XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Осторожно, плесень!

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Грищенко П.Н. 1

---

1ГБОУ г. Москвы "Школа № 878"

Воробьёва М.И. 1

---

1ГБОУ г. Москвы "Школа № 878"

Работа в формате PDF

122.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Плесень часто встречается в нашей жизни и человек должен знать, как себя с ней вести, приносит она только вред или может быть полезной.

Я давно знала, что плесень – это гриб, читала про неё в энциклопедии. Но недавно, обнаружив в банке с вареньем плесень, вдруг задумалась – как же плесень может быть грибом, если ни шляпки, ни ножки, которые должны быть у гриба, нет. Плесень очень отличается от привыкших нам подберёзовиков, боровиков и лисичек. Но почему же тогда мы не собираем плесень и не употребляем её в пищу, а, наоборот, выбрасываем испортившиеся продукты. Хотя нет, всё-таки плесень мы иногда едим, например, сыр с плесенью, который очень любит моя сестра. А мама сказала, что банку с вареньем придётся выбросить, так как есть продукты с плесенью опасно.

Мне стало любопытно, как же устроена плесень, почему она выросла именно в банке с вареньем, ведь банка стояла в холодильнике. Плесень, наверное, как и я, любит сладости.

Я выбрала тему о плесени, поскольку меня заинтересовал ещё опыт японских исследователей, которые обнаружили у плесени зачатки интеллекта и память. Как же плесень может думать?

Мне стало интересно узнать побольше о таких удивительных грибах. Поэтому я решила не только прочитать дополнительную литературу о плесени, но и вырастить её в домашних условиях и рассмотреть её строение под микроскопом.

Надеюсь, что полученная мною информация будет интересна не только мне, но и моим одноклассникам.

Цель и задачи работы, гипотеза

Целью работы является исследование плесени, образуемой на продуктах питания, изучение структуры, условий и времени её появления, и определение роли плесени в жизни человека.

Задачами работы являются следующие:

изучение теоретических положений о плесени (определение природы и сущности плесени);

проведение анкетирования одноклассников на предмет их знаний о плесени;

проведение практического эксперимента по выращиванию плесени в домашних условиях на опытных образцах;

составление сравнительной таблицы появления плесени на опытных образцах в зависимости от различных условий и времени её появления;

изучение под микроскопом структуры плесени на опытных образцах;

определение веществ, которые могут замедлить процесс появления плесени;

определение роли плесени в жизни человека;

выработка предложений по дальнейшему изучению плесени.

Гипотеза: «Я считаю, что плесень приносит людям вред и опасна для здоровья человека, и, что при соблюдении условий хранения продуктов питания плесени в доме можно полностью избежать».

Методика выполнения работы, место и сроки выполнения работы

В ходе выполнения работы мною были изучены различные источники литературы: энциклопедии, журналы, публикации, научные отчеты, в том числе информация, содержащаяся в сети Интернет.

Для выявления уровня знаний одноклассников о плесени мною было проведено анкетирование, результаты которого представлены ниже.

Для проведения эксперимента по выращиванию плесени на продуктах питания мною были подготовлены специальные опытные образцы (хлеб, мандарин), которые были помещены в различные условия (открытый воздух, закрытое пространство, сухая/влажная среда), а полученные экземпляры плесени рассмотрены под микроскопом.

Использованное оборудование, расходные материалы:

микроскоп Levenhuk/ Zoom&Joy;

пинцет;

предметные и покровные стекла;

опытные образцы (кусочки пшеничного хлеба и мандарины);

2 тарелки;

4 полиэтиленовых пакета;

2 салфетки;

вода.

Эксперимент по выращиванию плесени и исследование полученных экземпляров плесени осуществлялись в домашних условиях с 16 февраля 2022 г. по 25 февраля 2022 г. (10 дней наблюдений).

Результаты и обсуждение

Для изучения природы и сущности плесени я исследовала различные источники информации, из которых были установлены следующие интересные факты о плесени.

Плесень – самая распространённая и самая древняя на Земле часть живой природы. Это гриб, хоть и крошечный, но очень быстро разрастающийся.

Плесень появилась на Земле 200 млн. лет назад.¹ Получается, что плесень была еще, когда на Земле жили динозавры.

Плесень внешне бывает очень красивой, но при этом у многих вызывает неприязнь. Плесень желтого цвета является самой ядовитой.

Плесень не боится радиации. Даже если случится катастрофа и мир погибнет, плесень благополучно выживет. Плесень была обнаружена даже на Чернобыльской атомной электростанции.

Плесень может возникнуть на продуктах питания, бумаге, коже, ткани и др. Плесень присутствует даже в компьютерах и комнатных растениях. Плесень из тела человека практически не выводится.

На Кавказе находится пещера, где была обнаружена флуоресцентная плесень. Причем флюоресценция настолько сильна, что с расстояния в метр можно легко различить черты лица стоящего рядом человека.

Плесень относится к классу грибов, которых насчитывается свыше 100 тысяч разновидностей.² Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям, однако у них есть и общие черты. Основой тела грибов является мицелий, или грибница, представляющая собой систему тонких ветвящихся нитей, или гифов, находящихся на поверхности субстрата, где живет гриб, или внутри него.

После проникновения в гробницу фараона Тутанхамона 24 ноября 1922 года от неизвестной болезни скончалась большая часть команды английских археологов, участвующих в поисках мумии. И лишь в 1999 году немецкий микробиолог Готтард Крамер исследовал более 40 мумифицированных тел и обнаружил, что каждое из них покрыто слоем очень опасной плесени, концентрация которой и повлекла смерть вошедших в гробницу.

Плесневые грибы летали в космос на обшивке космического корабля, которые выжили и обзавелись сильным иммунитетом. При этом некоторые учёные называют плесень главной причиной отказа аппаратуры российской орбитальной станции «Мир».

Плесень может быть причиной повышенной утомляемости, головных болей, дерматологических, легочных и даже онкологических заболеваний.³

Все эти факты подтверждают мою гипотезу, что плесень является все-таки опасной для человека, может причинить ему вред и даже убить.

Но я очень удивилась, узнав, что плесень может приносить и пользу. О пользе плесени говорят следующие факты.

Именно из плесени был впервые добыт пенициллин, что позволило учёным изобрести антибиотики. Первый антибиотик был открыт в 1928 году британским врачом и бактериологом Александром Флемингом.⁴

Существует особого рода плесень, которую можно употреблять в пищу (сыр, колбаса). Такую плесень называют «благородной».

Получается, что плесень может быть как вредной, так и полезной.

Прочитав разные источники информации, мне больше всего запомнились две истории: про изобретение плесени и про опыт японского ученого, обнаружившего у плесени память и интеллект.

Как и в случае с большинством гениальных открытий, изобретение пенициллина произошло совершенно случайно. В одной из чашек Петри с бактериями стафилококка, в результате неправильного хранения завелась серо-зеленая плесень. Флеминг с удивлением обнаружил, что не убиваемые колонии стафилококков, унесшие столь много жизней во время Первой мировой, вокруг этой плесени просто растворились. Чудо-лекарство, от которого все раны военных затягивались буквально на глазах, было доработано уже во время Второй мировой войны. На вручение Нобелевской премии создателям панацеи – Флемингу, Чейну и Флори было сказано: «Для победы в войне пенициллин сделал больше, чем 25 дивизий!».

В 2000 году японский ученый Тошуки Накагаки провел эксперимент, поместив у входа в лабиринт плесневой гриб «Physarum polycephalum», а на выходе кусочек сахара. Плесень сразу же пустила «ростки» именно в сторону сахара, споры гриба заполняли собой все пространство в лабиринте, раздваиваясь на каждом перекрестке. Как только какой-нибудь из отростков попадал в тупик, он поворачивал обратно и искал путь в другом направлении. Микроскопическому грибу понадобилось всего 4 часа, чтобы заполнить собой все ходы лабиринта и отыскать верную дорогу к сахару. Но, что самое интересное, когда у уже прошедшего лабиринт грибного мицелия отщипнули кусок и вновь поставили у входа в лабиринт, положив в конце сахар, – один из ростков безошибочно выбрал самый короткий путь к выходу из лабиринта и сахару, а второй просто «вскарабкался» по стенам лабиринта и пополз по потолку. Таким образом, простая плесень обнаружила не только зачатки памяти, но и способности к нестандартному способу решения задач, что говорит о наличие у гриба интеллекта. ⁵

Это свидетельствует, что плесневые грибы являются «умными» и имеют способность к передвижению.

С целью определения уровня знаний одноклассников о плесени я провела анкетирование, в рамках которого были заданы следующие 6 вопросов. Было опрошено 23 человека.

Результаты анкетирования представлены в Таблице 1.

Таблица 1.

Анкетирование на тему «Что я знаю о плесени»

Результаты анкетирования позволяют сделать следующие выводы.

Все одноклассники (23 человека) знают, что такое плесень и только 8 из них указали, что это – гриб. Плесень описывается как зеленый, коричневый или белый налет, похожий на пыль или землю.

5 человек считают, что плесень может быть и вредной, и полезной. Большинство (78 %) считают, что плесень приносит только вред, поскольку ею можно отравиться и она может вызвать аллергию.

Большая часть класса (85 %) сталкивалась с плесенью дома. В основном, плесень находили на продуктах питания (хлеб и фрукты), и только 1 человек видел плесень в банке с краской.

Большинство одноклассников (80 %) не ели продукты с плесенью, а сразу их выкидывали, и только несколько человек указали, что ели сыр с плесенью, указав, что такая плесень является особенной и её можно употреблять в пищу.

Половина класса указали, что плесень используется при изготовлении сыров, остальные не знают сфер её применения. Несколько человек указали, что плесень используют в медицине и различных научных исследованиях; 1 человек отметил, что плесень использовалась в Древнем Египте при изготовлении мумий.

2 человека ответили, что плесень можно убрать либо мощным моющим пылесосом, либо путем использования хлорки.

Таким образом, все одноклассники встречались с плесенью и знают, как она выглядит. При этом большинство считают, что плесень приносит только вред, и практически никто не знает, как бороться с плесенью и замедлить процесс образования плесени.

Результаты проведенного анкетирования еще раз подтверждают актуальность исследования плесени, поскольку имеющиеся сведения у моих одноклассников о такой загадочной и многогранной категории, как плесень, являются явно недостаточными.

С целью проведения эксперимента по выращиванию плесени в домашних условиях я подготовила опытные образцы продуктов и поместила их в разные условия в зависимости от воздуха и влаги, чтобы выяснить, при каких условиях плесень образуется быстрее. Поскольку мои одноклассники чаще всего встречали плесень на хлебе и фруктах, то я решила провести опыт с кусочками пшеничного хлеба и мандаринами.

Образцы хлеба и мандарина были разделены на 3 группы и размещены в различных условиях:

открытый воздух, умеренное освещение, комнатная температура (Условие А);

закрытый сухой полиэтиленовый пакет, умеренное освещение, комнатная температура (Условие Б);

закрытый полиэтиленовый пакет с влажной салфеткой, умеренное освещение, комнатная температура (Условие В).

Продукты лежали на тарелке рядом, не соприкасаясь. Куски хлеба и мандарины были разрезаны пополам, чтобы сравнить, есть ли разница в образовании плесени на поверхности или в середине продукта.

Результаты моих наблюдений представлены в Таблице 2 «Наблюдения за образованием плесени».

Таблица 2.

Наблюдения за образованием плесени

В разные дни наблюдений я рассматривала плесень под микроскопом. Оказывается, со временем плесень не только меняется визуально (сначала, например, появились черные точки, потом возникли зеленые пятна с белым контуром, а затем эти пятна стали черными и пушистыми), но и меняется её структура под микроскопом. Причем на разных продуктах плесень отличалась (на хлебе плесень в итоге стала черной, а на мандарине – зеленой). При этом плесень отличалась еще и на одном и том же продукте, но размещенном в разных условиях. Так, например, плесень на мандарине, помещенном просто в пакет, была рыхлой, разросшейся неравномерно, тогда как на мандарине, который находился во влажном пакете, плесень была равномерной, похожей на маленькие зеленые точки (мне она внешне даже понравилась).

И сама плесень на одном и том же продукте различалась в зависимости от места возникновения: на срезе или на поверхности продукта.

Плесень появилась на третий день наблюдений, причем только на образцах, находящихся во влажной среде (Условие В) и на мандарине в пакете (Условие Б). К концу эксперимента плесень появилась на всех образцах, кроме хлеба, находящегося на открытом воздухе (Условие А).

Из научной литературы я узнала, что существуют растения, которые могут замедлить рост плесени (фитонциды). Фитонциды, находящиеся, например, в пряных растениях, оказывают своё действие на развитие плесневых грибов. Защитная роль фитонцидов проявляется не только в сдерживании скорости развития грибов, но и в подавлении их размножения. Среди фитонцидов можно выделить лук, чеснок, укроп, петрушку, хрен, а также герань.⁶

Управление Роспотребнадзора по Республике Мордовия на своём официальном сайте⁷ разместил информацию о причинах возникновения плесени:

1) трещины в стенах дома, вокруг оконных коробок, под подоконником способствуют проникновению влаги с улицы, промерзанию стен, а следовательно, образованию конденсата внутри помещения;

2) нарушение герметичности кровли, панельных стыков – ведет к тем же проблемам, что были описаны выше;

3) но главная причина – не работает вентиляция в квартире, а значит, вся влажность остается в нем, скапливаясь в местах, где возникли перечисленные выше проблемы;

4) повышенная влажность;

5) отсутствие сквозняков, слишком редкие проветривания;

6) постоянная повышенная температура воздуха;

7) обилие тропических комнатных растений в квартире;

8) самые верхние и самые нижние этажи зданий;

9) чрезмерное использование увлажнителя воздуха.

Ни в коем случае нельзя употреблять в пищу продукты, на которых замечена плесень. Нельзя просто срезать её (например, с хлеба), нельзя есть варенье с плесенью, т.к. продукты заражены плесенью.

Профилактика плесени – это не устранение её, а предотвращение её появления.

Выводы, сделанные в результате исследования

Основные выводы, к которым я пришла по итогам изучения информации о плесени и проведения с нею эксперимента, сводятся к следующим.

Плесень – это удивительные грибы, возможности которых до сих пор не до конца изучены человеком. Плесень иногда бывает очень красивой и самых разнообразных цветов и форм, но при этом одновременно вызывать неприязнь.

Плесень может быть как вредной (аллергия, отравление и даже причина смерти), так и полезной (пенициллин, съедобные виды).

Появление плесени зависит от условий (чаще появляется во влажной среде, с ограниченным доступом воздуха).

Строение плесени не похоже на привычное строение грибов.

Плесень часто окружает человека, но уменьшить её присутствие в быту можно, соблюдая ряд мер (проветривать комнату, делать влажную уборку).

Существуют растения, которые могут замедлить рост плесени (герань, чеснок).

В процессе изучения информации о плесени и по итогам проведенных исследований у меня появились идеи о перспективах дельнейшего изучения и использования плесени.

Поскольку японские ученые доказали, что плесневые грибы обладают памятью и зачатками интеллекта, то возможно проведение опытов с плесневыми грибами на предмет возможности использования моделей их памяти и интеллекта при создании «умных» роботов и технологий искусственного интеллекта, которые могут приносить человечеству пользу. Сейчас такие технологии применяются в медицине, на транспорте, в образовании и других сферах.⁸ Может быть, в будущем это позволит создать, например, учителя-робота!

Также применение полученных знаний и выводов о плесени возможно в образовательном процессе. Например, в школах могут быть:

созданы фабрики по выращиванию плесени;

созданы лабораторий по изучению возможностей плесени;

проведены опыты с плесенью на уроках по изучению окружающего мира.

Моя гипотеза, высказанная в начале исследования, подтвердилась только частично. Плесень действительно вредна и может приносить вред человеку, но в некоторых случаях она полезна и очень нужна. При этом избавиться полностью от плесени практически невозможно, но можно научиться жить в гармонии с такими удивительными грибами.

Я получила огромное удовольствие от проделанной работы, и появились уже новые идеи по проведению следующих научных опытов с плесенью (в первую очередь, хочется узнать, от чего зависит цвет плесени, и как вырастить съедобную плесень в домашних условиях). При помощи микроскопа можно познавать окружающий мир практически бесконечно.

Список использованной литературы

Влияние фитонцидов пряных растений на рост и развитие плесневых грибов [Электронный ресурс] – URL: https://school-science.ru/4/1/1393 (дата обращения: 24.02.2022).

Грищенко Г.А. Искусственный интеллект в государственном управлении // Российский юридический журнал. 2018. № 6 (123). С. 27-31.

Интересный микроскоп. Изучаем микромир // Руководство по использованию микроскопа Levenhuk/ Zoom&Joy.

Крупнейшие учёные и научные достижения // Журнал «Как устроено тело человека». Выпуск 50.

Плесень – древнейший организм планеты [Электронный ресурс] – URL: https://www.abcfact.ru/7129.html (дата обращения: 20.02.2022).

Профилактика возникновения плесени и методы борьбы с плесенью [Электронный ресурс] – URL: http://13.rospotrebnadzor.ru/content/profilaktika-vozniknoveniya-pleseni-i-metody-borby-s-plesenyu (дата обращения: 26.02.2022).

Факты о плесени [Электронный ресурс] – URL: https://интересный.com/fakty-o-pleseni/ (дата обращения: 25.02.2022).

Что такое плесень [Электронный ресурс] – URL: https://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/gribi/chto-takoe-plesen.html (дата обращения: 20.02.2022).

Шесть интересных фактов о плесени [Электронный ресурс] – URL: https://cemicvet.mediasole.ru/shest_interesnyh_faktov_o_pleseni (дата обращения: 25.02.2022).