому, как живые организмы появлялись на Земле в процессе эволюции. Таким образом, мы в короткое время попытались проследить процесс развития одноклеточных организмов и микроскопических ракообразных.

3. Простейшие организмы играют важную роль в цепях питания. В созданной нами экосистеме, мы наблюдали ряд пищевых цепей. Например: бактерии – саркожгутиконосцы – инфузории – членистоногие. В природе, исследуемые нами организмы,  входят  в состав разных цепей и служат кормом для более крупных беспозвоночных животных.

Список литературы.

1.Чернова М.Н.

Основы экологии: учебник для 10/11 кл. общеобразовательных учебных заведений. М. Дрофа,2001.

2.Алексеев С.В. ,Груздева Н.В.

Практикум по экологии. Учебное пособие. М. АОМДС,1996.

3.Криксунов Е.А.

Экология: 9 кл. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М. Дрофа,1995.

4.Генкель П.А.

Физиология растений. Учебное пособие для 9 кл. М. «Просвещение»,1970.

5. Аксенова М., Исмаилова С.

Энциклопедия для детей. Биология «Аванта плюс» 1994 год.

6.Никишев А.И. , Шарова И.Х.

Биология: животные: учебник для 7/8 кл.

М. «Просвещение»,1993.

7. Результаты собственных исследований.

Приложения

1. Начальная стадия

2. Третьи сутки. Тип саркожгутиконосцы

3. Пятые сутки. Коловратки

4. Седьмые сутки. Инфузории

5. Четырнадцатые сутки. Тип ракообразные

6. Завершающая стадия

7. Таблица “ Смена видового состава в модельном сообществе»

Приложение 1 Начальная стадия

Приложение 2 Третьи сутки

Приложение 3 Пятые сутки

Приложение 4 Седьмые сутки

Приложение 5   14 сутки

Приложение 6 Завершающая стадия

Приложение 7  Таблица «Смена видового состава в модельном сообществе».

Обилие каждого вида можно оценить в условных баллах, приняв за 5 баллов качественную оценку « очень много », за 4 балла – « много », за 3 балла – « среднее количество », 2 балла – «мало», 1 балл – « очень мало ».