OPRACOWAŁA: JADWIGA MAŃKOWSKA
I. Warunki hodowli pantofelka.
W naturalnych zbiornikach wodnych wymoczki występują jako pojedyncze okazy, w nastojach zaś na sienie w ogromnej ilości osobników.
Odrobinę drobnego siana z łąki (mchu) należy włożyć do szklanego słoika lub zlewki. Całość zalać wodą ze stawu wraz z resztkami gnijących liści. Naczynie w ciepłym pomieszczeniu na oknie, słoik przykryć papierem lub kawałkiem materiału, zaciemniając go od promieni słonecznych. Po kilku dniach (3-4) na powierzchni wody utworzy się kożuszek, składający się z bakterii służących za pokarm dla wymoczków. W tym czasie należy do słoika dolać wody ze stawu lub ścieku, gdzie na dnie znajdują się gnijące rośliny. Najpierw w hodowli pojawią się rozmaite drobne wymoczki. Pantofelki pojawią się dopiero po 14 dniach i osiągają szczyt rozwoju na początku trzeciego tygodnia. Tak prostą hodowlę może założyć każdy uczeń, osiągając zamierzony efekt przy stosunkowo niewielkim wysiłku. Aby dokonać pierwszych obserwacji należy przenosić pipetą krople wody z warstw powierzchniowych na szkiełko podstawowe.
Do zaplanowanych badań i doświadczeń użyto wcześniej założonej kultury pantofelka przez młodzież gimnazjum. Wybrana grupa uczniów dokonywała obserwacji na kółku przyrodniczym.
II. Opis poszczególnych badań i doświadczeń.
1. Obserwacja: ruch rzęsek pantofelka.
MATERIAŁ: sałata, sproszkowany grafit z ołówka (lub tusz).
PRZYRZĄDY: zlewki, probówki, statyw, pipety, bagietki szklane, kolbka, palnik, trójnóg, siatka
laboratoryjna, nóż, szalki Petriego, szkiełka przedmiotowe i nakrywkowe,
mikroskop.
ODCZYNNIKI: żelatyna ( roztwór 0,3 % ), woda.
WYKONANIE:
Zlewkę do połowy zalać wodą, włożyć liść sałaty, wkroplić płyn z nalewki sianowej i przetrzymać 3-4 dni. Na szalkę Petriego przenieść pipetą nieco roztworu z hodowli i dodać pyłu z ołówka (grafit) lub tuszu. Wymieszać powstałą zawiesinę. Przygotować preparat mikroskopowy i dokonać obserwacji.
Do kolby nalać 0,3% żelatyny, wkroplić trochę płynu z nalewki sianowej i lekko podgrzać. Przygotować preparat mikroskopowy, chwilkę odczekać, dokonać obserwacji pod powiększeniem 10 x 60.
WYNIK OBSERWCJI:
Wokół pantofelków umieszczonych w kropli wody powstają fale. Są one bardziej widoczne po dodaniu zawiesiny grafitu lub tuszu. Same rzęski zaobserwować można po wprowadzeniu wymoczków do 0,3% żelatyny.
WNIOSEK:
Ciało pantofelka pokryte jest licznymi bardzo szybko poruszającymi się rzęskami. Dodanie roztworu żelatyny powoduje zwolnienie ruchu rzęsek i dzięki temu możliwość ich obserwacji. Rzęski są aparatem ruchu pantofelka, w efekcie czego porusza się, zatrzymuje i zmienia kierunek ruchu.
2. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na bodźce mechaniczne.
MATERIAŁ: zagęszczona w probówce próba hodowli sianowej pantofelków, bardzo drobne
odłamki szkła kolorowego, włókienka waty.
PRZYRZĄDY: pęseta, probówka, statyw, szkiełka przedmiotowe i nakrywkowe, mikroskop.
WYKONANIE:
Na szkiełko podstawowe włożyć kilka włókienek waty, wkroplić nieco nalewki sianowej i obserwować ( powiększenie 10 x 40 ).
W drugim przypadku na szkiełko nałożyć odrobinę odłamków szkła, wkroplić płyn z pantofelkami i obserwować.
WNIOSKI OBSERWACJI:
Przy włókienkach waty wymoczki zatrzymują się lub pływają wzdłuż nich.
Pantofelki oddalają się od ostrych krawędzi szkła, unikają zbliżenia się do nich.
WNIOSEK:
Pantofelki reagują na mechaniczne bodźce ( dotykowe ). Ostre krawędzie szkła drażnią
( uszkadzają ) pellikulę. Gładkie włókna waty stanowią dla nich jedynie przeszkodę mechaniczną. Jest to przejaw tigmotaksji ujemnej.
3. Doświadczenie: Pobieranie i trawienie pokarmu.
MATERIAŁ: sałata, 30g drożdży, nalewka sianowa z pantofelkami.
PRZYRZĄDY: zlewka, bagietki szklane, probówki, pipety, statyw, trójnóg, palniki, siatka
laboratoryjna, szkiełka przedmiotowe i nakrywkowe, mikroskop.
ODCZYNNIKI: czerwień kongo, lub czerwień obojętna, woda.
WYKONANIE:
Do zlewki włożyć liść sałaty, zalać wodą i zagotować. Po ostudzeniu wkroplić nalewkę sianową. Pozostawić na 3 – 4 dni. Niewielką ilość zlać do probówki i odstawić na 2 godziny. Po tym czasie do innej zlewki wlać około 60 cm3 wody, dodać drożdże i barwnik, wymieszać. Ogrzewać całość do 30 – 35oC, ostudzić. Na szkiełko przenieść dwie krople próbki z wymoczkami, „karmić” je zabarwionymi drożdżami, przykryć szkiełkiem nakrywkowym. Obserwować przy powiększeniu 15x60. Zwrócić uwagę na drogę pokarmu i zmianę zabarwienia.
WYNIK OBSERWACJI:
Pokarm dostaje się przez zagłębienie okołogębowe i cytostom do wnętrza ciała, gdzie tworzy się wodniczka pokarmowa. Stopniowo zmienia się zabarwienie wodniczki.
WNIOSEK:
Pokarm pobierany jest aktywnie dzięki ruchom rzęsek. Trawienie pokarmowe przebiega w wodniczkach pokarmowych. Jest to trawienie wewnątrzkomórkowe. Nie strawione cząstki pokarmu usuwane są przez cytopyge. Zmiana odczynu wodniczki w wyniku trawienia powoduje zmianę jej zabarwienia. Taki sposób pobierania pokarmu jest przykładem fagocytozy.
4. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na słaby kwas.
MATERIAŁ: zagęszczona próba z hodowli sianowej pantofelka.
PRZYRZĄDY: pipeta, probówka, statyw, szkiełko mikroskopowe.
ODCZYNNIKI: rozcieńczony kwas octowy (CH3COOH).
WYKONANIE:
Na szkiełko podstawowe nanieść 2 krople płynu hodowli sianowej wymoczków, dodać kroplę rozcieńczonego CH3COOH, obserwować przy powiększeniu 10x40.
WYNIK OBSERWCJI:
Pantofelki chętnie kierują się w stronę środowiska lekko zakwaszonego.
WNIOSEK:
Wymoczki wykazują chemotaktyzm dodatni w stosunku do kwasu octowego. Jest to związane z ciągłym poszukiwaniem pożywienia w środowisku, w którym powstają kwasy organiczne w wyniku działalności bakterii. Jest to dla nich sygnał, że w pobliżu znajduje się pokarm.
5. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na silny kwas.
MATERIAŁ: próba z hodowli sianowej wymoczków.
PRZYRZĄDY: statyw, probówka, szkiełko, mikroskop.
ODCZYNNIKI: kwas solny HCL (rozcieńczony).
WYKONANIE:
Na szkiełko podstawowe nałożyć 2 krople płynu z pantofelkami, dodać kroplę rozcieńczonego HCL, obserwować zachowanie pantofelków przy powiększeniu mikroskopu 10x40.
6. Doświadczenia: Reakcje pantofelka na słabą zasadę.
MATERIAŁ: Próba z hodowli sianowej wymoczków.
PRZYRZĄDY: statyw, probówka, szkiełko, mikroskop.
ODCZYNNIKI: rozcieńczona zasada sodowa (NaOH).
WYKONANIE:
Nałożyć 2 krople kultury pierwotniaków na szkiełko podstawowe, dodać kroplę rozcieńczonej zasady sodowej (NaOH), przykryć nakrywkowym, obserwować przy powiększeniu 10x40.
WYNIK OBSERWACJI;
Pantofelki szybko „uciekają” od środowiska zasadowego.
WNIOSEK:
Zasady szkodzą pantofelkom.
7. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na zmianę zasolenia.
MATERIAŁ: hodowla sianowa pantofelków.
PRZYRZĄDY: pęseta, probówka, statyw, szkiełka, mikroskop.
ODCZYNNIKI; drobne kryształki soli kuchennej (NaCL).
WYKONANIE:
Z probówki zawierającej płyn z pantofelkami pobrać 2 krople z górnej części i nałożyć na szkiełko podstawowe. Następnie położyć pęsetą kryształek NaCL i przykryć szkiełkiem nakrywkowym. Obserwować pod powiększeniem 10x40.
WYNIK OBSERWACJI:
Większość pantofelków gromadzi się w pewnej odległości od kryształku NaCL.
WNIOSEK;
Pantofelki unikają środowiska o wyższym stężeniu NaCL i wykazują w tym przypadku chemotaksję ujemną.
8. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na związek organiczny (benzyna).
MATERIAŁ: nalewka sianowa z pantofelkami.
PRZYRZĄDY: pipeta, probówka, statyw, mikroskop.
ODCZYNNIKI: kilka kropli benzyny.
WYKONANIE:
Na szkiełko przedmiotowe przenieść 2 krople nalewki sianowej . Dodać kroplę benzyny pod szkiełko nakrywkowe. Obserwować przy powiększeniu 10x40.
WYNIK OBSERWCJI:
Pantofelki wycofują się z nieznanego środowiska, jednak czynią to o wiele wolniej niż w przypadku kwasu, zasady czy soli.
WNIOSEK:
Wymoczki wykazują chemotaksję ujemną.
9. Doświadczenie: Reakcje pantofelka na słaby prąd.
MATERIAŁ: hodowla sianowa pantofelków.
PRZYRZĄDY: parafina, szkiełka przedmiotowe i nakrywkowe, cienkie druciki aluminiowe, pipeta,
miękkie przewody, bateria o napięciu 1,5V, mikroskop.
WYKONANIE:
Odrobinę roztopionej parafiny nalać na szkiełko podstawowe. Po wystygnięciu wyciąć w parafinie wanienkę długości 10 – 15mm i szerokości 3mm. Do niej wprowadzić pipetą kroplę wody z wymoczkami. Dwa cienkie druciki aluminiowe, które będą w doświadczeniu stanowić katodę (-) i anodę (+), zanurzyć do obu biegunów parafinowej wanienki, po czym połączyć je przewodami z baterią. Dokonać obserwacji zachowań pantofelków, gdy płynie prąd ( powiększenie mikroskopu 10x40).
WNIOSKI OBSERWACJI:
Pantofelki gromadzą się przy biegunie ujemnym. Reagują szybką zmianą miejsca.
WNIOSKI:
Pantofelki wykazują galwanotaksję. W warunkach naturalnych wymoczki nie stykają się z prądem, nie mają też urządzeń do jego odbioru. Najprawdopodobniej jest to reakcja przymusowa na nowy bodziec, wskutek depolaryzacji pellikuli.
10. Doświadczenie: Reakcja pantofelka na temperaturę.
MATERIAŁ: próba hodowli pantofelków.
PRZYRZĄDY: zlewki, paski miedziowej filii, szkiełka, mikroskop, trochę lodu, woda, pipeta.
WYKONANIE:
Na szkiełko przedmiotowe nanieść kroplę hodowli pantofelków. Przykryć nakrywkowym. Połączyć je dwoma paskami folii miedzianej z dwoma zlewkami – jedną napełnioną wodą z kawałkami lodu, drugą z wodą nieco ogrzaną. Po pewnej chwili pod szkiełkiem nakrywkowym wytworzą się dwie strefy różniące się temperaturą. Dokonać obserwacji pod powiększeniem mikroskopu 10x40.
WYNIK OBSERWACJI:
Zachodzi tutaj zjawisko termotaksji. Jest ono związane z tempem metabolizmu pantofelków, które jest optymalne w temperaturze 30oC.
III. Podsumowanie i wnioski.
Przedstawione badania i doświadczenia wykonywane są z ogromnym zainteresowaniem i zaangażowaniem ze strony uczniów. Ten zestaw eksperymentów zastał opracowany z myślą o młodzieży gimnazjów i szkół średnich. Mają oni już pewne podstawy z zakresu biologii, chemii, fizyki, znają zasady mikroskopowania, sprzęt i szkło laboratoryjne oraz niektóre odczynniki. Potrafią przestrzegać bezpieczeństwa i higieny pracy. Wykazują samodzielność w przygotowaniu zestawów doświadczalnych, ich obserwacji i formułowania wniosków.
Analizując wyniki obserwacji dokonanych doświadczeń o badań przeprowadzonych na wyhodowanych pantofelkach, uczniowie dokonują własnych spostrzeżeń dotyczących budowy i funkcji jednokomórkowców, ich zachowań wobec różnych czynników środowiska, zależności i prawidłowości występujących w przyrodzie. Zauważają, że jednokomórkowe zwierzę reaguje podobnie jak organizm wielokomórkowy, unika środowisk i czynników szkodliwych, jest wrażliwe na bodźce mechaniczne, „uczy się” je omijać, potrafi konkurować z innymi gatunkami i niszę ekologiczną, „polując” zdobywa pokarm, rozmnaża się przez podział poprzeczny, co łatwo zauważyć u niektórych osobników. Pantofelki bardzo szybko poruszają się, dokonując spiralnych obrotów wokół osi ciała. Służą im do tego tysiące rzęsek, które stają się widoczne pod dużym powiększeniem mikroskopu.
Prowadzeniu badań i eksperymentów powinna towarzyszyć systematyczna i dokładnie prowadzona dokumentacja, obejmująca założenia obserwacji i doświadczenia, dane o ich przebiegu i wynikach. Technika i forma zapisu powinna być związana z metodami badawczymi, może zawierać zapisy graficzne w postaci rysunków lub zwięzłej notatki. Taki zapis cieszy się największą popularnością wśród uczniów, pozwala im nabyć umiejętności prowadzenia dokumentacji.
Na podstawie przeprowadzonych badań można przypuszczać, że zanieczyszczenia wód zarówno związkami nieorganicznymi (np. detergenty, pestycydy), jak i organicznymi (benzyna, ścieki komunalne) ma negatywny wpływ na rozwój populacji pantofelków, a tym samym zakłócają równowagę biologiczną w ekosystemach wód.
Dokonane obserwacje i doświadczenia są dowodem na to, że kropla wody to swoisty mikroświat, a pantofelki, to doskonały obiekt dla eksperymentów.
Literatura cytowana
1. Stanisław W., Jak samodzielnie poznać przyrodę, WSiP, Warszawa 1975
2. Hudoba S., Zoologia. PWN, Warszawa 1976
3. Abrikosow G., Becker Z., Birstein J., Lange A., Lewinson L., Matwiejew B., Matiekin P., Paramonow A., Zoologia, PWRiL, Warszawa 1972
4. Brehm A., Życie zwierząt, PWN, Warszawa1968
5. Bowkiewicz J., Życie wód słodkich, PZWS, Warszawa 1949
6. Müller J., Stawiński W., Palka S., Obserwacje i doświadczenia w nauczaniu biologii, WSiP, Warszawa 1992
|
