Исследовательская работа.Тема исследования : Морские ежи на службе человека

                                        Автор работы: Киселёв Иван ученик 4-Бкласса

                                         ГБОУ  СОШ  № 619 Калининского района

                                         Санкт – Петербурга

                                        Руководитель: педагог  Кулинич  Марина  Юрьевна

Тема исследования :

«Первая встреча с наукой. Морские ежи на службе человека»

1 слайд. ЗАГОЛОВОК.

Добрый день! Меня зовут Иван Киселев, я учусь в 4-м классе и сегодня я рад  

представить свою работу : «Первая встреча с наукой. Морские ежи на службе человека».

2 слайд.

Выбор темы в первую очередь был продиктован актуальностью тем, что в силу жизненных обстоятельств с морскими ежами я познакомился в самом раннем детстве. Дело в том, что моя бабушка, Марина Ивановна Киселева, работает морским биологом в Дальневосточном отделении Российской Академии Наук. Почти каждое лето я провожу на Морской Экспериментальной Станции в заливе Петра Великого на Японском море. Здесь вы можете видеть меня в два с половиной года с панцирем морского ежа в руках и меня с бабушкой в лаборатории прошлым  летом.

3 слайд.

Итак, целью моего исследования стало знакомство с правилами и методами научного исследования на примере изучения морских ежей.

Однако для перспективной исследовательской работы недостаточно просто иметь возможность, в работе должен быть смысл.

Для чего же изучать морских ежей? Одной из задач моего исследования стал ответ на этот вопрос. Конечно, любой морской биолог с легкостью ответит на него, но для людей, которые только начинают знакомиться с основами научного знания, это не так просто.

Также в задачи моего исследования входил сбор и анализ информации о строении и жизни морских ежей.

И, кроме того, мне хотелось поделиться своими знаниями с другими учениками и вызвать у них интерес к науке, ведь это может стать прекрасным стимулом для успешной учебы.

4 слайд.

Итак, морские ежи - беспозвоночные животные типа иглокожих. Это очень древние животные, населявшие Землю уже 500 млн. лет тому назад.

Объект дистанционного изучения: мир морских ежей во всем его разнообразии.

Объект непосредственного исследования: морские ежи серые (Strongylocentrotus intermedius)  и морские ежи чёрные (Strongylocentrotus nudus).

Место работы: залив Петра Великого, Японское море.

5 слайд.

Методы работы:

- лабораторные исследования и опыты

- наблюдения в естественной среде обитания

- изучение материалов интернет-ресурсов

6 слайд.

Ожидаемые результаты: получение опыта исследовательской деятельности, расширение знаний о строении, жизни и особенностях морских ежей, развитие умения систематизировать информацию и представлять ее слушателям, популяризация научной деятельности среди школьников.

Ход научно-исследовательской работы может быть разным. Это зависит от поставленных целей. В данном случае первым пунктом стала непосредственное наблюдение за морскими ежами в естественной среде обитания.

7 слайд.

По форме тела морские ежи делятся на правильных и неправильных. У правильных ежей форма тела почти круглая. У неправильных ежей форма тела уплощённая.

Здесь вы можете видеть серого морского ежа правильной формы и двух морских ежей неправильной формы, которые также встречаются в заливе Петра Великого: так называемый «песчаный доллар» и сердцевидный морской еж.

Тело морских ежей размером от 2-3 до 30 см покрыто рядами известковых пластинок. Пластинки, как правило, соединены неподвижно и образуют плотный панцирь, не позволяющий ежу изменять форму.

С панцирем морских ежей соединены иглы разнообразной длины и формы. Длина игл колеблется от 1-2 мм до 25-30 см.

Согласно подсчетам годичных колец на пластинах панцирей, возраст морских ежей в среднем составляет 10—15 лет, максимум - до 35 лет.

8 слайд.

Если хорошо разглядеть морского ежа, то можно увидеть на его теле рот и сферидии (органы равновесия). Также у них есть органы дыхания и осязания. Рот расположен в нижней части тела (которая всегда обращена ко дну).

У ежей правильной формы есть жевательный аппарат, служащий для соскрёбывания водорослей с камней. Их рацион включает самые разнообразные продукты - водоросли, губки, органическую падаль, а также мелких ракообразных, моллюсков, морских звезд и более мелких собратьев по классу. Еще морские ежи имеют острые зубы, которые участвуют не только в переработке еды, но и для передвижения.

У ежей неправильной формы нет жевательного аппарата, они питаются детритом (это вещество, состоящее из останков беспозвоночных животных, выделений, костей позвоночных животных и т.д.).

9 слайд.

Они любят селиться в трещинах скал, возле камней и рифов. Морские ежи правильной формы выбирают для жизни скалистые поверхности, а ежи неправильной формы – мягкую песчаную поверхность. Морские ежи и ползают по поверхности и зарываются в песок.

10 слайд.

Молодые серые ежи питаются плёнками микроскопических водорослей на поверхности камней и детритом. Основу рациона более крупных особей составляют, в основном, бурые водоросли. Наблюдения, проведенные с участием сотрудников Тихоокеанского Института Биоорганической Химии в прибрежье Японского моря, показывают, что здоровые, крепкие водоросли морской еж не ест. На слайде вы можете видеть серых морских ежей, поедающих нежизнеспособную бурую водоросль.

Таким образом, к полезным свойствам морских ежей следует отнести их роль санитаров морей.

11 слайд.

Вторым пунктом моей работы стали лабораторные исследования.

Работу проводили на морской экспериментальной станции Тихоокеанского института биоорганической химии Дальневосточного отделения Российской Академии Наук. Взрослые морские ежи Strongylocentrotus intermedius были собраны в заливе Петра Великого (Японское море, Хасанский район, Приморский край, Россия) и содержались в резервуаре с проточной морской водой.

12 слайд.

На этом слайде вы можете видеть вскрытого морского ежа.

Достоинства морских ежей как объекта исследований - возможность получения больших партий гамет (репродуктивных клеток) и синхронно развивающихся зародышей, простота инкубации зародышей и легкость наблюдений. Свежевыловленных морских ежей помещают в аквариум с проточной морской водой, где они могут жить без повреждения до 5-6 недель.

13 слайд.

Для получения половых продуктов морского ежа встряхивают и высаживают на стаканчик с фильтрованной морской водой.

На гонадах и эмбрионах морского ежа изучают действие различных препаратов, гибель, жизнеспособность и продолжительность жизни развивающихся эмбрионов.

14 слайд.

Оплодотворенные яйцеклетки инкубируют с испытуемыми веществами в открытых сосудах с фильтрованной морской водой при оптимальных температурных условиях. За стадиями развития наблюдают в бинокуляр и визуально определяют их основные признаки, сравнивая с контролем (эмбрионы в морской воде). Действие препаратов оценивают по количеству оплодотворенных яйцеклеток, изменениям в стадиях развития и жизнеспособности зародышей в сравнении с контрольными эмбрионами. Кроме гибели морских ежей на разных стадиях эмбрионального развития регистрируют такие нарушения развития, как уродства (аномалии), агглютинацию (слипание яйцеклеток), задержку развития на разных стадиях.

Исходя из полученных данных, определяют, какие из испытанных препаратов являются наиболее активными и как их можно использовать в медицине и народном хозяйстве.

15 слайд.

Перед началом опытов проводят пробное оплодотворение, которое наблюдают в бинокуляр и подсчитывают количество оплодотворенных яйцеклеток. Затем к биологическому материалу добавляют различные концентрации изучаемых препаратов. Все опыты проводят одновременно на одних и тех же партиях эмбрионов морских ежей.

16 слайд.

Опыты и наблюдения я проводил под руководством бабушки, потому что пока не владею знаниями в объёме, достаточном для самостоятельной работы в лаборатории. Да и технику безопасности тоже надо соблюдать. Основным результатом этого этапа работы стали не практические научные выводы, а получение первых навыков лабораторных исследований.

17 слайд.

Третьим этапом моей работы стало изучение материалов интернет-ресурсов для дополнения уже полученной информации об изучении и полезных свойствах морских ежей. Вот несколько любопытных фактов.

Ученые Полярного института Российской Академии Медицинских наук обнаружили целый ряд полезных для здоровья человека свойств икры морского ежа. Среди них повышение иммунитета и профилактика и лечение раковых заболеваний.

Группа американских исследователей выяснила принципы, заложенные в самозатачивающийся механизм зубов морских ежей. Объектом исследования ученых стал калифорнийский пурпурный морской еж. Новые знания о строении зубов морских ежей могут быть применены при создании современных режущих инструментов.

Многие морские ежи служат объектом промысла. Они являются традиционным блюдом жителей побережий Средиземного моря, Северной и Южной Америки, Новой Зеландии и Японии.

Внутренности морских ежей используются в фармацевтике для приготовления некоторых лекарственных аппаратов. Скорлупа является хорошим удобрением  для малоплодородных земель, так как содержит много кальция и фосфора.

18 слайд.

Подводя итоги исследования, следует коротко обозначить те полезные качества морских ежей, которые выявились в ходе работы.

- морские ежи являются санитарами моря

- результаты наблюдений и опытов над морскими ежами широко  используются в медицине и фармацевтике

- благодаря ценным свойствам икры, морские ежи являются объектом промысла

- особенности строения морских ежей представляют интерес для самых разных областей народного хозяйства.

19 слайд.

Таким образом в процессе работы были достигнуты поставленные цели и решены задачи проекта.

Я получил интересный и познавательный опыт научно-исследовательской деятельности.

Изучил особенности строения и жизни морских ежей

Узнал какую пользу приносят морские ежи.

Поделился своими знаниями с вами.

20 слайд.

Спасибо за внимание!