В первом классе на предмете «Окружающий мир» учитель рассказал о том, что мир который мы видим вокруг нас очень удивительный и большой, но также существует мир невидимый для глаза человека – микромир. В микромире обитают микроорганизмы. Взрослые любят повторять что, грязную воду пить нельзя, так как в ней живут микробы. Нам стало интересно, а может ли человек увидеть обитателей микромира и узнать о том, как они живут. Проведя собственное исследование, мы поняли, что это возможно. В поиске ответа помогло научное изобретение – световой микроскоп. Знания об устройстве микромира дают представление о единстве Природы, о жизни невидимых глазу существ, о понимании роли в жизни человека микроорганизмов.
Цель – исследовать обитателей микромира в бочке с дождевой водой используя световой микроскоп, выяснить их роль в природе и для человека.
Задачи:
Изучить историю создания и устройство микроскопа;
Освоить практические приемы работы со световым микроскопом;
С помощью микроскопа изучить обитателей воды в огородной бочке, описать их внешний вид и жизненный цикл;
Сделать выводы о роли микроорганизмов в природе и жизни человека.
Объект – микромир
Предмет – практические навыки работы с микроскопом и объектами микромира.
Место и сроки проведения исследования:
Пробы взяты 2 октября 2016 г. из 200 литровой бочки с дождевой водой на земельном участке, расположенном в северо-восточной части города Омска (Амурский поселок 2). Обработка материалов проводилась в срок со 02.10.2016 по 10.10.2016. См. Приложение 1
.Практическая значимость: материал можно использовать на уроках окружающего мира, при проведении внеклассных мероприятий по биологии.
Микроскоп – ключ в микромирМикроскоп - это оптический прибор, позволяющий получить увеличенные изображения мелких предметов или их деталей, которые невозможно рассмотреть невооружённым глазом.
История создания микроскопаПервый микроскоп был создан в 1595 году Захариусом Йансеном (Z. Jansen). Изобретение заключалось в том, что Захариус Йансен смонтировал две выпуклые линзы внутри одной трубки, тем самым, заложив основы для создания сложных микроскопов. [8]
Рисунок 1 – Микроскоп Йансена
Рисунок 2– Йансен З.
Устройство микроскопа
А - окуляр;
В - объектив;
С - объект;
D - конденсор;
Е - предметный столик;
Рисунок 3– Световой микроскоп
F - зеркало.
Материалы и методы исследования микромира Схема 1- Этапы работы Алгоритм работы с микроскопом (Приложение 3):Подготовить микроскоп к работе;
Подготовить исследуемые объекты;
Положить под окуляр то, что исследуем;
Изучить и зафиксировать результаты наблюдений.
Забор воды для исследования
Пробы воды производились в стеклянную ёмкость объёмом 100 мл.
Взятие проб производилось на разной глубине (Приложение 2):
1 проба бралась в поверхностном слое, глубина не более 7 см.
2 проба отбиралась в толще воды – глубина 40-50 см от поверхности
3 проба в придонном слое воды на глубине 75 см от поверхности.
Емкость промывалась в чистой воде после каждой пробы, чтобы исключить случайной попадание организмов верхних слоёв в нижние.
Изучение видимых в микроскоп живых организмов
Таблица 1 - Окуляры и общее увеличение микроскопа
Линза объектива |
Линза окуляра |
Увеличение объектива |
×10 |
x10 |
×100 |
Порядок действий:
медицинской пипеткой, воду из заборной ёмкости капали на предметное стекло
каплю накрывали покровным стеклом
предметное стекло помещали под объектив микроскопа на предметный столик
через окуляр производили изучение видимых микроорганизмов.
Фиксирование полученной информации
обнаруженные микроорганизмы были сфотографированы на 5-ти мегапиксельную камеру сотового телефона Fly 4504 quad;
простым грифельным карандашом микроорганизмы были зарисованы на лист бумаги формата A4;
В пробах дождевой воды нами были обнаружены следующие виды микроорганизмов:
личинки Комара-пискуна (Приложение 4);
бактерия Синедра (Приложение 5);
бактерия Сувойка (Приложение 6);
а также кусочки грязи, состоящей их твёрдых частиц и отходов жизнедеятельности водных жителей.
Удивительным кажется тот факт, что все организмы были обнаружены в первой пробе, т.е. в верхнем слое воды. Но если принимать во внимание время года (2 октября) и температуру воздуха около 10˚С, то это можно объяснить тем, что именно в этом слое воды больше всего солнечного света и тепла, а также воздуха необходимого для жизни.
Комар-пискун
Комары откладывают яйца в воду или на влажную почву около воды. Личинки и куколки ведут водный образ жизни, а дышат атмосферным воздухом с помощью трахей. Личинки питаются взвешенными в воде мельчайшими органическими частичками. [2]
Роль в природе: Самцы комары питаются пыльцой растений выполняя важную роль в опылении цветов. А самки комаров после смерти своими телами удобряют почву органическими веществами.
Значение для человека: Комары это переносчики возбудителей опасных заболеваний - японского энцефалита, сибирской язвы, желтой лихорадки, и филяриатозов, а также встречаются малярийные комары – переносчики малярийного плазмодия.
Синедра
Синедра это одноклеточная бактерия, которая приспособилась к жизни в толще воды, выработав игловидную форму тела, чем увеличивается поверхность соприкосновения с водой, а следовательно, и трение. Размножается синедра вегетативно и половым путем.
Такие многократные деления приводят к постепенному уменьшению размеров клеток в популяции. Восстановление первоначальных размеров клеток происходит в результате полового процесса. [7]
Роль в природе. Служат кормом для беспозвоночных, а те для рыб и других водных животных. Велика их роль и в самоочищении водоемов от загрязнений.
Значение для человека. Синедра может быть показателем загрязненных водоемов. Отмершие тела бактерий образуют диатомовые илы и сапропели используемые как удобрение в сельском хозяйстве, а также горные породы – диатомит и трепел, которые находят применение в разных отраслях промышленности и в строительстве.
Сувойка
Тело сувоек напоминает «колокольчик» вокруг которого множество ресничек по верхнему краю. Все остальное тело и стебелек ресничек не имеют. Сувойки не передвигаются, для захвата пищи им нужны только реснички, расположенные вокруг рта. Стебельки моментально свернутся в спираль и потянут тела инфузорий вниз при захвате пищи или возникшей опасности. Размножаются сувойки посредством бесполого размножения — поперечного деления. [3,4]
Роль в природе: питаясь расположенными в воде мельчайшими частичками, сувойки могут собирать их в хлопья оседающие на дно водоема и таким образом они делают воду прозрачнее.
Значение для человека: питаясь мелкими частицами сувойки очищают воду, делая её более пригодной для питья. Их наличие в воде указывает нам, что вода загрязнена.
Выводы
Микроскоп был изобретен более 500 лет назад и его строение сегодня значительно улучшено.
Работу с микроскопом легко освоить. С помощью микроскопа каждый собственными глазами может увидеть удивительных существ, живущих в микромире, для которых мы настоящие великаны!
В стоячей дождевой воде обнаружены микроорганизмы-гидробионты в самом верхнем слое воды:
личинки Комара-пискуна;
бактерия Синедра;
бактерия Сувойка;
Грязная вода содержит микроорганизмы и отходы их жизнедеятельности, что может стать причиной болезни человека;
Поставленная цель достигнута. И время, проведенное за интересной работой может быть не менее интересным, чем просмотр мультфильмов или компьютерные игры.
Список использованных источниковURL:http://ency.info/materiya-i-dvigenie/fotometriya/393-izobretenie-mikroskopa (дата обращения 16.10.16)
URL:http://webuprava.ru/znachenie-vodoroslej-v-prirode-i-zhizni-cheloveka-3-stranica/ (дата обращения 18.10.16)
URL:http://www.ecosystema.ru/08nature/w-invert/002.htm (дата обращения 18.10.16)
URL:http://www.km.ru/referats/EF146C8C693E4EE09A560B44A48B5B74(дата обращения 17.10.16)
URL:http://www.studfiles.ru/preview/3549065/page:7/ (дата обращения 18.10.16)
Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С. Окружающий мир. 1 класс. Я и мир вокруг. Учебник. Окружающий мир. 1 класс. Часть 1. "Школа 2100". M.: Баласс; 2011.
URL:http://biofile.ru/bio/16358.html (дата обращения 19.10.16)
URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Микроскоп (дата обращения 19.10.16)
Проба 1. 0-7 см
Проба 2.40-50 см
Проба 3.70-75 см
Приложение 3
Приложение 4
Фиксирование результатов. Зарисовка наблюдаемых объектов
Исследование капли воды
Подготовка препарата
Личинка комара
Рисунок 4 - Комары на разных стадиях жизненного цикла: а – Анофелес sp.;б - Кулекс sp.; I - яйца; II - личинки; III - куколки; IV - имаго; 1 - воздушные поплавки; 2 - плотик из яиц; 3 - дыхательные отверстия; 4 - дыхательный сифон; 5 - воронкообразные дыхательные рожки; 6 - цилиндрические дыхательные рожки; 7 - нижнечелюстные щупики
Приложение 5
Бактерия Синедра
Cовременная классификация диатомовых водорослей, основанная на внешнем виде и структуре панциря, оформлена в 30-м годам ХХ столетия Ф.Хустедтом
Приложение 6
Суво́йки (лат. Vorticella) род инфузорий из семейства Vorticellidae. Одиночные или колониальные микроскопические формы до 0,23 мм в диаметре, ведущие неподвижный образ жизни, прикрепляясь с помощью длинной, сокращающийся ножки или стебелька к неподвижным предметам или к наружным покровам рачков и других животных. Размножаются посредством деления (поперечного, а не продольного). Кроме бесполого размножения встречается и половое - копуляция, причем сливаются большие, неподвижные формы или макрогонидии с маленькими, свободноплавающими или микрогонидиями, встречается повсеместно.