Πείραμα Στήλης Winogradsky

Εισαγωγή

Σκοπός του πειράματος ήταν η δημιουργία στήλης Winogradsky με ίζημα και νερό από το έλος Καλοδικίου. Η δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε στις 16/10/2019 ενώ οι φωτογραφίες με τα αποτελέσματα του πειράματος λήφθηκαν στις 15/1/2020.

Υλικά/Μέθοδοι

Δημιουργήθηκαν δύο στήλες Winogradsky, σε μπουκάλες νερού των 1.5L, όπως φαίνεται παρακάτω:

      1)     Στήλη Α:

·                     Ως πηγή θείου χρησιμοποιήθηκε ένα βρασμένο αυγό

·                     Ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιήθηκε εφημερίδα

·                     Πλήρη ανάμιξη υλικών εμπλουτισμού με το ίζημα

·                     Το ίζημα καλύπτει συνολικά τα  2/3 του μπουκαλιού

·                     Το νερό καλύπτει συνολικά το 1/3 του μπουκαλιού

·                     Η στήλη αναπτύχθηκε σε συνθήκες περιβάλλοντος, σε εξωτερικό χώρο.

       2)     Στήλη Β:

·                     Ως πηγή θείου χρησιμοποιήθηκε ένα βρασμένο αυγό

·                     Ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιήθηκε εφημερίδα

·                     Ανάμιξη υλικών εμπλουτισμού με το 1/3 του ιζήματος

·                     Το ίζημα καλύπτει συνολικά τα  2/3 του μπουκαλιού

·                     Το νερό καλύπτει συνολικά το 1/3 του μπουκαλιού

·                     Η στήλη αναπτύχθηκε σε συνθήκες περιβάλλοντος, σε εξωτερικό χώρο.

Υπόθεση

Η επιστημονική υπόθεση που έγινε στην αρχή του πειράματος, χωρίζεται σε δύο σκέλη τα οποία είναι τα εξής: 

1.         Αναμένεται να δημιουργηθεί στρωμάτωση και στις δύο στήλες.

2.        Η στρωμάτωση των μεταβολικών ομάδων της στήλης Α αναμένεται να μην παρατηρηθεί στον ίδιο βαθμό και το ίδιο διακριτά όσο θα πραγματοποιηθεί στη στήλη Β, λόγω ανάμιξης του θρεπτικού με όλο το σύνολο του ιζήματος.

Ο έλεγχος της ανάπτυξης διαφόρων μεταβολικών ομάδων πραγματοποιήθηκε με οπτική παρατήρηση των χρωμάτων που εμφανίστηκαν στις μπουκάλες και με όσφρηση της χαρακτηριστικής μυρωδιάς που εκλύεται κατά τις εκτονώσεις των στηλών. Επιπλέον, ο έλεγχος της επιστημονικής υπόθεσης πραγματοποιήθηκε οπτικά με παρατήρηση τόσο των χρωμάτων όσο και το εύρος ανάπτυξης της κάθε μεταβολικής ομάδων οργανισμών.

Αποτελέσματα

Εικόνα 1: Τα αποτελέσματα των δύο στηλών Winogradsky μετά από τρεις μήνες από τη δημιουργία τους, με κυκλωμένες σε κάθε φωτογραφία τις διάφορες μεταβολικές ομάδες. Στα αριστερά βρίσκεται φωτογραφία από τη Στήλη Α, ενώ στα δεξιά φωτογραφία από τη Στήλη Β.

Με βάση την Εικόνα 1, παρατηρούμε ανάπτυξη περισσότερων μεταβολικών ομάδων στη Στήλη Β παρά στη Στήλη Α, εξετάζοντας την ποικιλία των διαφορετικών χρωμάτων τους. Επιπλέον, η τελευταία εμφανίζει μία πιο ψηφιδωτή κατανομή των ομάδων αυτών ενώ στην Στήλη Β οι ομάδες είναι στρωματοποιημένες δημιουργώντας πιο διακεκριμένες ζωνώσεις.

Η εμφάνιση των χρωμάτων κόκκινο, κίτρινο και μαύρο (με τη σειρά που είναι κυκλωμένες οι περιοχές αυτές από πάνω προς τα κάτω στο αριστερό μέρος της Εικόνας 1 – Στήλη Α), πιθανόν αντιστοιχεί σε βακτήρια που οξειδώνουν ιόντα σιδήρου, πορφυρά μη θειικά και πορφυρά θειικά βακτήρια αντίστοιχα. Από την άλλη μεριά, στο δεξί μέρος της Εικόνας 1 - Στήλη Β, τα χρώματα που εμφανίζονται, με σειρά από πάνω προς τα κάτω, ανήκουν στις εξής μεταβολικές ομάδες· Πράσινο-καφέ (ετερότροφα βακτήρια), πορτοκαλί (βακτήρια που οξειδώνουν ιόντα σιδήρου), κίτρινο (πορφυρά μη θειικά βακτήρια), πράσινο (πράσινα μη θειικά βακτήρια), κόκκινο-μαύρο (πορφυρά θειικά βακτήρια).  

Συζήτηση

Η ανάπτυξη των διαφορετικών μεταβολικών ομάδων των οργανισμών ήταν εντονότερη και οι ομάδες αυτές εμφάνισαν πιο διακεκριμένη στρωμάτωση στη Στήλη Β, παρά στη Στήλη Α όπου αναπτύχθηκαν όχι μόνο λιγότερες ομάδες οργανισμών αλλά και πιο διάσπαρτα στο σύνολο της στήλης. Επομένως, τα αποτελέσματα είναι αυτά που αναμέναμε και υποθέσαμε κατά την έναρξη του πειράματος, παράλληλα όμως τα αποτελέσματα αποτελούν ένδειξη, και όχι απόδειξη της υπόθεσής μας, καθώς δεν ελέγχθηκε ούτε η επαναληψιμότητα ούτε η πιστότητα του όλου πειράματος.