Inligting

Gemeenskapsekologielaboratorium - Biologie

Gemeenskapsekologielaboratorium - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Lab aangepas deur Staci Forgey en dr. William Edwards, biologiefakulteit aan die Niagara Universiteit.

Leerdoelwitte

  • Beskryf die prosesse van primêre opvolging en sekondêre opvolging
  • Verduidelik wat 'n gemeenskap en 'n ekosisteem anders maak
  • Beskryf die verskille tussen abiotiese en biotiese faktore
  • Verduidelik waarom versteurings 'n belangrike rol speel in die vordering van opvolging
  • Definieer 'n klimaksgemeenskap
  • Beskryf waarom die meeste gebiede nie 'n klimaksgemeenskap sal bereik nie
  • Beskryf die plantgemeenskappe wat teenwoordig is na glasiale opeenvolging en hoe hulle die omgewing verander
  • Verduidelik die stadiums van opeenvolging van melk
  • Beskryf hoe pH verander soos melk deur opeenvolgende stadiums gaan
  • Verduidelik die verskil tussen gramnegatiewe en positiewe bakterieë
  • Teken en beskryf die vorms van bakterieë
  • Formuleer 'n hipotese gebaseer op agtergronddata

Opvolging van Lumen leer

Ekologiese opvolging van bakterieë in melk

Die gemeenskappe binne ekosisteme ontwikkel oor tyd, van baie eenvoudige spesiesamestellings, tot komplekse, ryk ekosisteme. In hierdie proses, wat opvolging genoem word, elk slaag spesies vergemaklik veranderinge in die omgewing wat toelaat dat nuwe spesies in die ekosisteem kom. Soos die gemeenskap meer en meer kompleks word, neem die biodiversiteit van die ekosisteem ook toe. Beide biotiese en abiotiese prosesse kan die opvolgingsproses herstel. Dit wil sê, gebeure wat veroorsaak word deur beide die gemeenskap self, en gebeure van buite kan die gemeenskap terugbring na 'n vroeëre opvolgtoestand. Die geleidelike veranderinge in die gemeenskap is ordelik en voorspelbaar in baie ekosisteme. Die hoogtepunt of die mees komplekse, gevorderde gemeenskap wat in enige abiotiese omgewing kan ontwikkel, word die klimaksgemeenskap genoem. Die onderstaande prent beskryf die ontwikkelende gemeenskappe as 'n reeks stappe, wat elkeen deur versteurings teen die opvolgingsproses gedryf kan word:

VRAAG

  1. Watter tipe gebeurtenisse kan 'n opvolgproses "terugstel"? Noem ten minste een biotiese en een abiotiese versteuring.

Een voorbeeld van 'n ernstige versteuring, wat die grond tot kaal grond verminder, is die deurloop van 'n gletser. Alhoewel gletsers hierdie deel van Noord -Amerika al tien duisend jaar lank nie bedek het nie, is daar dele van die vasteland wat nog steeds ontbloot word deur terugtrekkende gletsers. Een gebied is die Stille Oseaan noordweste. Van Juneau tot Glacier Bay laat baie gletsers wat voorheen direk in die see geval het nou kaal grond wat vir meer as vyftigduisend jaar nie blootgelê is nie. Omdat die gletsers baie stadig terugtrek, kan ons kyk hoe gemeenskappe mettertyd verander in 'n enkele kiekie. Neem die gletsers van Glacier Bay Nasionale Park, halfpad tussen Juneau en Anchorage, Alaska. Die gletsers daar trek terug sedert die ontdekkingsreisiger Vancouver se eerste ekspedisie in 1794. Sedertdien het die terugtog meer as 100 km afgelê, insluitend nuwe kuslyn, weide en berge:

VRAAG

  1. Verduidelik hoe hierdie terugtog verskillende gemeenskappe langs die terugtrek van die gletser tot gevolg sal hê, alhoewel in soortgelyke omgewings. Wenk: wat is die verskil tussen blootgestelde grond by punt A en punt B.

Soos die gletser terugtrek, laat dit voedingsarm grond wat net eenvoudige plante soos lewermosse, ligene en ander primitiewe plante kan ondersteun. Soos hulle fotosinteer en sterf, sien ons hoe hulle die ontbinder-pad binnegaan en die kwaliteit van die grond vir latere plante verhoog. Hierdie stadige gletser -terugtog is egter 'n unieke situasie. Om 'n eksperiment op te stel om ons begrip van opvolging te toets, sal honderde jare verg, langer as 'n wetenskaplike leeftyd. Sommige organismes en gemeenskappe werk egter baie vinniger binne u eie yskaste. Die proses van ontbinding van melk uit 'n gemeenskap van bakterieë kan dieselfde prosesse en teorieë binne 'n baie redeliker tydperk toets. Hierdie vervanging van 'n eenvoudiger en vinniger gemeenskap vir eksperimentele doeleindes word 'n 'model' -stelsel genoem.

Melk is 'n hoogs voedsame voedsel wat koolhidrate (laktose of melksuiker), proteïene (kaseïen of wrongel) en lipiede (bottervet) bevat. Hierdie hoë vlak van voeding maak melk 'n uitstekende medium vir die groei van bakterieë. Pasteurisering van melk steriliseer dit nie (sterilisering maak dood almal bakterieë) maar vernietig bloot patogene bakterieë, en laat baie bakterieë agter wat kan vermeerder en hierdie bakterieë sal begin groei en melkbederf veroorsaak. Bioloë het ontdek dat veranderende toestande in die melk, namate melk verouder, 'n voorspelbare, ordelike opvolging van mikroörganismegemeenskappe tot gevolg het.

In hierdie laboratoriumoefening sal u opvolgpatrone in verskillende soorte melk waarneem. U sal veranderings in die omgewingstoestande van die melksoorte aanteken namate hulle ouer word. Hierdie veranderinge is die gevolg van veranderinge in die bakteriese gemeenskappe. Hier is 'n paar van die belangrikste bakterieë wat in verskillende stadiums voorkom.

Stadiums van melkopvolging

  1. Psuedomonas en Achromobacter (gram-negatiewe stawe) verteer bottervet en gee melk 'n vrot reuk
  2. Lactobacillus (gram-positiewe staaf) en Streptokokke (gram-positiewe kokkus) fermenteer laktose tot melksuur en asynsuur.
  3. Suurheid versuur melk en verander kaseïen in wrongel.
  4. Gis (swamme) floreer in suur toestande en metaboliseer die sure in nie-suur verbindings.
  5. Basil metaboliseer proteïene in ammoniakprodukte en verhoog die melk se pH. Die reuk van bedorwe melk is op hierdie stadium baie merkbaar.

VRAE

  1. Wat is die voordele van die gebruik van bakterieë in teenstelling met plante in hierdie eksperiment?
  2. Watter faktore kan 'n opeenvolgende proses bespoedig of vertraag? Pas u voorbeeld toe op opvolging in melk.

Vind die melkmonsters wat in die laboratorium beskikbaar is. Kyk na die monsters en vorm twee toestande wat jy graag wil bestudeer. Ontwikkel 'n kort ontwerp vir die bestudering van die eerste toestand, noem die afhanklike en onafhanklike veranderlike, kontrole- en eksperimentele groep, die hipotese en enige veranderlikes wat beheer is. Ontwikkel dan 'n kort ontwerp vir die bestudering van die tweede toestand, noem die afhanklike en onafhanklike veranderlike, kontrole en eksperimentele groep, die hipotese en enige veranderlikes wat beheer is.

Net soos in enige van ons eksperimente, moet u effektiewe wetenskaplike metodes gebruik. Ontwikkel hipoteses (ten minste 2—een met verskillende melktipes en een met óf temperatuur óf tyd as 'n onafhanklike veranderlike) wat jy kan toets in die proses van die melkgemeenskapsopvolging.

Ons sal 'n gram-vlek op ons melkmonsters uitvoer. Onthou uit ons mikrobiologie afdeling dat bakterieë óf gram negatief (pienk) óf gram positief (pers) kan wees. Ons sal ook na hierdie bakterieë onder 'n mikroskoop kyk om hul vorms te identifiseer. Onthou dat bakterieë kokke, basille of spirillum kan wees.

VRAE

  1. Watter hipoteses toets jy? Lys albei hier.
  2. Watter inligting het jou gelei om hierdie hipoteses te vra?
  3. Maak voorspellings oor jou hipoteses. d.w.s. Hoe sal jy weet of die data jou hipoteses ondersteun of weerlê?
  4. Maak seker dat u die veranderlikes wat u wil identifiseer toets, en dié wat jy sal beheer vir elke eksperiment.
  5. Berei 'n tabel voor vir data-insameling. U teken die pH, reuk, konsekwentheid en bakterieë se vorms en kleure in u melkmonsters aan.

Op elke laboratoriumbank is verskeie klein bekers. Jy sal 'n monster kry van die melkmonsters wat jy vir jou eksperimentele ontwerp benodig en die pH, kleur, konsekwentheid, reuk en ander eienskappe van elke monster toets. Vir elke melkmonster:

  1. Gebruik die Vernier en neem die pH van elke fles. Teken jou resultate op.
  2. Teken die kleur, reuk (suur, verrot) en konsekwentheid (effens stolling, matig, bonkig) vir die melk in elke fles aan.
  3. Voer Gram -kleuring uit soos hieronder uiteengesit. Let wel: ons gebruik chemikalieë en oop vlamme. Wees versigtig wanneer u hierdie gedeelte van die laboratorium uitvoer.

Materiaal

  • Mikroskoop skyfie
  • Bunsenbrander en buise
  • Kristalviolet (primêre vlek)
  • Jodiumoplossing/Gram se jodium (bevelmiddel wat kristalviolet aan die selwand vasmaak)
  • Ontkleurmiddel (bv. Etanol)
  • Safranin (sekondêre vlek)
  • Water (verkieslik in 'n spuitbottel)

Prosedure

  1. Maak 'n skyfie met jou melkmonster wat gekleur moet word. Verhit die monster aan die skyfie deur die skyfie met 'n druppel of klein stukkie monster daarop versigtig drie keer deur 'n Bunsen-brander te laat.
  2. Voeg die primêre vlek (kristalviolet) by die monster/skyfie en laat 15 sekondes staan. Spoel die skyfie met 'n sagte stroom water vir 'n maksimum van 5 sekondes om ongebonde kristalviolet te verwyder.
  3. Voeg Gram se jodium vir 15 sekondes by - dit is 'n middel wat die kristalviolet aan die bakteriese selwand vasmaak.
  4. Spoel monster/skyfie met asetoon of alkohol vir ~3 sekondes en spoel met 'n sagte stroom water. Die alkohol sal die monster verkleur as dit Gram -negatief is, en die kristalviolet verwyder. Maar As die alkohol te lank op die monster bly, kan dit ook Gram -positiewe selle verkleur.
  5. Voeg die sekondêre vlek, safranien, by die skyfie en inkubeer vir 15 sekondes. Was met 'n sagte waterstroom vir maksimum 5 sekondes. As die bakterieë Gram-positief is, sal dit die primêre vlek (kristalviolet) behou en nie die sekondêre vlek (safranien) opneem nie, wat veroorsaak dat dit violet/pers onder 'n mikroskoop lyk. As die bakterieë Gram-negatief is, sal dit die primêre vlek verloor en die sekondêre vlek neem, wat veroorsaak dat dit rooi lyk as dit onder 'n mikroskoop bekyk word.

VRAE

  1. Beskryf die veranderende volgorde van organismes en ooreenstemmende omgewingsveranderinge tydens die opeenvolging van die melkmonsters. Watter bakterieë is in elk van jou melkmonsters?
  2. Beskryf die veranderende volgorde van organismes en ooreenstemmende omgewingsveranderinge tydens die opeenvolging van sjokolademelk. Pas die resultate van u ondersoek by u hipotese?
  3. Vergelyk suksessie in een of meer tipes melk. Stel redes vir verskille voor.
  4. Stel 'n ander eksperiment voor om die omgewingsfaktore en/of organismes wat in u voorgestelde scenario vir melkopeenvolging verander, te toets.
  5. Hoe kan u u toets van die hipoteses verbeter? Wees spesifiek!
  6. Identifiseer wat met die pH van die melk gebeur het met verloop van tyd.
  7. Leer wat die verandering in pH beteken oor die populasies van mikroörganismes in die melk.

LISENSIES EN AANTREKKINGS

BK GELISENSIEERDE INHOUD, OORSPRONKLIK

  • Gemeenskapsekologielaboratorium. Geskryf deur: Dr William Edwards.


    Kyk die video: Какие факты об экологии ужасают (September 2022).