XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Невидимый мир на наших руках
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1. Введение.
Мы постоянно что-либо делаем своими руками: пишем, одеваемся, умываемся, едим, рисуем, открываем и закрываем двери и многое другое. Трудно представить, как бы мы обходились без них!
С самого раннего детства мы слышим от своих родителей, что необходимо мыть руки: когда ты пришел с улицы, поиграл с домашним питомцем или сделал уборку дома. И это требуется, даже если руки кажутся чистыми, на них нет следов грязи.
Поэтому цель работы – определить, почему необходимо регулярно мыть руки, даже если они кажутся нам чистыми, и как правильно поддерживать их в чистоте.
Объектом моего исследования я сделала свои руки: после прогулки на улице; после того, как я вымыла их с мылом; после того, как обработала руки антисептиком.
В своей работе я пользовалась такими методами:
изучение литературы;
проведение опыта с моими руками;
анализ получившихся результатов опыта.
Задачи исследования:
Изучить историю открытия микроорганизмов.
В домашних условиях провести простой опыт, который позволит показать, сколько микроорганизмов содержится на наших руках.
Определить, как правильно требуется ухаживать за чистотой рук.
2. История открытия микроорганизмов.
Еще древние греки задумывались о существовании невидимых организмов. Гиппократ, названный отцом медицины, считал, что в природе есть очень маленькие существа, которых нельзя просто так увидеть глазами. В течение долгого времени так и считали, но доказать это было невозможно, ведь не было специальных приборов.
Лишь триста лет назад в Голландии, в небольшом городке Делфте, Антони ван Левенгук открыл лавку, где торговал сукном. Чтобы покупать хорошие полотна, он рассматривал ткань под увеличительным стеклом. Так можно было заметить разорванные нити или плохое переплетение. Однако любопытный торговец рассматривал не только сукно, но и всё, что его окружало: растения, насекомых, воду из реки, частицы разных предметов. Чтобы разглядеть как можно больше мелких деталей, Левенгук сам пробовал изготавливать увеличительные приспособления. Выплавляя из стекла крошечные шарики, он закреплял их между железными пластинами. И в 1676 году он изобрел первый микроскоп (сам Левенгук называл его микроскопиум), в котором смог разглядеть целый мир в обычной капле воды. В него он увидел одних из мельчайших существ планеты, которых назвал анималькули. Хотя Антони ван Левенгук не имел образования, его приняли в Королевское научное общество, куда принимались только великие ученые, ведь слава о нем и его изобретении быстро разлетелась по всему свету. Секрет изготовления своих линз он так никому и не открыл. И по сей день эта тайна не раскрыта.
Термин «бактерии» появился намного позднее, его придумал немецкий ученый Христиан Готфрид Эренберг в 1828 году [2]. А еще позже, во второй половине 19 века, французский ученый Луи Пастер вместе с немецким коллегой Робертом Кохом разработали микробную теорию происхождения болезней.
3. Целый мир на наших руках.
Многие бактерии могут вызывать у человека разные заболевания. Теперь мы точно знаем, что, например, ротавирус или ангину вызывают эти маленькие создания. Бактерии окружают нас постоянно, все, чего мы касаемся, является носителем бактерий.
Ученые определили, что наибольшее число бактерий скапливается на денежных купюрах и монетах. Это и неудивительно, ведь они за день могут сменить несколько хозяев. Несмотря на это после того, как кто-то подержал в руках деньги, моют только 27% взрослых. Что же говорить про детей, ведь они не всегда моют руки даже после напоминания об этом. А дверные ручки являются вторым излюбленным местом микробов — только представьте себе, сколько человек в день может взяться за ручку, чтобы открыть или закрыть дверь!
С развитием современных технологий все больше микроорганизмов обитает на мобильных телефонах, с которыми большая часть людей не расстается практически ни на минуту. Например, количество микробов и бактерий на экране мобильного телефона в 10 раз выше, чем в туалете! [4]
После того как мы весь день трогали дверные ручки, пользовались мобильным телефоном, покупали что-то в магазине на наших руках может находиться целый «зоопарк» различных микроорганизмов. На руках может прятаться до десяти миллионов различных бактерий и вирусов, многие из которых могут вызвать очень опасные болезни. И дети являются любимой целью многих бактерий и микроорганизмов, потому что многие любят грызть ногти или держать палец во рту (или забывают мыть руки перед едой).
4. Проведение исследования по выявлению микроорганизмов на руках.
Увидеть бактерии под микроскопом не так-то просто: они слишком маленькие, к тому же почти прозрачные. Поэтому, чтобы изучить бактерии, их необходимо размножить. Для этого их выращивают в лабораториях в специальных стеклянных чашках, которые называются чашки Петри. Их создал когда-то немецкий врач Юлиус Рихард Петри. Она представляет собой круглый и плоский цилиндр, который закрывается крышкой. В ней удобно рассматривать крупные препараты или выращивать большие культуры бактерий.
Чтобы бактерии росли быстро, им необходимо приготовить питательный бульон. Называется такое «блюдо» питательной средой. Ее легко можно приготовить в домашних условиях.
Для этого требуется сделать раствор агара [1]. В магазине мы купили пачку порошкового агара (рис. 1). Дома я развела две чайные ложки агара в 240 мл воды (из расчета половина чайной ложки на 60 мл воды) (рис.2), а потом поставила ковшик на плиту (рис. 3). Довела воду с агаром до кипения и кипятила ее в течение десяти минут, постоянно помешивая. Как только агар полностью растворился, немного остудила его и аккуратно разлила по чашкам Петри. Все действия необходимо проводить под наблюдением взрослых (мне помогала мама), чтобы не обжечься кипятком.
Сразу же сеять бактерии в горячую питательную среду нельзя, высокая температура губительна для них. Поэтому чашки Петри с бульоном я охладила до комнатной температуры, а потом поместила в холодильник. Хранение готового раствора в чашках Петри в холодильнике является полезным, т.к. я не могла сразу же взять смывы у себя с грязных рук (пришлось ждать до выходных). Вода при этом не будет испаряться (а бактерии очень любят воду), а питательная среда на холоде станет еще чуть тверже. Это не даст мне случайно порвать ее во время подсадки бактерий. Хранить готовые чашки Петри в холодильнике можно до двух месяцев! И лежать в холодильнике они должны в перевернутом виде, так на крышках не появятся мелкие капли воды (конденсат), который потом может капать вниз и портить питательную среду [1].
Прошел один день с того момента, как мы с мамой подготовили чашки Петри с питательным раствором. После прогулки на улице (пока я не вымыла руки) я взяла смывы чистой ватной палочкой со своих рук и провела ей по питательной среде в одной чашке Петри (рис. 4). Ватной палочкой нужно водить по питательной среде очень аккуратно, не надавливая, чтобы не порвать ее поверхность. Саму чашку Петри мне помогла достать мама чистыми руками, чтобы не занести лишние микроорганизмы. Такую чашку я пометила буквами «Г.Р.» (грязные руки).
После чего я тщательно вымыла руки с мылом. Потом взяла вторую чашку Петри и чистой ватной палочки взяла смывы с вымытых рук. Такую чашу я подписала «Ч.Р.» (чистые руки).
А для третьего образца я обработала руки раствором антисептика, в составе которого содержится 75% спирта. После чего также новой ватной палочкой взяла смывы с разных участков рук и аккуратно провела по питательной среде в третьей чашке Петри. Ее я подписала буквой «А» (антисептик).
Все чашки тщательно закрыла, заклеила скотчем (чтобы в них не попали бактерии из воздуха) и поместила в темное, теплое и сухое место (на полку шкафа). Держать их решила при комнатной температуре в 25 градусов. Такие условия являются самыми комфортными для роста бактерий, т.к. если будет слишком холодно или слишком жарко, они могут погибнуть. Яркий свет и, особенно, прямые солнечные лучи, быстро высушивают питательную среду, а ультрафиолет, который есть в солнечном свете, является смертельно опасным для роста бактерий [3].
5. Результаты опыта.
Я проводила опыт в течение 5 дней. Каждый день в 18 часов я доставала все три чашки Петри и анализировала промежуточные результаты, которые заносила в таблицу (Таблица 1).
Таблица 1. Результаты наблюдений за ходом эксперимента.
|
Название чашки Петри |
Результат |
|
Через одни сутки после взятия смывов (рис. 5) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
Чашка «Ч.Р.» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
Чашка «А» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
На 2 сутки проведения эксперимента (рис. 6) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
На некоторых участках наблюдается небольшое помутнение питательной среды. |
|
Чашка «Ч.Р.» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
Чашка «А» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
На 3 сутки проведения эксперимента (рис. 7) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
Стали видны первые две колонии бактерий, похожие на белые снежинки (рис. 8). |
|
Чашка «Ч.Р.» |
На некоторых участках наблюдается небольшое помутнение питательной среды. |
|
Чашка «А» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
На 4 сутки проведения эксперимента (рис. 9) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
Количество видимых колоний бактерий увеличилось до шести (рис. 10). |
|
Чашка «Ч.Р.» |
На некоторых участках наблюдается небольшое помутнение питательной среды. |
|
Чашка «А» |
Невооруженным взглядом изменений не замечено. |
|
На 5 сутки проведения эксперимента (рис. 11) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
Число колоний выросло до семи; более ранние колонии увеличились в размерах. Четыре колонии поменяли цвет с белого на серый (рис. 12). |
|
Чашка «Ч.Р.» |
Помутнела вся питательная среда. |
|
Чашка «А» |
Наблюдается небольшое помутнение питательной среды. |
|
На 6 сутки проведения эксперимента (рис. 13) |
|
|
Чашка «Г.Р.» |
Невооруженным взглядом видны девять колоний бактерий. Серый цвет у четырёх колоний стал ещё ярче. Колонии увеличиваются в размере (рис. 14). |
|
Чашка «Ч.Р.» |
Мутность питательной среды сохраняется. |
|
Чашка «А» |
Без видимых изменений. |
Через шесть дней после начала опыта я получила очень наглядный результат, вследствие чего приняла решение дальнейший эксперимент прекратить. В той чашке, в которую я сделала смыв с грязных рук, выросло больше всего колоний бактерий, а в чашке, в которой был смыв после обработки рук антисептиком – ничего не выросло.
6. Вывод.
В результате проведенного исследования я выяснила, что на наших руках (даже если они кажутся чистыми) находится много бактерий, которые могут вызвать разные заболевания.
Так что же, правильнее всего будет всегда обрабатывать руки антисептиком? Ведь после него на руках практически не остается бактерий. Но в этом и кроется его плохая сторона: на наших руках содержатся не только вредные, но и полезные бактерии, которые служат нам «живой защитой». А антисептик убивает все микроорганизмы без разбора. Кроме того, он растворяет естественную жировую пленку на коже. В результате кожа на руках сохнет, покрывается трещинами, в которые с радостью проникают чужие бактерии и вирусы. Поэтому для ежедневной гигиены рук достаточно тщательно мыть их с мылом, а к помощи антисептика прибегать только в редких случаях, когда нет возможности помыть руки. И, конечно же, не трогать лицо грязными руками и не тянуть их в рот, чтобы избежать заражения вредными микробами.
А какие именно бактерии находятся на наших руках, я планирую выяснить в своих дальнейших исследованиях.
7. Список использованной литературы.
WikiHow: пошаговые инструкции.
https://ru.wikihow.com/%D0%B2%D1%8B%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%82%D1%8C-%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%83%D1%80%D1%8B-%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9-%D0%B2-%D1%87%D0%B0%D1%88%D0%BA%D0%B5-%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8
Википедия - свободная энциклопедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8
Интересный микроскоп. Изучаем микромир. Руководство. Tampa: Levenhuk Press, 2018 г.
Мазур Оксана. Невидимый мир. Tampa: Levenhuk Press, 2021 г.
Приложение 1. Иллюстрации
НЕВИДИМЫЙ МИР НА НАШИХ РУКАХ
Коваленко Ярослава Алексеевна,
г. Челябинск, МАОУ «Лицей №97 г. Челябинска», класс 2 Г
Иллюстрации.
|
Рис. 1. Подготовка ингредиентов для питательного раствора. |
|
|
Рис. 2. Смешивание компонентов. |
Рис. 3. Приготовление питательной среды. |
|
Рис. 4. Взятие смыва с грязных рук. |
|
|
Рис. 5. Спустя 1 день после начала эксперимента. |
|
|
Рис. 6. Спустя 2 дня после начала эксперимента. |
|
|
Рис. 7. Спустя 3 дня после начала эксперимента. |
|
|
Рис.8. Чашка “Г.Р.” 3 день опыта первая колония. |
|
|
Рис.9. Спустя 4 суток после начала эксперимента. |
|
|
Рис. 10. Чашка “Г.Р.” на 4 день опыта |
|
|
Рис. 11. Спустя 5 дней после начала эксперимента. |
|
|
Рис. 12. Чашка “Г.Р.” через 5 дней после начала опыта. |
|
|
Рис. 13. Спустя 6 дней после начала эксперимента. |
|
|
Рис.14. Чашка “Г.Р.” через 6 дней после начала опыта. |
|