Тварини проти бактерій

Літні канікули — чудовий час для закладання тривалого експерименту. Усі погоджуються, що бактерії та гриби є основними організмами, що розкладають рештки мертвих організмів й повертають мінеральні речовини до ґрунту. Однак дедалі більше вчених схиляються до думки, що це не зовсім так. Левову частку рослинних решток розкладають безхребетні тварини. Хто ж має рацію? Пропонуємо експеримент, щоб відповісти на це цікавезне питання.

Отож, нам знадобляться два однакові невеликі акваріуми на 3-5 л (згодитися можуть також прозорі пластикові контейнери або 3-літрові слоїки), 0,5 кг садового ґрунту, перепріле опале листя, пульверизатор з водою, 3-5 дощових хробаків, декілька пар одноразових латексових рукавичок, харчова плівка або пергамент, лабораторний журнал. Щоб наш експеримент не пройшов намарно, а про нього дізнався світ, нам знадобляться також вебкамера або інша цифрова камера (згодиться й смартфон чи планшет), програма для монтажу відео. Гайда до роботи!

Акваріуми слід ретельно вимити й пронумерувати цифрами «1» та «2». У акваріумі «1» житимуть бактерії та гриби, а в акваріумі «2» — тварини. У лісі, садку чи парку слід зібрати цілий пакет опалого минулорічного листя, а також 1 кілограм ґрунту. Листя розсортовуємо, вибираючи найбільш цілі листки й розкладаємо на харчову плівку чи пергамент. Ґрунт рівномірно розсипаємо тонким шаром на харчовій плівці чи пергаменті, подрібнюючи його. Листя й ґрунт просушуємо на відкритому повітрі впродовж 2-3 днів, періодично перемішуючи їх. Потім розподіляємо їх на дві рівні частини та поміщаємо до обох акваріумів: спершу шар ґрунту, а зверху рівномірно накриваємо його товстим шаром листя. Усе щедро зрошуємо звичайною водою з пульверизатора так, щоб ґрунт і листя увібрали в себе багато вологи й просіли. Назовні скла акваріума робимо помітки рівня ґрунту й листя маркером, записуючи поруч дату початку експерименту. Усі маніпуляції, скільки й чого поміщено до акваріумів, які зміни спостерігались, коли збризкували водою — ретельно записуємо до лабораторного журналу, не забуваючи вказувати дати.

Акваріуми «1» і «2» розміщуємо впритул один до іншого. В акваріум «1» нікого навмисно не підселяємо, оскільки в ґрунті та на опалому листі містяться міріади спор бактерій і грибів, то ж вони проростуть самостійно. А от в акваріум «2» слід поселити тварин. Для цього у вологих місцях, під каменями, пеньками чи іншими лежачими предметами відшуковуємо дощових хробаків, збираючи їх у банки. Зібраних тварин поміщаємо в акваріум «2». Обидва акваріуми накриваємо склом — і з цього моменту наш експеримент розпочався.

На початку експерименту зміни в акваріумах будуть малопомітними неозброєним оком. Тому необхідно здійснювати щоденну відеозйомку впродовж 2-3 годин або й довше. Дуже важливо, щоб камера завжди знаходилась в одному й тому ж положенні. Відеофайли слід називати за днями спостережень, наприклад, «день1», «день2», «день3» ... Наприкінці першого тижня змонтуй усі відео разом у єдиний відеоролик і вистав швидкісний перегляд. Відео розмісти в інтернеті та розповсюдь у соціальних мережах.

Чи є зміни в акваріумах? Гадаю, що ти їх помітиш одразу! Зверни увагу на появу плісняви в акваріумі «1» і її майже цілковиту відсутність в акваріумі «2». Як гадаєш, із чим це може бути пов’язано? Чи змінився рівень листя в акваріумах? Свої міркування записуй до лабораторного журналу, а також запитай своїх друзів і подруг у соцмережах, що вони думають про це. Хай запропонують власні ідеї стосовно цього явища.

Після першого тижня експерименту підсели в акваріум «2» ще кілька дощових хробаків (нових тварин слід підселяти щотижня, оскільки їх розмноження є набагато повільнішим, ніж у грибів і бактерій) і не забувай зволожувати листя кожні 4-5 днів. Воно не має бути сухим, оскільки тварини загинуть від нестачі води.

Приблизний вигляд акваріумів на початку (згори) й у кінці експерименту (знизу)

Через місяць змонтуй усі тижневі відео докупи і проглянь у прискореному режимі. Чи помітні зміни? А як змінився рівень листя в обох акваріумах? А як щодо цілісності листків — вони такого ж розміру як були чи менші? Усе занотуй у журнал і прокоментуй на відео.

Експеримент слід завершити до кінця канікул, а тварин випустити у садку чи парку. Що трапилось з листям в обох акваріумах? Як змінився розмір листків та рівень їх шару в акваріумах? І головне питання: хто є більш ефективним у розкладанні мертвої органіки — гриби з бактеріями чи безхребетні тварини? Відповіді на ці запитання будуть настільки очевидними до кінця експерименту, що стане зрозумілим, хто є основним перетворювачем у природі.

Уже майже століття дослідники вивчають, із чого складаються і як працюють екосистеми. Вони ставлять важливе питання про те, що забезпечує стабільність екосистем; якими є межі, коли екосистема може відновитись, а коли уже ні; які «послуги» людина може отримати від них. Усі ці питання неймовірно важливі для виживання людини як виду і частини екосистеми та людської цивілізації як явища. Однією з важливих проблем у всьому цьому є колообіг речовин в екосистемах: як і ким він підтримується і що буде, якщо його порушити. Дослідження виявили, що приблизно половина всієї органічної речовини екосистем — це відмерлі рештки живих істот, які поступово розкладаються, утворюючи ґрунт. Тобто ґрунт є продуктом життєдіяльності екосистеми і водночас потрібен для підтримки колообігу речовин у ній.

Утворення ґрунту відбувається під дією незліченної армії найрізноманітніших істот. Тривалий час визначальними в його утворенні вважалися бактерії та мікроскопічні гриби, хоча майже два століття тому Чарльз Дарвін звернув увагу на важливу роль дощових хробаків у цьому процесі. Сучасні екологи проводять безліч досліджень як у природі, так і в лабораторіях, визначаючи роль різних істот у процесі перероблення органіки й утворенні ґрунту. Хоча бактерії та гриби й вивільняють доступні для рослин солі азоту та фосфору, однак виявилось, що мурашки й терміти це роблять не менш ефективно за мікробів. Те ж стосується дощових хробаків, молюсків, мокриць, ківсяків, жуків, ногохвісток та багатьох-багатьох інших істот. Одна важлива перевага у тварин-перероблювачів мертвої органіки — вони перемішують її, чим ще більше прискорюють розклад, включно з бактеріями та грибами. Тож, роль тварин у колообігу речовин у екосистемах є безсумнівно важливішою, ніж ґрунтових бактерій і грибів. Проте не слід забувати про їхню спільну працю.

Мокриця (ліворуч), ківсяк (по центру) й ногохвістка (праворуч)

• 1. Звідки беруться азот і фосфор у мертвих рештках рослин? Тварин?
• 2. Чому колообіг речовин в екосистемі є запорукою її тривалого існування? Звідки екосистема за потреби може «позичити» необхідні їй речовини?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Тварини лікують 7 клас Драгулян", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)