VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Воздействие музыки на простейших
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Мне очень нравятся познавательные фильмы о природе, животных, растениях , о строении планеты и вселенной. Недавно я посмотрел фильм «Великая тайна воды, в котором рассказывается о том , что японский ученый профессор Эмото Масару проводил эксперименты по воздействию на воду различной музыки. Опыты показали, что результатом воздействия духовной и классической музыки, молитв и слов, несущих положительную энергетику, является образование в обычной воде снежинок поразительной красоты. И напротив, при воздействии рок-музыки , бранных слов, несущих отрицательную энергетику , кристаллическая структура воды разрушалась.
В воде обитает много живых микроорганизмов, например инфузорий. Интересно узнать, как на них воздействует музыка?
Гипотеза: под влиянием более коротких частот в музыкальном произведении, движения инфузории ускоряются. Под влиянием коротких частот в диапазоне слышимости человека от 20 Гц до 20 кГц, движение жгутиков инфузорий приобретает радиальный (вращательный ) периодический, монотонный характер. Под влиянием низкочастотной музыки движение инфузорий значительно ускоряется, теряет естественность, становится хаотическим.
Цель исследования: проследить процесс роста инфузории в домашних условиях,изучение воздействия музыки на поведение инфузории.
Задачи:
Изучить литературу по данной теме;
Провести лабораторное исследование по выращиванию инфузории в домашних условиях;
Экспериментально выявить действие различных жанров музыки на поведение инфузории;
Сравнить результаты наблюдений.
Объект исследования: инфузория туфелька.
Предмет исследования: воздействие музыки на поведение инфузории.
Методы: сбор информации, наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Воздействие музыкальных звуков на живые организмы.
Звук для живого организма- это, прежде всего сигнал о происходящих вокруг него событиях. Звук представляет собой волну, которая в свою очередь улавливается организмом. (специализированными органами слуха). Животные слышат музыку иначе, чем люди. Их слуховой аппарат, в отличие от человеческого, воспринимает очень высоки звуковые частоты. Они способны воздействовать на организм в целом. Вызывать реакции систем органов. Среди них выделяют определенные сигналы, которые могут понравиться или не понравиться животным. Писатель Николай Непомнящий постарался выделить ряд исполнителей и композиторов, которые особенно нравятся нашим питомцам. Из композиторов ими благосклонно воспринимаются Моцарт, Гендель, Бах, Бетховен, Шуман. Любимыми исполнителями неожиданно стали Джон Леннон и Боб Дилан. Авангард и джаз животные не приемлют категорически: начинают поджимать хвост, прятаться по углам, скулить и мяукать. В то же время плавная, спокойная музыка может так понравиться , например, кошке, что она начинает ласкаться и мурлыкать.
В свое время американский ученый-медик Девид Элкин доказал, сто пронзительный звук большой громкости способствует сворачиванию белка ( сырое яйцо, положенное перед громкоговорителем на одном из концертов, чрез три часа превратилось «сваренным» всмятку). Рыба, подвергнутая рок-обработке с одновременным миганием света, погибла и всплыла на поверхность водоема. Подмечено, что чаще всего массовые самоубийства китов, дельфинов и морских свиней происходят в Новой Зеландии, Австралии и у полуострова Кейп Код на северо-востоке США, в 120 километрах от Бостона. Причина столь странного поведения может заключаться в нарушении «биологического» компаса китов, дельфинов и морских свиней, например, звуками, испускаемыми подводным оборудованием.
Например, в Китае давно было замечено, что цветы "любят" музыку – быстрее и лучше растут, цветут и т.д., причем они "предпочитают" не какофонию, а симфонические (мелодичные) произведения. В этом нет никакой мистики. Звуковые вибрации определенной частоты (оптимальная частота зависит от диаметра и длины капилляров, свойств стенок и т.д.) ускоряют фильтрацию, жидкостный и газовый обмен. Какофонический концерт содержит недостаточно звуков нужной частоты, мелодичный же обеспечивает большую длительность воздействия вибраций на обмен.
Ещё лучше поступил один американский фермер, поместив на краю своего поля динамики, звучащие от зуммера определенной частоты. Первые же опыты дали увеличение урожая злаковых на несколько десятков процентов.
Известен эксперимент на одной из западноевропейских птицефабрик. Рядом с курицей установили динамик и включили тяжелый рок. Курица сначала забеспокоилась, затрясла гребешком, потом закружилась на месте и стала совершать бессмысленные беспорядочные движения, прятать голову, а затем и вовсе повалилась на бок и ее лапки начали скрючиваться [3] .
Даже такие толстокожие гиганты, как слоны, оказывается, так же подвержены влиянию музыки. В Африке эти животные любят полакомиться плодами деревьев, которые содержат алкоголь. Когда они наедаются, то превращаются в очень буйных и нападают на селения местных жителей. Прогнать таких разбушевавшихся гигантов удается не стрельбой, ни ракетами, а рок концертом с оглушительным звуком.
Вывод: в процессе изучения экспериментов и наблюдений, которые проводись различными исследованиями выяснилось, что существует разрушающая музыка, которая отрицательно действует на живые организмы, и музыка, обладающая силой положительного влияния на живые организмы.
Проверю это экспериментальным путем , а помогут мне в этом инфузории.
Инфузория - простейший организм.
Я прочитал, что инфузория обитает почти в каждом водоеме со стоячей водой, особенно с опавшей листвой и гниющими органическими веществами, где она питается размножающимися бактериями. К типу Инфузории относят около 6000 видов простейших.
Размеры разных видов инфузорий невелики – 50-100 мкм, поэтому их можно увидеть только при большом увеличении микроскопа. У инфузории туфельки размер тела значительно больше, около 200 мкм. Из-за малых размеров инфузории являются доступным кормом для личинок большинства рыб (как промысловых, так и аквариумных). Тело инфузорий покрыто продольными рядами многочисленных мелких ресничек, которые совершают волнообразные движения. С их помощью туфелька плавает (тупым концом вперед). Несмотря на малые размеры инфузории достаточно подвижны. Ресничек примерно 10-15 тысяч. Они постоянно совершают согласованные веслообразные движения, за счет которых инфузория все время движется . При движении вперед она еще и вращается вдоль продольной оси тела. Двигаясь в воде, инфузория способна делиться, то есть размножаться[5]. Как все живые организмы, реагирует на изменение внешней среды изменением направления движения. Она живая!
Многие аквариумисты выращивают инфузорий для своих рыбок [4]. Раз их выращивают для кормления рыб, значит, и я смогу ее вырастить. Из средств массовой информации я узнал, что можно вырастить инфузорию в домашних условиях.
Лабораторное исследование «Выращивание инфузории в домашних условиях»
Ход исследования:
Недалеко от моего дома находится пресное непроточное озеро Гарган. Мною был взят лабораторный образец чистой воды без мусора на глубине 50 см, объём ёмкости 1 литр. 2 образец с листиками и палочками, которые плавали на поверхности. Третий образец воды с илом был взят на глубине примерно 50 см. Для чистоты эксперимента в качестве начальных условий были приняты: безветренная погода. Эксперимент был проведен в межсезонный (осенне-зимний) период. Была проведена фильтрация препарата, перед микроскопическим исследованием.
В течении двух недель поддерживал оптимальные условия для выращивания инфузорий: температура 22-26 градусов Цельсия и поместил в темное помещение – кладовку.
Два раза в неделю растущие инфузории подкармливал кусочками банановой кожуры.
Постепенно в растворе появились кусочки прозрачной слизи. Вода в трех банках спустя 2 недели очень изменилась. Вода с илом имела очень сильный затхлый запах, и была очень темного цвета, почти чёрного. На поверхности было много слизи. Вода из второй банки второго образца имела так же неприятный запах. Она окрасилась в коричневый цвет от листиков и палочек. Чистая вода образца 1 взятая на глубине 50 см, помутнела.
Каплю слизи из каждого образца поместил на предметное стекло и покрыл покрывным стеклом.
В кабинете биологии с помощью микроскопа определил наличие инфузорий.
Вывод: инфузорию можно вырастить самостоятельно в домашних условиях.
В банке с илом были инфузории туфельки. Их можно было увидеть и без микроскопа, если приглядеться к слизи. Вот над ними я и решил провести эксперимент.
Рис. 1- Инфузория под микроскопом.
Эксперимент «Воздействие различных направлений музыки на поведение инфузории»
Ход эксперимента:
При наблюдении музыкальные записи условно разделим на 3 группы:
Народная музыка (русская народная песня «Калинка-малинка»).
Классическая музыка (П.И. Чайковский «Вальс цветов»).
Рок-музыка (рок- группа «Металлика»).
Сравнил спектры звукозаписей произведений, взятых для эксперимента.
Для этого мне понадобилась помощь родителей, 2 смартфона ( 1 для воспроизведения музыки, а другой для анализа частоты), приложение FrequenSee ,приложение ASC (для записи звуковой дорожки с экрана смартфона). На одном телефоне установили программу , а на втором телефоне воспроизвели мелодии песен. Скрин-шоты первого телефона представлены ниже.
С физической точки зрения звук характеризуется тремя свойствами: высотой, силой, звуковым спектром.
Высота звука зависит от частоты колебаний звучащего тела, единицей измерения высоты звука является герц (Гц). Гц — это число периодических колебаний в 1 сек. Звуки с малым числом колебаний (до 300 Гц) называются низкочастотными звуками, с числом колебаний более 3000 Гц — высокочастотными, с частотой колебаний от 300 до 3000 Гц — звуками средней частоты. Для человеческого уха предел воспринимаемых звуковых частот составляет от 16 до 20000 Гц.
Ультразвуки (звуки с частотой свыше 20000 Гц) и инфразвуки (с частотой менее 16 Гц) ухо человека не воспринимает.
Сила звука (или громкость) зависит отамплитуды звуковых колебаний, чем больше амплитуда колебаний, тем сильнее звук и наоборот. Силу звука измеряют в децибелах (дБ), например, шелест листьев составляет 10 дБ, шепот около уха — 25 — 30 дБ, разговорная речь средней громкости — 40 — 60 дБ, громкая речь — 80 — 90 дБ.
Звуковой спектр — это совокупность дополнительных колебаний (обертонов), которые возникают в музыкальных звуках наряду с основной частотой — основным тоном, так как происходит колебание тела не только целиком, но и частями, что и порождает добавочные звуки. Обертоны придают звукам определенную окраску, или тембр[1].
Народная музыка.
Рис. 2 Частота звука русской народной песни «Калинка-Малинка» обозначена зелёным цветом.
Классическая музыка
Рис. 3 Частота звука произведения П.И. Чайковского «Вальс цветов»
Рок-музыка
Рис. 4 Частота звука песни рок-группы «Металлика»
Спектры и частоты звуков рассматриваемых композиций различны. Предполагается, что народная, классическая и рок-музыка будут по-разному воздействовать на поведение инфузории.
Рядом с микроскопом с микропрепаратом поставил колонку, из которой звучала музыка.
Включая, разные направления музыки, я наблюдал в микроскоп, как ведут себя инфузории.
Сравнительный анализ результатов экспериментов показал что:
При звучании народной песни «Калинка-Малинка» инфузории ведут себя очень активно, вращаясь вдоль оси своего тела.
При звучании классической музыки П.И. Чайковского «Вальс цветов» инфузории активны, движутся спокойно.
При звуках рок – музыки инфузории бьются друг о друга, замедляют движение, останавливаются и замирают.
Вывод: данные результаты эксперимента дали возможность не предполагать, а утверждать, что народная и классическая музыка воздействуют на поведение инфузории благоприятно, а рок-музыка оказывает губительное воздействие.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе проведение экспериментов и наблюдений, которые проводились различными исследователями, выяснилось, что существует разрушающая музыка, которая отрицательно воздействует на живые организмы, и музыка, обладающая силой положительного влияния на живые организмы.
Лабораторные исследования показали, что инфузорию можно вырастить самостоятельно в домашних условиях, используя воду из пресного непроточного водоема, при добавке в воду питательных органических и минеральных веществ (Приложение 1).
Результаты эксперимента дали возможность не предполагать, а утверждать, что народная и классическая музыка воздействует на поведение инфузории благоприятно, а рок-музыка оказывает губительное воздействие.
Таким образом, моя гипотеза подтвердилась.
Практическая значимость.
Материалы, представленные в этой работе, могут быть использованы при проведении уроков окружающего мира, биологии, в предметных неделях естественных наук и других информационных мероприятиях.
Таким образом, в завершении работы, хочется сказать, что как видно из вышеизложенного, все живое на Земле взаимосвязано. Изучая влияние музыки на поведение инфузории, мы можем судить о сходном влиянии на человека, животных и растений. Пожалуй, данная тема может не только заинтересовать людей, но и позволить им значительно больше узнать о пользе или вреде своих музыкальных пристрастий, задуматься над тем, какая музыка окружает нас, а может быть и вовсе изменить предпочтения.
Лично для меня выше перечисленные факты были открытием. Изучив данную тему, я поменял отношение к народной и классической музыке, и теперь буду слушать их в большей мере.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Вейник А.Е. Мир музыки // Вейник Альберт Иозефович. Термодинамика реальных процессов http://veinik.ru/science/any/article/928.html ;
2.Графф А.Искусство муз: роль музыки глазами науки // Soloneba http://soloneba.com/art-of-the-muses/#prettyPhoto;
3. Интересное влияние музыки на животных // Электронный журнал Animalsity http://animalsity.ru/p/aru_41139.html ;
4. Некоторые способы разведения инфузорий туфелек //Акваловер http://www.aqualover.ru/fauna/some-methods-of-infusorian-slipper-cultivation.html;
5 . Экология и развитие простейших// http://kontinentusa.com/ekologiya-i-razvitie-prosteyschih/.
Приложение 1. Фото отчет