ΣΤΗΛΗ WINOGRADSKY
1)Κατασκευή
Στα πλαίσια του μαθήματος Υδρόβιοι μικροοργανισμοί, στις 4 Νοεμβρίου 2011 πραγματοποιήθηκε παρασκευή της στήλης Winogradsky. Πιο συγκεκριμένα, πήραμε μια άδεια φιάλη νερού και γεμίσαμε τα 2/3 αυτής με λάσπη-ίζημα από την λίμνη Παμβώτιδα. Αρχικά, διαβεβαιωθήκαμε ότι το υλικό πλήρωσής μας ήταν απαλλαγμένο από πέτρες, ξύλα και οτιδήποτε άλλο «φερτό» υλικό και στη συνέχεια το εμπλουτίσαμε με τις πηγές θρεπτικών που ο κάθε φοιτητής επέλεξε. Εδώ χρησιμοποιήσαμε ως πηγή θείου αυγό και ως πηγή άνθρακα φύλλα εφημερίδας και φύλλα δέντρων. Η «πλήρωση» της στήλης πραγματοποιήθηκε διαδοχικά και με προσοχή ώστε να απελευθερώνεται το οξυγόνο που φυλακίζονταν στα διάφορα επίπεδα λάσπης. Τέλος, το υπόλοιπο 1/3 καλύφθηκε με νερό βρύσης, κλείσαμε το στόμιο ώστε να μην ανανεώνεται από το περιβάλλον το διαθέσιμο οξυγόνο και η φιάλη τοποθετήθηκε στο μπαλκόνι έτσι ώστε να έχει πρόσβαση προς τον ήλιο.
2)Υπόθεση του πειράματος
Επηρεάζει η θερμοκρασία επώασης της στήλης την ανάπτυξη των μικροοργανισμών; Πώς το πόσιμο νερό μπορεί να επιδράσει σε αυτήν την ανάπτυξη:
3)Παρατηρήσεις και συζήτηση
Στο χρονικό σημείο μηδέν (0) δεν παρατηρείται καμία αλλοίωση ούτε στο νερό ούτε και στο ίζημα.
Μετά από 2 εβδομάδες από την έναρξη του πειράματος.
Η διπλανή φωτογραφία αποτελεί μια πρώτη ένδειξη της εξέλιξης του πειράματος. Σχετικά σε μικρό χρονικό διάστημα παρατηρήθηκε χρωματισμός του νερού βρύσης (κόκκινο χρώμα), σχετική αύξηση της θολερότητάς του, φυσαλίδες και ύπαρξη χαρακτηριστικής, αρχικά ήπιας, οσμής. Τα γεγονότα αυτά σημαίνουν την αξιοποίηση των θρεπτικών που επιλέξαμε άρα ανάπτυξη των μικροοργανισμών και των αιωρούμενων σωματιδίων, το χρώμα οφείλεται στην αποσύνθεση πιθανώς των οργανικών (αυγά-φύλλα) και την συσσώρευση παραπροϊόντων του μεταβολισμού, ενώ η χαρακτηριστική μυρωδιά ίσως αποτελεί ένδειξη ύπαρξης υδρόθειου στη στήλη ή είναι αποτέλεσμα της αναερόβιας ζύμωσης που λαμβάνει χώρα από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Το ίζημα δεν παρουσίαζε κάποια χρωματική αλλοίωση.
Στο διάστημα που μεσολαβεί δεν παρατηρείται κάποια αξιοσημείωτη αλλαγή στη στήλη.
Μετά το πέρας του Ακαδημαϊκού εξαμήνου.
Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί ότι στα Γιάννενα αυτό το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε σημειώθηκαν αρνητικές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες γεγονός που λειτούργησε ανασταλτικά για τον πολλαπλασιασμό των όλων των μικροοργανισμών που αναμέναμε σύμφωνα με το ιδανικό. Επίσης το νερό στην επιφάνεια της στήλης πάγωσε και ίσως συνέβαλε και αυτό στην αναστολή της ανάπτυξης. Σε αυτήν την χρονική στιγμή παρατηρούμε αλλοιώσεις στο χρωματισμό του ιζήματος (κόκκινες και πράσινες περιοχές αντίστοιχα). Οι περιοχές αυτές αντανακλούν μια ικανοποιητική αύξηση του πληθυσμού των πορφυρών θειοβακτηρίων. Η ανάπτυξη εκτιμάται πως είναι αποτέλεσμα του γεγονότος ότι στα κατώτερα βάθη της στήλης επιτελείται ανοξική αποικοδόμηση και αναγωγή των θειικών μια διαδικασία η οποία τροφοδοτεί με θείο τα ανώτερα στρώματα οπού συναντά κανείς τα θειοβακτήρια. Επίσης τα θειούχα άλατα που παράγονται από αναγωγείς του θείου συμβάλλουν και αυτά με την σειρά τους στην ανάπτυξη των πορφυρών και πράσινων θειοβακτηρίων.
Η οσμή της στήλης εξακολουθεί να είναι δυσάρεστη και εντονότερη σε σχέση με την προηγούμενη παρατήρησή μας με τη θολερότητα να σημειώνει χαρακτηριστική αύξηση.
4)Συμπεράσματα
Γενικά γνωρίζουμε πως η διαβάθμιση και η διαθεσιμότητα των θρεπτικών αλλά και το βάθος στο οποίο μπορεί να διεισδύσει το φως έτσι όπως αυτό φαίνεται να συμβαίνει στη στήλη μας, αντικατοπτρίζει το τι συμβαίνει στη λίμνη. Οι διάφορες μικροβιακές κοινότητες που βλέπουμε να αναπτύσσονται στη στήλη και ο τρόπος με τον οποίον κλιμακώνεται η ζωή σε αυτήν, αποτελεί ένδειξη της έκτασης που καταλαμβάνει ο κάθε οργανισμός, των θρεπτικών που αξιοποιεί του ρόλου που επιτελεί στο ίδιο το οικοσύστημα και τις σχέσεις που αναπτύσσει με τους άλλους οργανισμούς.
Τα συμπεράσματά μας για το συγκεκριμένο πείραμα δεν μπορούν να κριθούν ως ασφαλή αφού μεταβάλλαμε αρκετές παραμέτρους του περιβάλλοντος της στήλης. Το νερό που χρησιμοποιήθηκε ήταν πόσιμο-τεχνικά επεξεργασμένο (χλωρίωση) γεγονός που ίσως επηρέασε σημαντικά το περιβάλλον ανάπτυξης των οργανισμών (επίδραση στο pH και τη χημική σύσταση του υδάτινου παράγοντα του μικρο-κλίμακας οικοσυστήματός μας) και οι συνθήκες της επώασης του πειράματος ήταν ακραίες.
Απαντώντας στα ερωτήματα που θέσαμε κατά την πειραματική υπόθεση, γνωρίζουμε πως σίγουρα η τιμές της θερμοκρασίας επώασης παρουσίαζαν μεγάλες διακυμάνσεις και άρα είμαστε σε θέση να πούμε πως γενικά η θερμοκρασία παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Όσων αφορά το αν το νερό που χρησιμοποιήθηκε μπορεί και αυτό να συμβάλλει στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών με τον οποιοδήποτε τρόπο, επιφυλακτικά (λόγο των όσων προαναφέρθηκαν) θα μπορούσαμε να απαντήσουμε καταφατικά.
1)Κατασκευή
Στα πλαίσια του μαθήματος Υδρόβιοι μικροοργανισμοί, στις 4 Νοεμβρίου 2011 πραγματοποιήθηκε παρασκευή της στήλης Winogradsky. Πιο συγκεκριμένα, πήραμε μια άδεια φιάλη νερού και γεμίσαμε τα 2/3 αυτής με λάσπη-ίζημα από την λίμνη Παμβώτιδα. Αρχικά, διαβεβαιωθήκαμε ότι το υλικό πλήρωσής μας ήταν απαλλαγμένο από πέτρες, ξύλα και οτιδήποτε άλλο «φερτό» υλικό και στη συνέχεια το εμπλουτίσαμε με τις πηγές θρεπτικών που ο κάθε φοιτητής επέλεξε. Εδώ χρησιμοποιήσαμε ως πηγή θείου αυγό και ως πηγή άνθρακα φύλλα εφημερίδας και φύλλα δέντρων. Η «πλήρωση» της στήλης πραγματοποιήθηκε διαδοχικά και με προσοχή ώστε να απελευθερώνεται το οξυγόνο που φυλακίζονταν στα διάφορα επίπεδα λάσπης. Τέλος, το υπόλοιπο 1/3 καλύφθηκε με νερό βρύσης, κλείσαμε το στόμιο ώστε να μην ανανεώνεται από το περιβάλλον το διαθέσιμο οξυγόνο και η φιάλη τοποθετήθηκε στο μπαλκόνι έτσι ώστε να έχει πρόσβαση προς τον ήλιο.
2)Υπόθεση του πειράματος
Επηρεάζει η θερμοκρασία επώασης της στήλης την ανάπτυξη των μικροοργανισμών; Πώς το πόσιμο νερό μπορεί να επιδράσει σε αυτήν την ανάπτυξη:
3)Παρατηρήσεις και συζήτηση
Στο χρονικό σημείο μηδέν (0) δεν παρατηρείται καμία αλλοίωση ούτε στο νερό ούτε και στο ίζημα.
Μετά από 2 εβδομάδες από την έναρξη του πειράματος.
Η διπλανή φωτογραφία αποτελεί μια πρώτη ένδειξη της εξέλιξης του πειράματος. Σχετικά σε μικρό χρονικό διάστημα παρατηρήθηκε χρωματισμός του νερού βρύσης (κόκκινο χρώμα), σχετική αύξηση της θολερότητάς του, φυσαλίδες και ύπαρξη χαρακτηριστικής, αρχικά ήπιας, οσμής. Τα γεγονότα αυτά σημαίνουν την αξιοποίηση των θρεπτικών που επιλέξαμε άρα ανάπτυξη των μικροοργανισμών και των αιωρούμενων σωματιδίων, το χρώμα οφείλεται στην αποσύνθεση πιθανώς των οργανικών (αυγά-φύλλα) και την συσσώρευση παραπροϊόντων του μεταβολισμού, ενώ η χαρακτηριστική μυρωδιά ίσως αποτελεί ένδειξη ύπαρξης υδρόθειου στη στήλη ή είναι αποτέλεσμα της αναερόβιας ζύμωσης που λαμβάνει χώρα από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Το ίζημα δεν παρουσίαζε κάποια χρωματική αλλοίωση.Στο διάστημα που μεσολαβεί δεν παρατηρείται κάποια αξιοσημείωτη αλλαγή στη στήλη.
Μετά το πέρας του Ακαδημαϊκού εξαμήνου.
Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί ότι στα Γιάννενα αυτό το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε σημειώθηκαν αρνητικές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες γεγονός που λειτούργησε ανασταλτικά για τον πολλαπλασιασμό των όλων των μικροοργανισμών που αναμέναμε σύμφωνα με το ιδανικό. Επίσης το νερό στην επιφάνεια της στήλης πάγωσε και ίσως συνέβαλε και αυτό στην αναστολή της ανάπτυξης. Σε αυτήν την χρονική στιγμή παρατηρούμε αλλοιώσεις στο χρωματισμό του ιζήματος (κόκκινες και πράσινες περιοχές αντίστοιχα). Οι περιοχές αυτές αντανακλούν μια ικανοποιητική αύξηση του πληθυσμού των πορφυρών θειοβακτηρίων. Η ανάπτυξη εκτιμάται πως είναι αποτέλεσμα του γεγονότος ότι στα κατώτερα βάθη της στήλης επιτελείται ανοξική αποικοδόμηση και αναγωγή των θειικών μια διαδικασία η οποία τροφοδοτεί με θείο τα ανώτερα στρώματα οπού συναντά κανείς τα θειοβακτήρια. Επίσης τα θειούχα άλατα που παράγονται από αναγωγείς του θείου συμβάλλουν και αυτά με την σειρά τους στην ανάπτυξη των πορφυρών και πράσινων θειοβακτηρίων.
Η οσμή της στήλης εξακολουθεί να είναι δυσάρεστη και εντονότερη σε σχέση με την προηγούμενη παρατήρησή μας με τη θολερότητα να σημειώνει χαρακτηριστική αύξηση.
4)Συμπεράσματα
Γενικά γνωρίζουμε πως η διαβάθμιση και η διαθεσιμότητα των θρεπτικών αλλά και το βάθος στο οποίο μπορεί να διεισδύσει το φως έτσι όπως αυτό φαίνεται να συμβαίνει στη στήλη μας, αντικατοπτρίζει το τι συμβαίνει στη λίμνη. Οι διάφορες μικροβιακές κοινότητες που βλέπουμε να αναπτύσσονται στη στήλη και ο τρόπος με τον οποίον κλιμακώνεται η ζωή σε αυτήν, αποτελεί ένδειξη της έκτασης που καταλαμβάνει ο κάθε οργανισμός, των θρεπτικών που αξιοποιεί του ρόλου που επιτελεί στο ίδιο το οικοσύστημα και τις σχέσεις που αναπτύσσει με τους άλλους οργανισμούς.
Τα συμπεράσματά μας για το συγκεκριμένο πείραμα δεν μπορούν να κριθούν ως ασφαλή αφού μεταβάλλαμε αρκετές παραμέτρους του περιβάλλοντος της στήλης. Το νερό που χρησιμοποιήθηκε ήταν πόσιμο-τεχνικά επεξεργασμένο (χλωρίωση) γεγονός που ίσως επηρέασε σημαντικά το περιβάλλον ανάπτυξης των οργανισμών (επίδραση στο pH και τη χημική σύσταση του υδάτινου παράγοντα του μικρο-κλίμακας οικοσυστήματός μας) και οι συνθήκες της επώασης του πειράματος ήταν ακραίες.
Απαντώντας στα ερωτήματα που θέσαμε κατά την πειραματική υπόθεση, γνωρίζουμε πως σίγουρα η τιμές της θερμοκρασίας επώασης παρουσίαζαν μεγάλες διακυμάνσεις και άρα είμαστε σε θέση να πούμε πως γενικά η θερμοκρασία παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Όσων αφορά το αν το νερό που χρησιμοποιήθηκε μπορεί και αυτό να συμβάλλει στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών με τον οποιοδήποτε τρόπο, επιφυλακτικά (λόγο των όσων προαναφέρθηκαν) θα μπορούσαμε να απαντήσουμε καταφατικά.
Ενδιαφέρον! Πάγωσε όλη η στήλη του νερού ή μόνο στην επιφάνεια; Το σίγουρο είναι ότι παρά τις αυξομειώσεις της θ/σίας και την προσθήκη πόσιμου νερού αντί νερού λίμνης παρατήρησες μακροσκοπικά την ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Αντίθετα άλλοι που την άφησαν έξω δεν έχουν παρατηρήσει ακόμα μεταβολές. Γιατί άραγε υπάρχει αυτή η διαφορά;
ReplyDelete