Laboratorium w szufladzie Biologia - ebook

WSTĘP

Spleśniały kawałek chleba lub gnijące jabłko budzi w większości ludzi uczucie wstrętu i obrzydzenia. Tak samo zresztą jak zabałaganiona i brudna kuchnia. Mało kto zdaje sobie jednak sprawę z tego, że to właśnie pleśń i laboratoryjny bałagan stały się główną bohaterką jednego z największych odkryć XX wieku w biologii. Dokonał go Alexander Fleming, który, porządkując swoje laboratorium, odkrył, że na jednej z szalek z bakteriami rosła piękna kolonia niebieskiej pleśni, która – jak się okazało – skutecznie zabijała rosnące wokół niej bakterie. Tak właśnie została odkryta penicylina, jeden z pierwszych antybiotyków, a samo odkrycie zostało uhonorowane Nagrodą Nobla. Dlaczego o tym piszę? Jest to ważne, ponieważ to świetny przykład tego, że wielkich odkryć często dokonuje się zupełnym przypadkiem, wnikliwie obserwując otaczający nas świat, szczególnie w biologii, przyglądając się rzeczom, na które nikt wcześniej nie zwrócił uwagi. Ponadto myśląc o samym eksperymentowaniu, mamy w głowie obraz sterylnych laboratoriów, z czystymi probówkami i lśniącym szkłem laboratoryjnym, a mało kto zdaje sobie sprawę, że domowy wypiek ciasta drożdżowego lub chleba jest dokonującym się na naszych oczach fascynującym doświadczeniem. Zabierając was w świat eksperymentów biologicznych, zaczniemy od rzeczy najprostszych, naszym laboratorium będzie domowa kuchnia, kawałek łąki, brudna kałuża. Naczynia laboratoryjne zastąpimy garnkami i słoikami, a większość potrzebnych rzeczy znajdziemy w sklepach. Uprzedzam jednak, że stopień trudności doświadczeń jest bardzo zróżnicowany, dlatego czasami konieczne będzie użycie specjalistycznego sprzętu i odczynników, tak aby zarówno ludzie nie mający zielonego pojęcia o biologii, jak i bardziej zaawansowani eksperymentatorzy nie zanudzili się na śmierć. Będę również nawiązywał do innych dziedzin nauki, takich jak chemia, fizyka czy robotyka, ponieważ biologia jest bardzo szeroką dyscypliną, więc jej zawężanie nie jest pożądane. Poza tym chciałbym, aby ta książka była dla was inspiracją, możecie po niej kreślić, mazać, wyrywać kartki z eksperymentami, które was nie interesują, robić notatki na marginesach, czytać ją od początku do końca, od tyłu, jak tylko chcecie. Pamiętajcie jednak, że najistotniejsze jest eksperymentowanie i dobra zabawa. Wiedza przyjdzie z czasem. Zapraszam więc do tworzenia własnego inspirującego laboratorium biologicznego.ROŚLINY OWADOŻERNE – ROSICZKI W DOMU *

Rosiczka przylądkowa (Drosera capensis)

Sprzęt

- pęseta
- zamrażarka
- lupa

Materiały

- 3 doniczki z rosiczką przylądkową (Drosera capensis)
- hodowla much plujek lub muszek owocówek (do kupienia w sklepie wędkarskim)
- ugotowane drobne kawałki kotleta sojowego
- kryształki cukru

Procedura

- hodowlę dorosłych much plujek lub muszek owocowych wstaw na 1 godz. do zamrażalnika
- wykorzystując pęsetę, połóż na 5 liściach rosiczek w jednej doniczce drobne kawałki kotleta sojowego
- na 5 liściach rosiczek w drugiej doniczce połóż pęsetą muchy plujki z zamrażalnika
- na liściach rosiczek w ostatniej doniczce połóż 5 kryształków cukru
- obserwuj, co dzieje się z włoskami na liściach i samymi blaszkami liściowymi rosiczek „nakarmionych” różnymi substancjami; możesz wykorzystać w tym celu lupę

Obserwacje

Na liściach rosiczki znajdują się włoski, na których końcu jest kleista ciecz. Włoski wewnątrz blaszki liściowej są znacznie krótsze od włosków znajdujących się na jej brzegach. Po położeniu na liściach rosiczki much plujek lub kawałków kotleta sojowego dłuższe włoski zaczynają się zawijać do środka, przytrzymując „ofiarę”. Reakcja ta jest widoczna w ciągu pierwszych minut obserwacji. Po pewnym czasie cała blaszka liściowa zaczyna się zaginać, kierując na muchę i kawałki kotleta sojowego resztę włosków na liściu. Czasami liść potrafi się całkowicie owinąć wokół muchy lub kawałka kotleta. W przypadku kryształków cukru położonych na liściu rosiczki przylądkowej nie obserwujemy takiej reakcji.

Liść rosiczki przylądkowej z włoskami gruczołowatymi

Wnioski

Rosiczka przylądkowa reaguje tylko na ściśle określony typ pokarmu, a mianowicie muchy plujki i kawałki kotleta sojowego. Każdy z tych pokarmów zawiera bardzo dużo białka. Rosiczki rosną zazwyczaj na bardzo ubogich siedliskach i łapiąc owady, uzupełniają braki azotu, jednego z pierwiastków biogennych. Rosiczki nie reagują na cukier (sacharozę), mogą ją bowiem z powodzeniem syntetyzować w procesie fotosyntezy. Schwytanie ofiary i jej późniejsze trawienie jest dla rosiczki dość energochłonnym procesem, dlatego aby nie marnować energii na coś co nie zawiera azotu, rosiczka przylądkowa wykształciła zdolność do rozpoznawania, jaki rodzaj pokarmu trafił na włoski na liściu. Może was dziwić, że rosiczka reaguje na kawałki kotleta sojowego, jednak zawiera on bardzo dużo białka – dlatego rosiczka „myśli”, że schwytała owada, ponieważ receptory znajdujące się na włoskach rozpoznają głównie białka, a czy to owad, czy kotlet sojowy, to nie ma już znaczenia. Po tym, jak liście zagną się wokół kawałków kotletów sojowych i much plujek, następuje dopiero wydzielanie enzymów trawiących i wchłanianie produktów trawienia. O tym, że proces ten się zakończył, świadczy zazwyczaj to, że liść, a tak naprawdę bardzo wyspecjalizowana pułapka, zaczyna obumierać.

Czy wiesz, że…

Rosiczka przylądkowa (Drosera capensis) pochodzi z RPA. Z powodzeniem może być uprawiana w naszych domach, co jest niezwykle proste ze względu na to, że nie potrzebuje ona okresu zimowania. Do jej podlewania stosujemy wodę demineralizowaną, ponieważ nie zmienia ona pH podłoża. Dodatkową zaletą tego gatunku jest to, że nasiona mogą powstać w wyniku samozapylenia. Dlatego po obeschnięciu pędu kwiatowego można je zebrać i wysiać do doniczki z kwaśnym torfem. Rosiczki najlepiej rosną w doniczkach ustawionych w akwarium, stale zanurzonych w 2 cm warstwie wody demineralizowanej. Poza tym podwyższona wilgotność w akwarium sprzyja tworzeniu się kropel „rosy” na włoskach rosiczki. Rosiczka przylądkowa również lubi dobrze nasłonecznione miejsca. Wbrew pozorom, aby rosiczka dobrze rosła, wcale nie jest konieczne dokarmianie jej owadami.

W Polsce rodzina rosiczkowatych jest reprezentowana przez 5 gatunków – 4 gatunki z rodzaju rosiczka (Drosera): rosiczka długolistna (Drosera anglica), pośrednia (D. intermedia), okrągłolistna (D. rotundifolia) i owalna (Drosera x obovata), będąca mieszańcem gatunkowym rosiczki długolistnej i okrągłolistnej oraz jeden gatunek z rodzaju aldrowanda (Aldrovanda): aldrowanda pęcherzykowata (Aldrovanda vesiculosa).

Drosera anglica

Drosera intermedia

Drosera rotundifolia

Drosera x obovata

Co ciekawe, aldrowanda pęcherzykowata jest rośliną mięsożerną żyjącą pod powierzchnią wody. Wszystkie gatunki rosiczek w Polsce są objęte ochroną gatunkową.

Aldrowanda pęcherzykowata