Исследовательская работа "Почему зеленеют заборы"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №13 с.Ыллымах»

МО «Алданский район»

Исследовательская работа на тему
«Почему зеленеют заборы?»
Выполнил:

 Кулев Алексей, учащийся 5 класса МКОУ «СОШ №13 с.Ыллымах» МО «Алданский район» РС (Якутия)

Руководитель:

Шагеева Ф.М., учитель биологии МКОУ «СОШ №13 с.Ыллымах» МО «Алданский район» РС (Якутия)

с. Ыллымах-2016

Оглавление

1.Введение

2.Биология сине-зеленых водорослей

3.Экспериментальная часть. Обнаружение сине-зеленых водорослей

4.Оценка полученных результатов

5. Выводы

6.Список Интернет-ресурсов и использованной литературы

1.Введение

Я живу в селе, в котором много старых деревянных построек. На большинстве из них можно увидеть налет зеленовато- бурого, желто- бурого цвета (фото 1.2). Мне стало интересно, что за организмы поселяются на поверхности древесины.

Гипотеза: на поверхности древесины поселяются сине-зеленые водоросли, т.к. они очень неприхотливы, могут жить везде.

Цель: установить, что налет на поверхностях деревянных построек образован живыми организмами, а именно, сине-зелеными водорослями.

Задачи:

§  изучить биологию сине-зеленых водорослей;

§  собрать образцы налета и рассмотреть их под микроскопом;

§  сравнить полученные данные с данными научной литературы

 Актуальность исследования заключается в моем личном желании познания окружающего мира.

 Новизна исследования заключается в отсутствии подобных публикаций среди школьных исследовательских работ;

Объект исследования – колонии сине-зеленых водорослей, произрастающих на деревянных поверхностях.

Предмет исследования – клетки сине- зеленых водорослей.

Методика исследования. Микроскопическое исследование биоматериала.

Работа имеет теоретический интерес.

Работа включает описание строения, физиологии и значения сине-зеленых водорослей; описание исследовательской части, оценку полученных результатов и выводы.

2. Биология сине-зеленых водорослей.

Цианобакте́рии, или оксифотобакте́рии, или сине-зелёные водоросли, или цианопрокариоты, или цианеи(лат. Cyanobacteria от греч. κυανός — сине-зелёный) — тип крупных  бактерий, способных к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода.

Эволюционное и систематическое положение.

Цианобактерии наиболее близки к древнейшим микроорганизмам, остатки которых (строматолиты, возраст более 3,5 млрд лет) обнаружены на Земле. Это единственные бактерии, способные к оксигенному фотосинтезу. Цианобактерии относятся к числу наиболее сложно организованных и прокариотных микроорганизмов. Цианобактерии являются объектом исследования как альгологов (как организмы, физиологически схожие с эукариотическими водорослями), так и бактериологов (как прокариоты). Сравнительно крупные размеры клеток и сходство с водорослями было причиной их рассмотрения ранее в составе растений («синезелёные водоросли»). За это время было альгологически описано более 1000 видов в почти 175 родах. Бактериологическими методами в настоящее время подтверждено существование не более 400 видов.

В настоящее время подтверждено биохимическое, молекулярногенетическое и филогенетическое сходство цианобактерий с остальными бактериями.

Жизненные формы и экология

В морфологическом отношении цианопрокариоты — разнообразная и полиморфная группа. Общие черты их строения заключаются только в отсутствии жгутиков и наличии слизистой оболочки. Ширина или диаметр клеток варьируется от 0,5 мкм до 100 мкм. Цианобактерии — одноклеточные, нитчатые и колониальные микроорганизмы. Отличаются выдающейся способностью адаптировать состав фотосинтетических пигментов к спектральному составу света, так что цвет варьируется от светло-зелёного до тёмно-синего.

Морские и пресноводные, почвенные виды, участники симбиозов (например, в лишайнике). Составляют значительную долю океанического фитопланктона. Способны к формированию толстых бактериальных матов. Некоторые виды токсичны и условно-патогенны (например, Anabaena). Главные участники цветения воды, которое вызывает массовые заморы рыбы и отравления животных и людей. Уникальное экологическое положение обусловлено наличием двух трудно сочетаемых способностей: к фотосинтетической продукции кислорода и фиксации атмосферного азота (у 2/3 изученных видов).

Деление бинарное в одной или нескольких плоскостях, множественное деление. Жизненный цикл у одноклеточных форм при оптимальных условиях роста — 6—12 часов.

Значение

Цианобактерии, по общепринятой версии, явились «творцами» современной кислородсодержащей атмосферы на Земле, что привело к «кислородной катастрофе» — глобальному изменению состава атмосферы Земли, произошедшему в самом начале протерозоя (около 2,4 млрд лет назад) которое привело к последующей перестройке биосферы и глобальному гуронскому оледенению.

В настоящее время, являясь значительной составляющей океанического планктона, цианобактерии стоят в начале большей части пищевых цепей и производят значительную часть кислорода (вклад точно не определен: наиболее вероятные оценки колеблются от 20 % до 40 %).

В настоящее время цианобактерии служат важнейшими модельными объектами исследований в биологии. В Южной Америке и Китае бактерии родов спирулина иносток из-за недостатка других видов продовольствия используют в пищу: их высушивают, а затем готовят муку. Рассматривается возможное применение цианобактерий в создании замкнутых циклов жизнеобеспечения.

Классификация

Исторически существовало несколько систем классификации высших уровней цианобактерий.

В соответствии с «Справочником Берджи по бактериологической систематике»:
Цианобактерии распределены по морфологии на 5 порядков. Хроококковые (Chroococcales) и плеврокапсовые (Pleurocapsales) объединяют одиночные или колониальные сравнительно простые формы, в порядки осциллаториевые (Oscillatoriales), ностоковые (Nostocales), стигонемовые (Stigoneomatales) входят нитчатые формы.

3. Экспериментальная часть. Обнаружение сине-зеленых водорослей

Для выполнения поставленных задач, были взяты соскобы с деревянных поверхностей и помещены в чашечках Петри, в водную среду на целлюлозный субстрат.

 Образцы выдерживались при комнатной температуре в течении одной недели.

Затем были изготовлены микропрепараты и рассмотрены под микроскопом.

Использовался микроскоп «Левенгук»

В ходе исследования были сделаны фотографии при помощи электронного объектива. Препараты не окрашивались. Увеличение микроскопа –160 раз (16*10)

Фото1.

Фото 2.

Фото 3.

Фото 4.

Фото 5.

Фото 6.

4.Оценка полученных результатов

Обнаруженные объекты имеют явно клеточное строение, что говорит об обнаружении колонии живых организмов (фото 3).

Зеленая окраска свидетельствует о фотосинтетической деятельности клеток (фото 4,5,6).

Имеется четко выраженная клеточная стенка, что характерно для сине-зеленых водорослей (фото 4,5). Так же характерным является слизистая оболочка вокруг клеточной стенки, это явление привело к ослизнению раствора в чашечке Петри.

Образование в центральной части клеток, по нашему предположению, является ядроподобным образованием и называют его нуклеоидом (фото 4,5). 

То, что нуклеоид не имеет четко выраженной ядерной оболочки, является доказательством принадлежности к сине-зеленым водорослям (цианобактериям). 

Большинству синезеленых водорослей свойственно образование колоний, в которых они тесно сомкнуты, а клетки сохраняют физиологическую самостоятельность.

Колониальное строение изучаемых объектов также хорошо видно (фото 6).

5. Выводы

 Синезеленые водоросли весьма обычны в почве и в напочвен-ных сообществах, встречаются они в сырых местообитаниях, а также на коре деревьев, на камнях и т. п. 

Споры цианобактерий разносятся ветром и попадают на поверхности деревянных построек, которые из-за шероховатой поверхности задерживают влагу и становятся местом обитания новых колоний.

Гипотеза о том, что на поверхности древесины поселяются сине-зеленые водоросли, подтвердилась.

6.Список Интернет-ресурсов и использованной литературы

Интернет – ресурсы

1.     http://arstyle.org/clipart/rastr/152020-planet-eaeth-cliparts-planeta-zemlya.html   растровый клипарт «Планета Земля» шаблон презентации

2.     https://meta.wikimedia.org/wiki/Special:MyLanguage/Terms_of_use/Creative_Commons_-теоретический материал

3.     Биологическая энциклопедия- фотография сине-зеленых водорослей

4.     http://dic.academic.ru/contents.nsf/enc_biology/

Литература

1. растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А.Федоров. 1974.