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ESPERIMENTI SCIENTIFICI DI
EDUCAZIONE AMBIENTALE E BIOLOGIA
Giorgio Carboni, Dicembre 2000
Diversi lettori ci hanno scritto chiedendo un maggior numero di esperimenti e di giochi da realizzare. Poichè a noi servono alcuni mesi per completare un articolo, abbiamo pensato di raccogliere un certo numero di idee che ci sono sembrate interessanti, di corredarle con una breve descrizione e con link verso articoli già realizzati ed altre utili informazioni. In questo modo speriamo di aiutare i nostri lettori più impazienti a trovare altre attività istruttive, ma soprattutto divertenti.
Gli esperimenti che abbiamo raccolto in questo articolo riguardano principalmente l'educazione ambientale e la biologia. Con il passare del tempo, molti dei link che abbiamo proposto cadranno, in compenso nasceranno nuovi siti. Noi non potremo aggiornare continuamente i link di questa pagina. Per consentire ai nostri lettori di cercare nuovi siti per compensare quelli che sono caduti, e per aiutarli a trovare in rete una quantità maggiore di informazioni per completare quelle scarne che abbiamo fornito, al termine di ogni esperimento spesso abbiamo suggerito delle parole chiave che possono essere utilizzate con i motori di ricerca. Queste parole chiave non sono da usare tutte insieme, ma secondo le combinazioni che vi sembreranno più adatte. Durante le ricerche in Internet, può succedere di trovare troppi documenti, per cercare di isolare quelli di carattere didattico nella marea di articoli specialistici o commerciali, aggiungete un termine come questi: scuola, studenti, esperimento, corso, school, students, experiment, test, classroom, homemade, homework, science fair, science project, lesson, lesson plan, hobby.
ATTENZIONE: Alcuni di questi esperimenti possono essere pericolosi. Quando a realizzarli sono dei bambini, deve sempre essere presente un adulto allo scopo di evitare ogni danno. In ogni caso, noi non ci assumiamo nessuna responsabilità. A proposito della sicurezza e delle responsabilità, vi raccomandiamo di leggere la nostra pagina di Avvisi.
Buon divertimento!
ANALISI DELLA
COMPOSIZIONE DEL SUOLO Il terreno è composto da una quantità di particelle di diversa granulometria. Con questo semplice esperimento potete separare le principali componenti del suolo e valutarne le proporzioni. 1 - Con una paletta, raccogliete un campione di terreno da un campo. Versatelo in un vaso trasparente contenente acqua. Mescolate bene e lasciate decantare. Osservate e descrivete i diversi strati di materiali. 2 - In acqua, le particelle sedimentano più o meno rapidamente in funzione della loro dimensione. Si può sfruttare questa proprietà per determinare con maggiore precisione la quantità delle componenti del suolo. Inserite nel recipiente 3 parti in volume di acqua e 1 di terreno; agitate il recipiente per 5 minuti e lasciate riposare il materiale. Facendo riferimento alla figura 1, dopo 40 secondi prendete la misura A del livello del materiale sedimentato; dopo 30 minuti dall'inizio prendete la misura B del materiale sedimentato; dopo 24 ore prendete la misura C. Ora, con delle semplici differenze potete determinare lo spessore dei principali strati: C-B = strato di argilla, B-A= strato di limo, A= strato di ghiaia e sabbia. Con un setaccio con maglie da 2 mm, potete separare la ghiaia dalla sabbia e determinare il loro rapporto. In base a questi dati, calcolate il tenore (%) di ciascuna componente del terreno esaminato. 3 - Rifate la stessa esperienza con suolo raccolto in altre posizioni (es: prato, bosco, riva di fiume) o avente diversa consistenza (es: fangosa, sabbiosa) o diversa origine geologica. Descrivete la composizione dei diversi terreni e cercate di spiegare le differenze. Con questa tecnica potete anche valutare la composizione della terra di un vaso da fiori ed eventualmente correggerla. 4 - Con un microscopio ed un orologio, determinate la curva del tempo di sedimentazione delle particelle in acqua in funzione della loro dimensione. http://interactive.usask.ca/skinteractive/modules/agriculture/activities/soil.html Soil and Environment Activities http://fbe.uwe.ac.uk/public/geocal/soilmech/classification/soilclas.htm Soil description and classification Ricerche in Internet: soil sedimentation test. |
ASSORBIMENTO DEL
TERRENO La composizione del suolo ha importanti conseguenze sulla sua permeabilità all'acqua e sulla sua capacità di trattenerla. Con questo esperimento potrete valutare le caratteristiche di alcune componenti fondamentali del suolo. 1 - In tre barattoli di vetro inserite rispettivamente sabbia, argilla, terriccio. Con le dita, comprimete l'argilla e fatela aderire alle pareti del barattolo. Versate un bicchiere d'acqua in ogni barattolo ed osservate che cosa succede: nel barattolo con la sabbia l'acqua raggiunge il fondo rapidamente, in quello con l'argilla, l'acqua resta in alto o scende molto lentamente, in quello con il terreno l'acqua viene assorbita rapidamente e viene distribuita in modo omogeneo (figura 2). Cercate di dare una spiegazione a queste differenti proprietà. Quali conseguenze può avere un temporale su suoli di queste composizioni? 2 - Valutate la permeabilità e la capacità di trattenere l'acqua di suoli diversi e mettetela in relazione al tenore dei loro componenti determinati in base all'esperimento precedente. In questa prova non abbiamo preso in considerazione il pur importante ruolo delle componenti organiche fornite dal letame. http://ag.arizona.edu/turf/tips1095.html Soil Characteristics and How They Affect Soil Moisture http://wcuvax1.wcu.edu/~burr/soilinfo.html Soil permeability Ricerche in Internet: soil permeability moisture. |
EROSIONE DEL SUOLO
Questa esperienza è tanto semplice quanto istruttiva.
1 - Con un po' di terra, realizzate un monticello di almeno 20 cm di altezza, dalle pareti
ripide e la sommità piana. Con un tubo per innaffiare il giardino fate
"piovere" abbondantemente sulla montagna, evitando di dirigerle contro un getto
diretto (figura 3). Vedrete i bordi franare a valle ed il cumulo di terra assumere
progressivamente il caratteristico profilo delle montagne. Osservate e descrivete quello
che avviene durante la pioggia artificiale.
2 - Rifate la prova dopo avere inserito uno strato impermeabile di argilla in una
posizione intermedia della montagna: l'accumulo di acqua sopra lo strato di argilla
dovrebbe dar luogo ad una improvvisa frana di consistenza liquida.
3 - Costruite un'altra montagna usando in posizioni diverse sassi, argilla, sabbia e
terra. Osservate il diverso comportamento dei materiali della montagna nei confronti della
pioggia.
4 - Seminate erba su di una nuova "montagna" e fatele piovere sopra quando
l'erba sarà cresciuta.
http://www.kenyon.edu/projects/farmschool/nature/eropro.htm
Erosion Project
http://spider.silsoe.cranfield.ac.uk/iwe/erosion/
Erosion and sedimentation
Ricerche in Internet: erosione suolo, soil erosion.
SEZIONE DI SUOLO Il terreno è modificato ed arricchito dalle piante che vi crescono sopra. Realizzando una sezione di terreno (figura 4), potete osservare diversi strati: un livello ricco di materiale organico in decomposizione, l'humus (O); uno strato ricco di radici e di organismi viventi (A); uno strato meno ricco di vita, ma ancora utilizzato dalle radici (B) e un terreno inerte (C). 1 - Con una vanga scavate un buco profondo almeno 40 cm in un campo d'erba. Descrivete gli strati di terreno che vedete, eventualmente scattate delle foto. 2 - Fate la stessa cosa in altri tipi di terreno, per esempio in un bosco, vicino ad un fiume. Fate confronti e cercate di spiegare le differenze che osservate. Vi conviene compiere questi scavi quando il terreno è umido, quindi nè secco nè fangoso. http://www2.nrcs.usda.gov/teachers/soil_profil.htm An Illustration of a Soil Profile http://library.thinkquest.org/J003195F/newpage5.htm Soil profile Ricerche in Internet: soil profile. |
COLTURA IDROPONICA La coltura idroponica o idrocoltura consiste nel coltivare le piante senza usare terra, ponendole semplicemente in acqua. Dal momento che sono state private del sostegno fornito dal terreno, le piante poste semplicemente in acqua si adagiano lateralmente. Allo scopo di sostenere le piante, in un vaso interno viene sistemato un materiale inerte quale l'argilla espansa (figura 5). Prima di inserire una pianta in coltura idroponica dovete asportare accuratamente tutto il terreno dalle radici perchè altrimenti nell'acqua si svilupperebbero batteri che provocano marciume. Per molte piante d'appartamento è sufficiente usare acqua di rubinetto. E' comunque consigliabile aggiungere all'acqua apposite sostanze nutritive. Sostanze di questo tipo dovranno a maggior ragione essere introdotte nelle coltivazioni produttive quali ortaggi. Questo metodo di coltivazione ha i vantaggi di non richiedere frequenti annaffiature e di consumare pochissima acqua. Molte piante d'appartamento ed anche ortaggi possono essere coltivati con questo sistema. La coltura idroponica è utile anche a fine didattico, per mostrare quali esigenze nutrizionali possiedano le piante. 1 - Ponete alcune piante di casa in coltura idroponica 2 - Provate a coltivare in questo modo alcuni ortaggi e cercate di individuare i nutrienti adatti. http://www.ach.it/pumilia/pum20.htm Idrocoltura: in vaso senza terra http://www.geocities.com/CapeCanaveral/6966/idrocoltura.html Idrocoltura http://www.cpes.uoguelph.ca/STAO/hydrop.html Hydroponics in the Classroom http://weboflife.arc.nasa.gov/stellar/Activities/hydro/Hydroponics.html Hydroponics Module http://www.hydrogarden.com/class1/curriculum.html Bradley Hydroponics http://www.education.eth.net/experiments/framepages/ccorner_funtime29.htm Growing plants without soil http://www.classroom.net/edsoasis/Treasure/pbradley.html To teach orphaned children how to grow their own food with hydroponics (gardening that uses very little water). http://www.attra.org/attra-pub/ghveg.html Organic Greenhouse Vegetable Production Ricerche in Internet: coltura idroponica idrocoltura, hydroponics classroom |
FABBRICARE ACQUARI E TERRARI
Realizzare un acquario o un terrario non è affatto una cosa complicata. Imparare a
costruire acquari e terrari è molto utile per coloro che amano allevare animali ed
osservarli, è utile anche per realizzare riprese fotografiche e video. Un acquario può
essere utilizzato per allevare pesci, anfibi, protisti, alghe, artemie, gamberetti e tanti
altri piccoli animali o piante. Un terrario può essere utilizzato per allevare molte
specie di animali (v. più avanti), ma è meglio evitare di allevare specie che potrebbero
soffrire in cattività. Acquari e terrari possono essere usati per fare riprese
fotografiche di animali prelevati temporaneamente dal loro ambiente.
Nelle loro forme più semplici, l'acquario ed il terrario sono costituiti da una semplice
scatola di vetro chiusa per 5 lati e che può essere dotata di un coperchio. Questo tipo
di contenitore semplice va bene per allevare anfibi e per usare come terrario. Gli acquari
per pesci, soprattutto quelli tropicali, richiedono uno scomparto per il filtro, una pompa
di circolazione dell'acqua, un'altra per la sua ossigenazione per mezzo di un erogatore di
bollicine d'aria, termostatazione, illuminazione, etc. Noi ci occuperemo degli acquari
più semplici.
Come si costruisce un acquario? Per prima cosa occorre fare il progetto. Il vetro di fondo
deve essere circondato dalle quattro pareti e deve avere uno spessore maggiore. Lo
spessore dei vetri dev'essere proporzionato alle dimensioni dell'acquario. Bisogna evitare
di costruire acquari troppo grandi e soprattutto troppo alti perchè la pressione
dell'acqua potrebbe scollare le lastre. Dopo aver fatto il progetto dell'acquario, si
tagliano le lastre di vetro con un tagliavetro. A tale scopo, tenete il tagliavetro
verticale e spingete con molta forza mentre lo spostate lungo il righello di guida.
Quest'operazione richiede una certa pratica, quindi fate delle prove finchè non avrete
acquisito la manualità necessaria. E' importante utilizzare un tagliavetro affilato,
mantenuto a bagno nel petrolio per non arrugginirsi. Prima di incollare le lastre, bisogna
smussare i loro spigoli con carta vetrata per togliere loro il bordo tagliente. Bisogna
anche sgrassare i vetri in corrispondenza delle superfici dove verrà deposto il silicone.
A tale fine si può usare dell'acetone. Poichè l'acetone è tossico, lavorate all'aperto
o in un locale ben areato. Le lastre di vetro vanno incollate usando silicone trasparente
di ottima qualità. Per evitare di sporcare le pareti interne con il silicone in eccesso,
sulle lastre ed in vicinanza alle posizioni di incollatura vanno disposte delle strisce
di nastro adesivo (figura 6). Quando il silicone avrà fatto presa, dovrete togliere
queste strisce e con esse verranno rimosse anche le sbavature di silicone.
ATTENZIONE: maneggiare e tagliare vetri è un'operazione
pericolosa che deve essere compiuta solo da adulti, i quali devono comunque indossare dei
guanti ed un grembiule pesante. Un modo per risolvere elegantemente questo problema è
quello di ordinare le lastre al vetraio. Non spostate acquari o terrari contenenti acqua o
sassi, essi vanno spostati solo quando sono vuoti. Non sistemate acquari in posizioni
dalle quali un'eventuale fuoriuscita di acqua potrebbe causare danni, come avverrebbe se
l'acquario fosse collocato sopra apparecchiature elettriche o spine di corrente. Solo
adulti e non bambini devono maneggiare acquari o terrari di vetro. Ai bambini date
piuttosto vasche di plastica trasparente. Non tenete organismi pericolosi o rari. Non
allevate e soprattutto non liberate specie che non appartengono al vostro ambiente. Non
liberate animali o piante malate.
http://www.geocities.com/acquariolife/tecnica/tecnica.html
AcquarioLife
http://www.dbm.it/html/rubrica1.htm
Tecniche in Acquariologia
http://members.xoom.it/reptiworld/articoli/terrario/terrario.html
Il terrario
http://digilander.iol.it/LEORCHIDEE/14.htm
L'orchidario
http://www.thekrib.com/TankHardware/
Building Tanks
http://www.hobbyschool.com/reef/Shopping/diy.htm
Reef Aquarium Guide
http://www.multimania.com/cybaqua/plau/tout.shtml
CyberAqua (list of links)
Ricerche in Internet: acquario vetro, aquarium glass homemade.
REALIZZATE UNO STAGNO
Lo stagno è uno degli ambienti naturali più ricchi di vita e più interessanti da
osservare. Per realizzare uno stagno è sufficiente avere un giardino o, in sua mancanza,
un prato o un bosco vicino a casa. Non è necessario che lo stagno sia tanto grande, basta
anche un solo metro quadrato di superficie, meglio due. Cercate nel giardino una posizione
abbastanza ombreggiata. Scavate una buca di circa 2 mq, profonda 30-50 cm. Almeno da una
parte la sponda deve digradare dolcemente per permettere ai piccoli animali di entrare ed
uscire, ai ricci di bere e agli uccelli di fare il bagno senza annegare. Mettete un po' di
sabbia sul fondo. Scalzate l'erba intorno alla sponda, ma non toglietela.
Impermeabilizzate lo scavo con un telo di PVC bianco. Perchè bianco? Perchè potrete
vedere più facilmente gli animali acquatici che si avvicinano alle sponde. Ricoprite il
bordo del telo con le zolle d'erba. Lasciate che il telo si estenda per almeno 40 cm oltre
la sponda digradante. In questa posizione potete mantenere l'acqua in modo da creare le
condizioni proprie di una palude. Versate acqua di rubinetto fino a fare traboccare lo
stagno. Gettate alcune badilate di sabbia o terra sul fondo: serviranno alle piante
acquatiche. Andate in un vicino stagno o palude e raccogliete qualche pianta d'acqua (es:
mentuccia acquatica). Se possibile, portate a casa un paio di bidoni d'acqua di stagno e
versatela nella vostra pozza che verrà in questo modo arricchita di microrganismi, alghe
ed animali che vivono nello stagno. In pochi giorni, il vostro piccolo stagno si
arricchirà di alghe, l'acqua diventerà verde e ricchissima di protisti. Ben presto
verranno libellule a deporre le uova, arriveranno notonette, coleotteri e ragni acquatici.
In primavera, rane e tritoni verranno a deporre le uova. L'osservazione della vita di uno
stagno è affascinante. Potete stare delle ore ad osservare gli organismi che vivono in
questo ecosistema. Acquistate dei testi come quelli indicati in bibliografia (5, 6) per il
riconoscimento degli organismi che vivono negli stagni. Questi testi vi daranno anche
utili informazioni sulle abitudini di queste piante ed animali. In un quaderno, annotate
le vostre osservazioni, fate disegni a mano libera e incollate fotografie. Ogni anno, in
autunno, lo stagno andrebbe vuotato dal fango maleodorante, il telo andrebbe sciacquato o
cambiato se perde, l'acqua ripristinata in parte, per la rimanente parte ci penseranno le
piogge. Nonostante quello che vi diranno i negozianti di prodotti per il giardino, nello
stagno non servono pompe per far circolare l'acqua, nè aeratori, nè cascate, nè
fontane, nè niente altro. Lo stagno dev'essere il più possibile naturale. I piccoli
stagni dei giardini privati sono molto importanti per gli anfibi. Evitate di introdurre
nel vostro stagno dei pesci perchè mangeranno le uova degli anfibi. Inoltre, i tritoni vi
terranno lo stagno libero dalle larve di zanzara. Quando ci saranno girini, lo stagno
riceverà la visita di bisce d'acqua, ma ben difficilmente ve ne accorgerete!... e poi,
niente paura: sono innocue!
http://www.ach.it/pumilia/pum7.htm
Il Giardino Acquatico, Costruire uno Stagno
http://web.tiscalinet.it/circoloverdello/circolo/giornale/STAGNO.htm
Costruire uno Stagno
http://members.aol.com/marylady/pondpals/resource.htm
Pond Links
http://www.citlink.net/~missy/pondlinks.htm
Pond Links
http://www.angelfire.com/ri/skibizniz/microhab.html
Multiple Microhabitat Pond Microcosm (good cross section of a pond)
http://pionet.net/~kuseld/pond.htm
A Large Pond
http://home.flash.net/~blhill/pages.aux/pond/construction.html
Pond Construction
http://www.exit109.com/~gosta/pond.sht
Building a Pond
http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/studies/invertebrates/pond.html
"Pond" Cultures of Microscopic Invertebrates
Ricerche in Internet: stagno telo costruzione, pond building homemade.
BIOSFERE ED ECOSFERE
Con il termine di biosfera si intende normalmente quella parte del nostro pianeta
che ospita la vita. Con il termine di ecosfera si intende invece l'insieme di
tutti gli ecosistemi. Da qualche anno, questi termini vengono utilizzati anche per
indicare gli ecosistemi artificiali chiusi. Di questi ecosistemi ne esistono di diverse
dimensioni, per esempio quelli relativamente grandi che sono stati organizzati per
studiare gli equilibri ecologici della Terra e per verificare la possibilità di
realizzare stazioni spaziali autosufficienti, in previsione di colonizzare la Luna, Marte,
lo spazio. Ve ne sono altri più piccoli, come quelli contenuti in una sfera di vetro e
commercializzati con il nome improprio di biosfere o di ecosfere.
Le piante consumano anidride carbonica e producono ossigeno; al contrario gli animali
consumano ossigeno e producono anidride carbonica. Le piante producono sostanze organiche
di cui gli animali si cibano; a loro volta, gli animali producono fertilizzanti utili alle
piante. Qual è il bilancio generale di tutti questi scambi? Mantenendo sigillato un
ecosistema di piccole dimensioni, che cosa succede? Anche lo stesso nostro pianeta è un
ecosistema in qualche modo sigillato. Certo non si può dire che sia piccolo, ma è
fondamentalmente chiuso dal momento che la Terra non scambia rilevanti quantità di
sostanze con lo spazio. Con il passare del tempo, miliardi di anni, sul nostro pianeta si
è prodotto un accumulo di ossigeno. Oggi questo gas è in equilibrio dal momento che
ossida le rocce messe allo scoperto dall'erosione. Quindi anche in un piccolo ecosistema
chiuso l'ossigeno dovrebbe mantenersi in equilibrio ed è per questa ragione che esso è
in grado di mantenersi vivo e funzionale per lunghissimo tempo, anche per molti anni.
L'importante è cercare di ottenere un equilibrio fra le sostanze minerali, le piante e
gli animali che lo compongono. Ecco dunque che con una sfera di vetro, come quelle per i
pesci rossi (figura 7), si può realizzare un "mondo in bottiglia"! A tale scopo
si può usare anche una damigiana di vetro incolore. Ovviamente, prima di chiudere questi
contenitori, avrete messo al loro interno un po' di terreno, sabbia, sassi, alcune alghe o
piante acquatiche, qualche animaletto quali chioccioline d'acqua, minuscoli crostacei quali
le dafnie, eventuali gamberetti, acqua e lascerete un po' d'aria. Una volta chiuso,
questo mondo va posto in un luogo illuminato, ma senza ricevere la luce diretta del Sole.
Prendete nota di come evolve il sistema. Osservare come la vita continui per anni dentro
questo spazio limitato è affascinante ed anche educativo. Infatti questi ecosistemi
chiusi sono un modello della Terra. Immaginate ora che un gamberetto particolarmente
"intelligente" riesca a bruciare tutte le alghe della sua biosfera, che
cosa avverrebbe? Probabilmente l'ossigeno della sua piccola atmosfera verrebbe sottratto
da numerosi processi ossidativi e poichè non verrebbe più prodotto, il gamberetto
morirebbe soffocato. La fragilità di questi piccoli ecosistemi ci fa capire quanto sia
fragile anche il nostro... ma non sembra che la gente se ne preoccupi più di tanto!
http://www.giannotta.net/ecologia/ecosistemi_ecosfera/ecosistemi_ecosfera.html
Ecosistemi ed Ecosfera
http://web.tiscalinet.it/Master2000/Gaia.htm
L'ipotesi Gaia
http://lifesci3.arc.nasa.gov/SpaceSettlement/teacher/lessons/bryan/ecosys/
Closed Ecosystems
http://www.angelfire.com/ri/skibizniz/
Microcosm (theory)
http://www.geocities.com/RainForest/3918/mce.html
Research on Materially Closed Ecosystems
http://www.eco-sphere.com/ Ecosphere
Associates, Inc.
Ricerche in Internet: closed ecosystems microcosm.
IL GIARDINO IN BOTTIGLIA
Parente stretto della biosfera è il giardino in bottiglia: un minuscolo giardino
realizzato all'interno di un contenitore di vetro incolore quale una bottiglia, una sfera
di vetro, una damigiana. La differenza principale rispetto all'"ecosfera" è che
l'acqua non è più il componente principale del sistema, ma la terra. Il contenitore può
essere sigillato o anche tenuto aperto. In quest'ultimo caso il nostro giardino diventa
simile al terrario, con la differenza di essere più orientato verso le specie vegetali
che a quelle animali. Questi giardini in bottiglia, adatti ad essere curati e
perfezionati, possono risultare anche molto decorativi, infatti potete trattarli come dei
bonsai, ricreando dei minuscoli "grandi paesaggi" nei quali un sasso,
opportunamente scelto, diventerà una roccia, alcuni centimetri quadrati di muschio
compatto saranno una grande prateria, una piantina contorta diventerà un albero
centenario. Che cosa dire poi di un giardino contenente terriccio molto umido, per
ospitare muschio, funghi e felci? O al contrario, un giardino nel quale piante grasse,
sabbia e alcuni sassi daranno luogo ad un vasto deserto? Quando si parla di giardino in
bottiglia aperto, non significa che esso debba essere letteralmente tenuto sempre aperto,
è infatti conveniente tenerlo chiuso con un coperchio che permetta all'acqua di
condensare e rimanere all'interno. Lo si definisce aperto nel senso di non sigillato, nel
quale possiamo quindi intervenire ogni tanto. Alcuni giardini in bottiglia, tuttavia, sono
mantenuti sempre aperti e in alcuni casi, le piante vengono fatte ricadere fuori da
un'ampia imboccatura.
Se il contenitore viene sigillato, la sfida diventa parecchio impegnativa. Infatti,
occorre ottenere un equilibrio fra le specie vegetali e quelle animali per attivare e
mantenere un ciclo efficace di sostanze ed energia, ma se questo è già abbastanza
difficile da ottenere in un ambiente prevalentemente acquoso, lo è molto di più in un
ambiente soltanto umido. Il giardino dovrà quindi contenere un terreno umido, piante,
piccoli animali del tipo porcellini di terra, qualche lombrico, etc. Le piante devono
essere resistenti all'umidità, devono avere una taglia ridotta ed una crescita limitata.
Per evitare problemi di marciume radicale, potete provare anche ad introdurre principi di
idrocoltura e sostituire quindi il terreno con argilla espansa di piccole dimensioni
oppure con ghiaino. In questo caso però avrete difficoltà ad ospitare specie animali.
Quindi questo giardino dovrà essere tenuto aperto. E' importante che manteniate i vostri
giardini in posizioni fresche, illuminate, ma lontano dalla luce diretta del sole. In ogni
caso, in qualsiasi modo lo realizziate, un giardino in bottiglia è affascinante. Come lo
è anche la stessa idea di un piccolo mondo autosufficiente. Ci sono appassionati di
giardini in bottiglia che rimangono per lungo tempo a prendersi cura di loro usando lunghi
attrezzi e ad osservarle questi ambienti fino ad immaginare di essere uno dei loro
abitanti. Scegliete dunque fra una di queste alternative principali:
1 - Giardino aperto, contenente terreno umido, piante ed eventuali piccoli animali. Adatto
per persone che adorano prendersi cura del giardino e che sono portate per l'architettura
dei piccoli grandi spazi.
2 - Giardino aperto, mantenuto in idrocoltura e contenente piante. Adatto per coloro che
tendono a dimenticarsi di dare l'acqua alle proprie piante.
3 - Giardino chiuso, contenente terreno umido, piante e alcuni piccoli animali. Adatto per
appassionati di biologia e di ricerca scientifica. Essi dovranno individuare le specie
vegetali ed animali adatte per un ecosistema chiuso e dovranno trovare le condizioni
ambientali che ne permettano una lunga sopravvivenza. Questa ricerca, in parte
bibliografica, in parte sperimentale, li terrà piacevolmente impegnati per molto tempo.
Il valore educativo di questi piccoli ecosistemi è evidente. Essi possono essere
realizzati anche in una scuola, dove l'insegnante potrà illustrarne le caratteristiche ai
propri allievi e fare sorgere interessanti discussioni. Nei siti che vi indichiamo di
seguito troverete molte importanti informazioni pratiche per realizzare i vostri giardini.
http://www.feminin.ch/jardinage/Bouteille.htm
Un jardin en bouteille
http://www.ville.montreal.qc.ca/jardin/info_verte/feuillet_terrarium/feuillet_terrarium.htm
Le terrarium : Un monde miniature dans une bouteille!
http://www.ville.montreal.qc.ca/jardin/en/info_verte/feuillet_terrarium/feuillet_terrarium.htm
Terrariums : Miniature Worlds in a Bottle!
http://www.bbc.co.uk/gardening/howto/backtobasics/bottle_garden/index.shtml
BBC online, how to gardening, bottle garden
http://forums.gardenweb.com/forums/load/contain/msg071125216319.html
Forum
Ricerche in Internet: giardino bottiglia, jardin bouteille bonbonne, garden bottle jar.
RICICLAGGIO
Nelle società industriali, si fabbricano enormi quantità di prodotti. Una volta usati,
questi prodotti vengono buttati via. Quindi, da una parte togliamo alla natura grandi
quantità di risorse, dall'altra produciamo enormi cumuli di immondizia che inquinano
l'ambiente. Se ci pensate bene, molti materiali che vengono scartati potrebbero essere
riutilizzati. Infatti i metalli, la plastica, il vetro possono essere fusi nuovamente per
ottenere nuovi prodotti. La carta ed i tessuti possono essere separati nelle singole fibre
e ricomposti anch'essi in nuovi prodotti. I rifiuti organici di cucina, costituiti in
genere da sostanze vegetali ed animali, ed i rifiuti del giardino possono essere
decomposti ottenendo un fertile terriccio. Il legno può essere bruciato, producendo
energia elettrica ed anidride carbonica che verrà utilizzata da altre piante per produrre
ancora legno. Il riciclo dei materiali di scarto ha il doppio vantaggio di ridurre
l'estrazione di materie prime e la quantità di rifiuti.
Ogni giorno, per un periodo di un mese, separate i vari tipi di scarti di casa vostra,
pesateli e compilate una tabella. Alla fine, valutate la quantità dei materiali
riciclabili, valutate anche lo stato dell'organizzazione del vostro comune nella raccolta
differenziata dei rifiuti. Mettete in evidenza le carenze del sistema. Valutate anche i
problemi posti da rifiuti non facilmente riciclabili e da quelli inquinanti: rifiuti
ingombranti, barattoli di vernice, pile, olii, detersivi, medicinali, etc. Mettete in
evidenza le difficoltà e gli interrogativi dei cittadini di fronte a problemi particolari
nel recupero dei rifiuti. Chiedete chiarimenti presso il vostro comune. Scrivete una guida
per le famiglie per trattare in modo corretto i rifiuti. Mostrate questa guida e la
relazione della vostra ricerca al vostro insegnante.
http://www.infoambiente.it/proposte/rifiuti.htm
Rifiuti e Inquinamento (interessanti link sul riciclo, compostaggio,
inquinamento)
http://www.edf.org/issues/Recycling.html
Environmental Defense, Recycling
http://www.deq.state.la.us/assistance/recycling/index_school.htm
Recycling - At School
http://www.obviously.com/recycle/guides/hard.html
Recycling Obscure Materials
http://grn.com/grn/ Global Recycling Network
http://www.obviously.com/recycle/
The Internet Consumer Recycling Guide
http://www.plasticbag.com/ Plastic Bag
http://www.recycle.net/recycle/sites/index.html
Recycler's World
Ricerche in Internet: riciclaggio, recycling.
PRODURRE TERRICCIO (COMPOST)
In natura, i resti degli organismi morti, quindi i tessuti vegetali ed animali diventano
il cibo di numerosi altri organismi quali piccoli mammiferi, insetti, protisti, piante,
funghi e batteri. Per miliardi di anni la natura ha riciclato le sostanze biologiche,
anzichè accumularle in rifiuti inutilizzabili e questo ha contribuito a mantenere il
nostro pianeta pulito ed ospitale per le innumerevoli generazioni delle diverse specie che
lo hanno abitato fino ad ora. Mentre gli uomini primitivi e i contadini riciclavano i
propri rifiuti organici, nelle moderne città questi rifiuti sono stati finora portati in
grandi discariche dove contribuivano ad inquinare le falde acquifere. Se avete un giardino
potete realizzare un semplice ed istruttivo esperimento che nello stesso tempo vi
permetterà anche di riciclare i vostri rifiuti organici.
Con assi di legno di recupero, realizzate un contenitore delle dimensioni adatte a
raccogliere i rifiuti organici del giardino e della cucina. Fra le assi lasciate lo spazio
di circa un centimetro per permettere all'aria di entrare. Come abbiamo detto, buttate in
questo contenitore l'erba tagliata, le foglie cadute e i rifiuti organici della cucina.
Innaffiate bene e coprite il tutto con qualche pala di terra. Molti organismi si
mobiliteranno per decomporre questo materiale. Fra di essi ci saranno lombrichi e
soprattutto batteri. Il loro lavoro è tale che si svilupperà calore. Alla primavera
successiva, vuotate il contenitore. Potete utilizzare il compost ottenuto spargendolo
direttamente sull'orto o sul giardino, potete anche setacciarne una parte per ottenere un
fertile terriccio da usare per i vasi da fiori. Esaminate quali organismi, oltre ai
microbi, vivono nel compostatore. Troverete lombrichi, porcellini di terra, millepiedi,
etc. Descrivete l'ecosistema del compostatore.
http://www.vicenzanews.it/Manuali/compostaggio/Homepage.htm
Compostaggio
http://www.infoambiente.it/proposte/rifiuti.htm
Rifiuti e Inquinamento (interessanti link sul riciclo, compostaggio,
inquinamento)
http://www.vegweb.com/composting/
Composting Guide
http://www.mjjsales.com/articles/how-to-compost.html Basic information about home composting
Ricerche in Internet: terriccio compost compostaggio, compost composting.
VULCANO Raccogliete un po' di bacchetti e di carta. Fatene un cono alto circa 30 cm. Appoggiatelo a terra per la base e raccoglietegli attorno della terra o della sabbia umida fino a realizzare un monticello. Ora scavate una galleria alla base del monte fino a raggiungere i bacchetti. Accendendo i bacchetti vedrete il vulcano emettere fumo e anche qualche lingua di fuoco (figura 8). Potete trovare altri modelli di vulcano nel sito che vi abbiamo indicato qua sotto. http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/volc_models/models.html Ricerche in Internet: volcano model. |
RICONOSCIMENTO DI ODORI
Chi l'ha detto che l'uomo non ha un buon olfatto? Quando gli uomini di certe tribù vanno
a caccia, usano anche l'olfatto per inseguire la preda. Noi uomini, e donne, di città non
usiamo più l'odorato. Perchè? Probabilmente ciò è dovuto al fatto che siamo talmente
circondati da gas puzzolenti, come i gas di scarico delle automobili, che spesso dobbiamo
trattenere il respiro. In una città è così difficile avere voglia di annusare un
profumo che abbiamo praticamente perso l'uso dell'odorato. Questo è un vero peccato,
perchè l'olfatto è un senso antichissimo e che comunica direttamente con la memoria
senza passare dalle aree linguistiche (molto brave a confondere ogni cosa). Un odore ci
evoca ricordi come nessun'altra esperienza è in grado di fare. L'odorato ci permetterebbe
anche di riconoscere il cibo che ci viene servito e di valutarne la qualità. Avete mai
notato che, pur stando ai piedi della tavola, il gatto sa benissimo che cosa stiamo
mangiando anche senza averlo visto? L'odorato ci permetterebbe di riconoscere anche
persone, ma forse questo non sta bene... però i cani e i gatti ci riconoscono
principalmente dal nostro profumo. La nostra pelle profuma, possiede un odore personale
che spesso assassiniamo sotto uno strato di profumo acquistato. Eppure i nostri
corpi, il corpo di maschi e femmine, comunicano fra di loro anche attraverso gli odori
naturali. I feromoni sono sospettati di scatenare il cosiddetto "amore a prima
vista". Gli odori sono in grado di procurarci sensazioni così benefiche che sono
alla base dell'aromaterapia, un metodo per ritrovare l'equilibrio psicologico. Sarebbe
quindi importante recuperare questa nostra facoltà dimenticata. E' possibile iniziare
questo recupero con un semplice esperimento che può essere realizzato in qualsiasi
scuola, anche materna.
1 - Raccogliete una serie di oggetti naturali profumati, quali: rosmarino, sedano,
cipolla, carota, aglio, caffè macinato, cioccolata, limone, arancio, mandarino, erba
cedrina, menta, timo, salvia, cannella, noce moscata, chiodi di garofano, viole, garofani,
rose, erba tagliata. Ponete ciascuno di essi in un vasetto. Chiamate un ragazzo alla volta
e bendategli gli occhi. Chiedetegli ora di riconoscere un profumo alla volta. Compilate
una scheda e date un premio ai tre "nasi" migliori.
2 - Un altro esercizio consiste nel fiutarsi l'un l'altro ad occhi aperti e poi cercare di
riconoscersi con l'odorato ad occhi bendati.
Questi semplici esercizi sono in grado di attivare e di mantenere vivo l'odorato di un
bambino forse per tutta la vita.
Ricerche in Internet: smell aromatherapy student.
RACCOLTA DI IMPRONTE
Dopo la pioggia, il terreno è morbido e gli animali che vi camminano sopra lasciano delle
impronte. Con del gesso, potete prendere il calco di queste tracce e farne una
interessante collezione (figura 9). L'esperienza è molto semplice: si tratta di portare
con sè un po' di gesso in polvere, un po' d'acqua, una piccola bacinella per fare
l'impasto e un cucchiaio per mescolare. Ma di chi sono le impronte che avete raccolto? Da
qui comincia la ricerca di informazioni. Esistono libri che forniscono le immagini delle
impronte di molti animali. Inoltre, riconoscere l'animale che ha lasciato l'impronta non
basta: è necessario anche avere alcune notizie sul suo comportamento, etc. Ecco che dalla
semplice raccolta di impronte sarete invogliati a conoscere gli animali del vostro
ambiente. Il nostro articolo: "Esplorazione
dell'Ambiente" vi fornisce alcune indicazioni. L'esecuzione di questo esperimento
vi porterà ad osservare con attenzione il terreno intorno a voi quando camminerete in
ambienti naturali. Il gesso può essere utilizzato anche per ottenere il calco di frutti,
cortecce ed altri oggetti naturali. Dal calco potete ottenere la forma originale.
http://www.scuolaitalia.com/fantasyland/Edizioni/natura/material.htm
Andiamo a caccia... di orme http://www.freeweb.pdq.net/headstrong/track.htm Casting animal tracks http://www.gov.ns.ca/natr/wildlife/conserva/03-03-5.htm Collecting Animal Tracks http://140.211.62.101/lessons/collecting/animaltracks.html Animal Tracks http://eduscapes.com/42explore/animaltracks.htm Animal Tracks (links and pictures) Ricerche in Internet: calco gesso tracce animali, animal tracks plaster cast. |
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GERMINAZIONE DI SEMI
Nella sua forma più semplice, questo esperimento è particolarmente adatto per le scuole
elementari.
1 - Ponete alcuni fagioli in un barattolo contenente del cotone idrofilo inumidito. Tenete
il barattolo di vetro chiuso solo in parte per mantenere l'umidità. Ogni giorno estraete
il cotone, osservate lo stato del seme e misurate la lunghezza della radice.
2 - Allievi di scuole medie o superiori possono cercare di valutare l'influenza di
parametri quali la temperatura, la luce e le sostanze nutrienti sulla velocità di
germinazione dei semi. Se i semi vengono posti in gelatina, si può osservare la
germinazione senza estrarre i semi dal vasetto.
3 - Potete anche raccogliere semi di diverse piante e valutarne la vitalità (tenore di
semi che germinano) in funzione del tempo trascorso dalla raccolta.
http://kabt.org/Labs/Seeds.htm
Exploring Seed Germination
http://www.rohmhaas.com/company/plabs.dir/htmldocs/germinateseeds.html
Germinating Seeds on Gelatin
http://www.sci.mus.mn.us/sln/tf/books/great.html
The Great Seed Mystery For Kids
http://versicolores.ca/seedsoflife/ehome.html
The Wonderful Wold of Seeds
Ricerche in Internet: germination seeds student.
ECOSISTEMA DEL SUOLO
Un ecosistema consiste nell'insieme di una comunità di organismi viventi (biocenosi),
delle componenti abiotiche di un determinato ambiente (biotopo) e delle loro relazioni. Le
relazioni consistono essenzialmente in un flusso di sostanze che passa dalle componenti
non viventi a quelle viventi e di un flusso di energia che passa dagli organismi
fotosintetici (piante) agli animali erbivori, quindi ai carnivori. I rifiuti e gli
organismi morti vengono poi utilizzati dagli organismi decompositori i quali riportano
tutte le sostanze in ciclo.
1 - Con una vanga, scavate una buca quadrata di mezzo metro di lato e profonda circa 40 cm
in un campo oppure in un bosco. Descrivete le componenti non viventi del suolo e tutte le
forme di vita che incontrate: radici, lombrichi, lumache, centopiedi, ragni, grilli, etc.
Per completare la descrizione dell'ecosistema del suolo, cercate informazioni sul ruolo di
ciascuno di questi organismi e le relazioni con le altre forme di vita di questo ambiente.
2 - In modo analogo all'ecosistema del suolo, potete studiare altri ecosistemi, quali
quelli della foresta, dello stagno, della spiaggia, del deserto. A tale proposito, vi
sarà utile il testo di G. e L. Durrell (2), ma ce ne sono tanti altri.
http://www.ips.it/scuola/concorso/bachelet/ecosiste.htm
L'Ecosistema
http://www.atlantide.net/itinerari/uomo.htm
L'Uomo e l'Appennino: Il territorio, il bosco e l'uomo (lezioni sul campo)
http://www2.nrcs.usda.gov/teachers/soil_ecosystem.htm
An Illustration of a Soil Ecosystem
http://www.cciw.ca/eman-temp/reports/publications/sage/sage9.htm
Protocols for a Soil Ecosystem Approach for Characterizing Soil Biodiversity
Ricerche in Internet: ecosistema suolo, soil ecosystem.
ALLEVAMENTO DI PIANTE ED ANIMALI
(Indicazioni generali per i vari allevamenti descritti di seguito)
L'allevamento di organismi viventi è un'attività affascinante ed istruttiva. Gli
organismi che si possono allevare sono numerosi: batteri innocui, lieviti, protisti,
rotiferi, spugne d'acqua dolce, idre, planarie, anguille dell'aceto, lombrichi,
enchytraeus, tubifex, chironomidi, nematodi, piccoli crostacei di acqua dolce (dafnie,
cyclops, etc), artemie, porcellini di terra, centopiedi, millepiedi, chioccioline d'acqua e
di terra, bivalvi, insetti (drosofile, mosche, tarme, tignole, tenebrio, grilli, mantidi
religiose, etc), insetti acquatici (notonette, girinidi, gerridi, larve di libellula,
ninfe di insetti acquatici come quelle che si trovano sotto i sassi dei fiumi), colonie di
formiche, etc, gamberetti, pesci, anfibi, rettili, uccelli, piccoli mammiferi. Possono
inoltre essere allevate alghe microscopiche e alghe pluricellulari, alghe d'acqua dolce e
marine, piante acquatiche, piante terrestri di tutti i tipi (erbe, piante da fiore, piante
grasse, orchidee, piante carnivore), muffe, funghi, licheni, muschi, felci, etc.
Il concetto fondamentale per effettuare questi allevamenti con successo è quello di
ricreare al meglio possibile le condizioni dell'ambiente naturale in cui l'organismo vive
normalmente, di nutrirlo in modo conveniente e di mantenere lontani i suoi nemici
naturali. I testi indicati di seguito forniscono le informazioni necessarie alla
preparazione dei substrati per i microrganismi, dei terreni nutritivi per le piante,
del cibo per gli animali che alleverete.
Vorremmo cogliere l'occasione per sconsigliarvi di allevare specie esotiche che
inevitabilmente finiscono per contaminare l'ambiente locale. Infatti, spesso al primo
entusiasmo di allevare un animale a molte persone subentra la stanchezza di accudirlo con
continuità per mesi o per anni e ad un certo punto vogliono disfarsene. Poichè non
vogliono ucciderlo, lo liberano nell'ambiente. In questo modo essi creano dei grossi
problemi all'ecosistema naturale. Se volete sbarazzarvi di un organismo che non appartiene
al vostro ambiente, consegnatelo ad una associazione ambientalista. L'allevamento di
specie locali è molto meno dannoso, tuttavia bisogna evitare di allevare per lungo tempo
animali selvatici complessi come i mammiferi perchè essi soffrono nel vivere in spazi
limitati, essendo nati per vivere liberi. Un animale dovrebbe essere tenuto in terrario
giusto il tempo per osservarlo e per realizzare delle fotografie. Animali inferiori quali
insetti e molluschi hanno meno problemi di questo tipo. Bisogna inoltre evitare di
allevare animali rari o individui di specie in difficoltà. Evitate infine di introdurre
nell'ambiente animali o piante malate.
http://www.flinnsci.com/homepage/bio/livemat.html
Live Material Care and Feeding
http://www.ee.pdx.edu/~davidr/discus/livefoods/cultures.html
Food and Medicine - Live Cultures
Bibliografia: 1 cap 9: Maintaining Organisms for Laboratory and Classroom Activities. 3
Classroom Creature Culture: Algae to Anoles (allevamento di animali adatti per le scuole).
ALLEVAMENTO IN ACQUARIO DI ORGANISMI DELLO STAGNO
Come abbiamo detto, lo stagno è uno degli ambienti naturali più ricchi di vita e più
interessanti da osservare. Tuttavia non vi sarà sempre facile seguire i movimenti dei
suoi abitanti perchè spesso essi si dirigeranno verso il fondo o in altre posizioni
nascoste. Il riflesso del cielo sulla superficie d'acqua e la presenza di alghe
galleggianti contribuiscono a peggiorare la situazione. E' possibile risolvere gran parte
di questi problemi ricreando uno stagno in un acquario. Si tratta semplicemente di mettere
in un acquario dell'acqua raccolta da uno stagno naturale e di aggiungervi animali e
piante raccolte nello stesso ambiente, quali chioccioline d'acqua, piccoli crostacei di acqua
dolce, notonette, girinidi, gerridi, larve di libellula, gamberetti, etc. Ogni settimana
dovrete raschiare le pareti interne dell'acquario dalle alghe che vi si fissano e che vi
ostacolano la visibilità, dovrete cambiare un terzo dell'acqua con altrettanta acqua di
rubinetto, possibilmente decantata per un giorno. L'osservazione della vita all'interno di
questo piccolo stagno artificiale sarà semplicemente fantastica. Vedrete gli animali e le
piante in un modo così nitido, luminoso e ravvicinato che potrete facilmente fare riprese
fotografiche e con la telecamera. Cercate di descrivere il comportamento degli animali che
vivono nel vostro acquario, le interazioni fra di loro e con l'ambiente in cui vivono.
Corredate il vostro lavoro con fotografie e disegni.
http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/studies/invertebrates/pond.html
"Pond" Cultures of Microscopic Invertebrates
http://library.kcc.hawaii.edu/CTSA/publications/Artemia.htm
Hatching of Artemia
ALLEVAMENTO DI ANFIBI IN ACQUARIO
L'allevamento di anfibi è molto istruttivo perchè consente di seguire lo sviluppo
dell'animale dall'uovo alla metamorfosi. Raccogliete da uno stagno alcune uova di rana, di
rospo, di tritone. Mettetele in un acquario con acqua raccolta dallo stagno o anche con
acqua di rubinetto lasciata decantare per alcuni giorni. Questo periodo di riposo serve
per fare uscire il cloro e per consentire all'acqua di arricchirsi di microrganismi, il
cibo delle larve. Osservate e descrivete lo sviluppo dell'embrione e poi quello della
larva. Descrivete l'aspetto di ciascuna specie, mettendo in evidenza i caratteri
distintivi che ne permettono il riconoscimento. All'inizio questi animali non hanno
bisogno di essere alimentati perchè trovano microrganismi nell'acqua dove vivono. Quando
cominciano a mettere fuori le zampe, e anche qualche giorno prima, è necessario dare loro
spinaci bolliti e tritati o meglio fagiolini bolliti e schiacciati. Una lumaca o un
lombrico tagliati a pezzi forniranno utili proteine. Le larve di tritone sono carnivore e
si nutrono di crostacei d'acqua e di larve di zanzara. Dopo aver compiuto la metamorfosi,
gradiscono piccoli vermi e pezzetti di lombrico. Quando gli anfibi hanno compiuto la
metamorfosi è il momento di liberarli. Essi vanno riportati nel luogo dove avete raccolto
le uova. E' possibile anche provare ad allevarne qualcuno in terrario, ma ve lo
sconsigliamo. Tra l'altro è un'impresa impegnativa data la necessità di allevare altri
animali da fornire loro come nutrimento.
http://www.girosi.com/reptiliaamphibia/siteframe.htm
Reptilia & Amphibia
http://www.wnrmag.com/stories/1996/apr96/frog.htm
All About Amphibians
Ricerche in Internet: allevamento anfibi acquario, breeding amphibians aquarium.
ALLEVAMENTO DI DROSOFILE
Le drosofile sono quei moscerini che si vedono volare d'autunno sull'aceto e sulla frutta.
Perchè allevare drosofile? Possono essere allevate per osservarne lo sviluppo, per
osservare i cromosomi delle cellule delle loro ghiandole salivari durante la divisione,
per compiere esperimenti di genetica, infine come cibo per gli anfibi che hanno appena
compiuto la metamorfosi. In questo caso è necessario allevare delle varietà incapaci di
volare. Potete ottenere degli individui con ali vestigiali (ali non completamente
sviluppate) per iniziare il vostro allevamento presso la facoltà di biologia o di scienze
naturali di una università.
Mezzo di coltura per drosofile: acqua 83 ml, agar-agar 0,8 g, zucchero 5 g, lievito di
birra 10 g, alcool 1,3 ml, nipagina 0,25 g. La nipagina è un conservante alimentare, come
anche l'agar-agar si acquista presso i negozi di articoli scientifici per laboratori.
Mescolate il lievito e lo zucchero, aggiungete l'agar-agar e l'acqua e cuocete a fuoco
lento per 3 minuti. Spegnete il fuoco. Sciogliete la nipagina nell'alcool e unite al resto
quando non fuma più. Mescolate e lasciate raffreddare.
Potete trovare altre ricette in alcuni dei siti indicati di seguito:
http://members.theglobe.com/raffaglobe/cibo.htm
http://ceolas.org/fly/intro.html A
quick and simple introduction to Drosophila melanogaster
http://www.intellweb.com/gcka/flies1.htm
Fruit Flies - Drosophila melanogaster
http://www.thebomb.clara.co.uk/drosophila.html
African Annual Fish - Drosophila Culture (how to culture flightless fruit flies)
http://www.accessexcellence.com/AE/AEPC/WWC/1994/observing.html
Observing the Development of Drosophila in Apple Juice Agar
http://www.accessexcellence.com/atg/released/0083-BettyAnnWonderly/lab1.html
Drosophila Genetics Lab I
http://www.ifas.ufl.edu/~entweb/amer_bio.htm
A bibliography for an insect field biology course
Ricerche in Internet: drosophila culture -cells, wingless fruit flies vinegar fly.
ALLEVAMENTO DI LOMBRICHI
L'allevamento di lombrichi è un'attività interessante per i ragazzi di una scuola
elementare e media. Per chi possiede anfibi, esso rappresenta una importante fonte di cibo
per i propri animali. Realizzare un simile allevamento è molto facile. Si tratta di
realizzare un cumulo di terra e di mescolarvi erba tagliata e residui vegetali di cucina,
possibilmente sminuzzati. I lombrichi mostrano di gradire in modo particolare la frutta.
Questo allevamento non ha bisogno di particolari cure, salvo quella di mantenerlo sempre
umido, innaffiandolo almeno ogni due giorni in mancanza di piogge. Ogni tanto, aggiungete
altri scarti vegetali e ogni una o due settimane rimescolate il cumulo con un badile. I
lombrichi possono essere utilizzati per studiarne il sistema digestivo e circolatorio
mediante la loro dissezione.
Ricerche in Internet: allevamento lombrichi, earthworm breeding vermiculture.
ALLEVAMENTO DI FARFALLE La bellezza delle farfalle rende il loro allevamento particolarmente affascinante. Non pensate tuttavia che avrete sempre a che fare con farfalle, infatti per la maggior parte del tempo si tratterà di allevare bruchi e di conservare pupe. Solo alla fine si avranno le farfalle. Per allevare questi graziosi insetti, dovete prima di tutto imparare a conoscerli studiando testi sui lepidotteri e facendo pratica sul campo. In questo modo imparerete come fare per trovare uova di farfalla, per allevare i bruchi e per conservare le pupe in attesa dell'uscita della farfalla. In generale le farfalle prediligono una o alcune piante dette nutrici perchè è solo di esse che si nutre il bruco ed è solo su di esse che la femmina depone le uova. Quindi, per trovare le uova di una determinata specie di farfalla, occorre sapere quali sono le piante che predilige e il periodo in cui depone le uova. I bruchi vanno allevati in gabbie ben aerate e protette da zanzariere per evitare che i predatori possano raggiungerle (figura 14). Infatti, molti insetti depongono le loro uova nel corpo di bruchi. Dovrete nutrire i bruchi con fronde fresche della pianta nutrice, per esempio allevando queste piante in vaso e introducendole nella gabbia, oppure facendo entrare nella gabbia un ramo senza tagliarlo dalla pianta. Se questo non vi è possibile, coprite un ramo della pianta selvatica con un sacchetto di tela leggera, includendovi anche i bruchi. Curate le pupe secondo le indicazioni dei testi. Quando le farfalle usciranno dal loro bozzolo, liberatele dove avete preso le uova. Se vorrete trattenerne qualcuna per ammirarla, mettetele in gabbie come quelle della figura 14 e nutritele con miscele di acqua e miele. I bruchi che trovate in natura sono spesso vittime di insetti che inoculano delle uova nel loro corpo. In questo caso vedrete delle piccole macchie scure sul corpo del bruco. Potete allevarle questi bruchi per studiarne i parassiti. http://www.diario.it/articoli/articolo63.html Mister Butterfly http://www.ibc.regione.emilia-romagna.it/farnet/webroot/ La collezione di farfalle ... per tutti! http://www.conservation.state.mo.us/nathis/insects/butterf/ Butterfly Gardening and Conservation http://www.csiro.au/helix/rbw/richmond.htm The Richmond Birdwing Butterfly Conservation Project http://www.nhm.ac.uk/entomology/hostplants/ Caterpillar Hostplants Database http://butterflybreeders.com/pages/positionpaper.htm Unsure About Butterfly Releases? Ricerche in Internet: allevamento farfalle, butterfly breeding. |
RIGENERAZIONE DI ANIMALI
Alcuni animali possono essere tagliati a metà e da ciascuna parte ricresce un individuo
completo. Provate a tagliare a metà una planaria, un'idra, un tubifex.
Tenete questi "pezzi" nel loro ambiente naturale e vedrete che ognuno rigenererà
la parte mancante.
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
La fotosintesi clorofilliana avviene nei cloroplasti delle cellule
vegetali. E' un
processo in base al quale anidride carbonica e acqua vengono combinate
per produrre
zuccheri ed amidi. Perchè questa sintesi possa avvenire, occorre
dell'energia
che viene fornita dalla luce del Sole. Le piante utilizzano queste
sostanze e
vari composti di azoto anche per produrre proteine. In questo modo, le
piante sono in grado di fabbricare da sè le sostanze di cui
hanno bisogno, mentre gli animali, per ottenerle, devono cibarsi di
piante o di altri
animali. Come "scarto" del processo fotosintetico si ha ossigeno: 6CO2
+ 6H2O + energia = C6H12O6 + 6O2.
Per mostrare la produzione di ossigeno durante la fotosintesi, si può utilizzare una
pianta acquatica. Come indicato dalla figura 15, immergete la pianta in un boccale
d'acqua, copritela con un imbuto trasparente e sopra l'imbuto montate una provetta. Fate
in modo che all'inizio non vi siano bolle d'aria. Esponete la pianta al sole e dopo
qualche tempo vedrete delle bollicine di ossigeno radunarsi nella provetta per formare una
bolla più grande.
http://www.fisica.uniud.it/GEI/GEIweb/geinew/vita/o6_txt.htm
Gas assorbito nella fotosintesi
http://www.fisica.uniud.it/GEI/GEIweb/geinew/vita/o4_txt.htm
Gas prodotto nella fotosintesi
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookPS.html
Photosyntesis ***
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookTOC.html
Online Biology Book
RESPIRAZIONE IN PIANTE ED ANIMALI
La respirazione può essere considerata in qualche modo l'inverso della fotosintesi:
l'organismo demolisce zuccheri per ottenere l'energia necessaria per i suoi processi
biochimici (figura 16). L'energia che gli organismi utilizzano è dunque quella fornita
dal Sole sotto forma di luce durante la fotosintesi. L'ossidazione del glucosio è un
processo che avviene attraverso numerose tappe e che può essere riassunto nella seguente
reazione: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
+ energia. Le tappe finali di questo processo avvengono nei mitocondri. Come potete
notare, nel corso della liberazione di energia i mitocondri producono anidride carbonica
ed acqua. Infatti, durante la respirazione le piante e gli animali emettono anidride
carbonica e vapor acqueo.
1 - La presenza di anidride carbonica nell'alito degli animali può essere mostrata
facendo gorgogliare il respiro di un ragazzo dentro ad una soluzione di acqua di calce
Ca(OH)2. In presenza di anidride carbonica, l'acqua di calce diventa
lattiginosa. Acquistate l'acqua di calce presso una mesticheria ben fornita.
2 - Come mostra la figura 17, ponete un piccolo animale all'interno di una beuta tappata.
Con il passare del tempo, parte dell'ossigeno verrà consumata dal processo di
respirazione e verranno prodotte altrettante molecole di CO2. In questo modo
non si avrà nessuna variazione di volume del gas contenuto nella beuta. Per mostrare il
consumo di ossigeno, occorre sottrarre l'anidride carbonica. A tale fine si può impiegare
un foglietto di carta da filtro ripiegato per aumentarne la superficie, imbevuto di una
soluzione al 10% di idrato di potassio (KOH) . Al posto di questo foglietto si può
utilizzare una provetta contenente cotone idrofilo anch'esso intriso della stessa
soluzione. Per mettere in evidenza la riduzione del volume del gas all'interno della
beuta, inserite attraverso il tappo di quel recipiente una pipetta terminante con un tubo
capillare. Fate in modo che all'interno del capillare ci sia una goccia d'acqua colorata
contenente una traccia di detersivo. Il movimento di questa goccia, in riferimento ad una
scala graduata, vi darà indicazioni sulla quantità di ossigeno consumato. Il secondo
tubo che attraversa il tappo vi sarà utile per posizionare la goccia, ma durante
l'esperimento esso dovrà essere chiuso. State attenti a non fare morire soffocati gli
animali. Potete fare questo esperimento anche con protisti, con lieviti e batteri. Nel
caso in cui vorrete studiare la respirazione di piante o alghe, dovrete tenere la beuta al
buio per impedire la fotosintesi. Con queste prove potete misurare il consumo di ossigeno
degli organismi viventi. Poichè anche la temperatura influisce sul volume del gas, in
queste prove è importante mantenere costante la temperatura della beuta.
Fate attenzione nel maneggiare l'idrato di potassio perchè è caustico. Procuratevi la
soluzione al 10% già fatta. Evitate di toccarla con le mani, fate attenzione agli occhi.
Non fatela entrare in contatto neppure con gli animali che impiegate nelle prove.
Nell'usare questa sostanza, i ragazzi devono farsi aiutare da un adulto.
http://www.fisica.uniud.it/GEI/GEIweb/geinew/vita/o7_txt.htm
Gas assorbito nella respirazione
http://www.fisica.uniud.it/GEI/GEIweb/geinew/vita/o8_txt.htm
Gas emesso nella respirazione
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookGlyc.html
Cellular Metabolism and Fermentation
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookTOC.html
Online Biology Book
Ricerche in Internet: respirazione mitocondri, respiration mithocondria experiment
FERMENTAZIONE ALCOLICA
La fermentazione è una "respirazione" che non usa ossigeno e che per questo
motivo viene detta anaerobica. In questi esperimenti si metterà in evidenza la
produzione di anidride carbonica durante la fermentazione. L'ossidazione del glucosio
negli organismi viventi avviene in due fasi principali: la glicolisi e la respirazione. La
glicolisi si svolge nel citoplasma delle cellule, la respirazione invece all'interno dei
mitocondri. Le cellule di lievito possono crescere sia in presenza di ossigeno che in sua
assenza, ma in assenza di ossigeno, le cellule di lievito si limitano ad utilizzare la
glicolisi. In questo caso, esse demoliscono la molecola di glucosio in due molecole di
acido piruvico che poi convertono in acetaldeide e quest'ultima in alcool etilico. Nel
corso di queste reazioni, esse ricavano energia per il proprio metabolismo, senza quindi
passare alla respirazione vera e propria. Come abbiamo detto, un prodotto finale di questa
reazione è l'alcool etilico, o etanolo. Per questo motivo, tale processo viene spesso
chiamato anche fermentazione alcolica. Nella fermentazione del mosto, le cellule di
lievito producono dal 12 al 17 % di alcool. Oltre beninteso all'energia, l'altro
importante prodotto di questo processo fermentativo è l'anidride carbonica. Infatti il
vino è spesso ricco di questo gas e risulta frizzante. Ora passiamo alla parte
sperimentale.
1 - Introducete in una beuta o in una bottiglia del lievito di birra (Saccharomyces
cerevisiae) mescolato in acqua e zucchero. Chiudete il recipiente con un palloncino di
gomma. Con il passare del tempo, vedrete il palloncino gonfiarsi, mostrando in questo modo
la produzione di anidride carbonica.
2 - Se desiderate compiere misure quantitative, che vi permetteranno di valutare l'effetto
di parametri quali la temperatura, la composizione del substrato, etc, chiudete la
bottiglia con un tappo di gomma attraverso il quale farete passare una pipetta terminante
con un capillare come mostrato nella figura 18. Inserite nel capillare una goccia di acqua
colorata. Ora, conoscendo il diametro interno del capillare, lo spostamento della goccia
di acqua colorata lungo di esso in un dato periodo di tempo, vi darà una precisa
indicazione della quantità di CO2 prodotta.
3 - Fate altre prove sostituendo allo zucchero del cavolo tagliato a fettine e bollito,
patate, mele, uva schiacciata, verdura, etc. Questi prodotti sono spesso ricchi di amido,
un composto affine allo zucchero e che viene ugualmente utilizzato nella fermentazione.
Valutate la diversa produttività in anidride carbonica dei diversi substrati. Questa
diversa produttività è indicativa del contenuto in zuccheri e in amidi di queste
sostanze.
4 - Come distinguere l'anidride carbonica dall'ossigeno, entrambi gas prodotti nei
differenti processi di fermentazione, respirazione e di fotosintesi? Se riuscirete a
raccogliere quantità sufficienti di questi due gas, potete farli gorgogliare in una
soluzione di acqua di calce: mentre l'anidride carbonica rende torbida questa soluzione
perchè si forma carbonato di calcio, l'ossigeno non la intorbidisce.
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookGlyc.html
Cellular Metabolism and Fermentation ***
http://www.accessexcellence.com/LC/SS/ferm_index.html
Microbial Fermentations: Changing The Course Of Human History (Information)
Ricerche in Internet: lievito fermentazione alcoolica, yeast fermentation alcohol
MODELLO DEI POLMONI Contrariamente a quanto la gente immagina, i polmoni non hanno muscoli propri, ma si dilatano e si comprimono per via dei movimenti della cassa toracica e del diaframma. Il diaframma è un muscolo laminare posto alla base dei polmoni che si abbassa e si alza variando la pressione all'interno dei polmoni e quindi forzando l’aria ad uscire o ad entrare nei polmoni stessi. Il dispositivo della figura 19 è utile per mostrare come il diaframma faccia entrare e uscire l'aria dai polmoni. Nella fase A i palloncini devono essere il più possibile privi d'aria. Se siete un insegnante, chiedete ai vostri studenti che cosa succederebbe se si facesse un foro sulla bottiglia. Fate dunque il foro e tutti vedranno che, pur abbassando il diaframma, i polmoni non si riempiranno più d'aria. E' però sufficiente chiudere il foro per ripristinare il funzionamento dei polmoni. Per dimostrarlo, chiudete il foro della bottiglia con del nastro adesivo e muovete nuovamente il diaframma. Questo semplice esperimento mostra con chiarezza come basti un foro sulla cassa toracica per fare morire una persona per soffocamento e come si possa salvarla semplicemente otturando il foro. Se avete difficoltà a trovare il tubo a Y per realizzare il modello dei polmoni, utilizzate un tubo semplice. In questo modo avrete un solo polmone, ma sapete che in realtà ce ne sono due. http://student.biology.arizona.edu/sciconn/respiratory/lung.html Do-It-Yourself Lung Model |
ESTRAZIONE DELLA CLOROFILLA
La clorofilla estratta dalle piante può essere utilizzata per esperimenti di
cromatografia, dove si cercherà di separare i diversi pigmenti, e per mettere in evidenza
la loro fluorescenza. Nei cloroplasti ci sono diversi pigmenti fotosintetici: clorofilla
a, b, c, d, ficocianina, ficoeritrina, caroteni, xantofille. Il loro tipo e quantità
dipende dalla pianta. Una parte di questi pigmenti è solubile in acqua, un'altra è
insolubile. Per estrarre i primi si può usare l'acqua come solvente, per estrarre i
secondi si può usare alcool o meglio acetone. Fate attenzione perchè l'alcool e
l'acetone sono infiammabili. Poichè l'acetone è anche tossico, utilizzatelo solo
all'aperto o sotto una cappa aspirante per chimica. Proveremo anche ad estrarre i pigmenti da foglie
ingiallite o rosse.
Preparazione del tessuto vegetale: Raccogliete delle foglie verdi di una pianta.
Inseritele in un frullatore insieme con un po' d'acqua. Frullate il materiale fino ad
ottenere una crema densa e omogenea. Ponete la crema su di una superficie pulita di
ceramica o di plastica e fatela seccare. In questo modo, otterrete una polvere
utilizzabile con solventi diversi. Prelevatene un po' ed inseritela in un mortaio insieme
ad un po' del solvente che utilizzerete negli esperimenti. Raffinate l'impasto con il
pestello. Ovviamente l'essiccazione non serve se il solvente che vi apprestate ad
utilizzare è l'acqua.
NON inserite nel frullatore solventi diversi dall'acqua. Infatti essi potrebbero
sviluppare pericolosi vapori tossici e potrebbero prendere fuoco con le scintille del
motore elettrico del frullatore. Non solo, ma i solventi potrebbero aggredire il materiale
plastico del contenitore rovinandolo e compromettendone la solidità. Se i loro vapori
sono tossici lavorate all'aperto o sotto una cappa aspirante. Durante l'esecuzione di
questi esperimenti dev'essere presente un adulto.
1 - Estrazione dei pigmenti con acqua: pestate l'impasto vegetale in un mortaio
aggiungendo acqua quanto basta ad ottenere un prodotto di consistenza cremosa. Alla fine,
aggiungete ancora un po' d'acqua e filtrate l'impasto. Raccogliete la parte liquida che
dev'essere più concentrata possibile.
2 - Estrazione dei pigmenti con alcool: fate come sopra, sostituendo l'acqua con alcool al
95%. Per migliorare l'estrazione, inserite l'impasto alcolico in una provetta e questa a
bagno maria in un becker contenente acqua calda. Scaldate finchè l'impasto
avrà perso colore e l'alcool sarà diventato verde. Durante questa operazione, poichè
l'alcool evapora rapidamente, se necessario aggiungete altro alcool alla
miscela. Non usate fornelli con fiamma, ma fornelli a piastra elettrica. Non
usate forni a gas, nè forni a microonde. Fate attenzione a non infiammare i
vapori di alcool.
3 - Estrazione dei pigmenti con acetone: pestate in un mortaio la polvere secca di foglie
aggiungendo piccole quantità di acetone. Filtrate la crema e raccogliete il liquido che
deve essere più concentrato possibile.
4 - Rifate le stesse estrazioni con foglie gialle e con foglie rosse autunnali, cadute
dagli alberi.
5 - In una stanza buia, provate ad illuminare ognuno di questi estratti con luce
ultravioletta (luce nera o di Wood). Dovrebbe svilupparsi una fluorescenza. Confrontate
l'emissione fluorescente dei diversi estratti.
6 - Secondo le procedure indicate dall'esperimento successivo: "Cromatografia su
carta", sottoponete a cromatografia i diversi estratti di foglie verdi, gialle e
rosse. Confrontate i cromatogrammi fra loro. Cercate di identificare i pigmenti. Provate
il comportamento fluorescente di ciascuno di essi.
7 - Provate a bollire il materiale prima di passarlo al frullatore. Verificate se
ottenete gli stessi risultati che avete ottenuto con il materiale fresco.
http://www.provincia.venezia.it/scuole01/volpi/l_scienz.htm#CLO
Esempio: L'estrazione della Clorofilla
http://alamo.bu.edu/labs/Chloro3_1.html
Extraction of Chlorophyll and its Fluorescence
http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookPS.html
Photosyntesis ***
http://www.furman.edu/~lthompso/bgy34/sunshade.html
Light Dependence of Photosynthesis in Sun and Shade Plants
http://www.people.fas.harvard.edu/~dlrobert/Pigments.html
Algal Pigments (metodo di estrazione e Rf di pigmenti fotosintetici di
alghe)
Ricerche in Internet: estrazione clorofilla mortaio, chlorophyll extraction leaf mortar.
CROMATOGRAFIA SU CARTA
La cromatografia è un metodo di separazione delle sostanze basato sulla diversa mobilità
che esse hanno in un determinato mezzo stazionario, o substrato. Se avete un miscuglio di
sostanze, la cromatografia vi può consentire di separarle. Per esempio, un inchiostro è
normalmente formato da una miscela di coloranti, con la cromatografia è possibile
separarli. Successivamente essi possono essere analizzati, identificati, utilizzati, etc.
La cromatografia viene utilizzata anche per ottenere elevate quantità di una sostanza
pura. Ci sono numerosi metodi di cromatografia. Fra di essi contiamo la cromatografia: su
carta, quella su strato sottile (TLC), gassosa, capillare, in fase liquida, su colonna.
Normalmente, il miscuglio di sostanze da separare viene inserito in un solvente. La natura
del solvente e quello del mezzo stazionario possono essere scelte in un ampio spettro di
possibilità. Normalmente questa scelta viene fatta in funzione delle molecole da separare
e a seconda dei casi, si cerca di sfruttare la loro diversa forma, dimensione, affinità
chimica verso il substrato, quantità di cariche, pH, solubilità in acqua, etc. Gli
esperimenti da fare a casa o a scuola devono utilizzare solventi e substrati di facile
reperibilità. Spesso si utilizzano provette perchè è utile che l'atmosfera sia ricca
dei vapori del solvente. Di seguito daremo indicazioni per alcuni esperimenti di
cromatografia su carta e su strato sottile. Calcolate anche il valore di Rf per
ciascuna banda che avrete isolato (in riferimento alla linea di matita, Rf =
percorso del soluto / percorso del solvente).
In queste prove, la miscela dev'essere in elevata concentrazione. Potete preparare la
miscela secondo le indicazioni dell'esperimento precedente. Tagliate una striscia di carta
da filtro in modo che possa essere inserita nella provetta senza toccare i bordi (più
larga nel fondo), come mostrato nella figura 20. Con una matita tracciate una riga
orizzontale a 25 mm dal fondo della striscia. Su questa riga deponete una gocciolina della
miscela e lasciatela asciugare. Deponete un'altra gocciolina sopra la prima e lasciatela
asciugare. Ripetete diverse volte questa operazione in modo da ottenere una macchietta
piccola, ma molto concentrata. Con uno spillo, fissate la striscia sotto il tappo della
provetta. Ponete qualche cc di solvente in una provetta in modo da rispettare le
condizioni descritte di seguito e inserite la striscia nella provetta. La parte inferiore
della striscia dovrà pescare nel solvente senza toccare il fondo. La riga di riferimento
e la macchietta dovranno rimanere a circa un cm al di sopra del pelo del solvente. Per
capillarità, il solvente verrà assorbito dalle fibre di carta e, quando raggiungerà la
macchia, comincerà a trasportare con sè le sostanze presenti nella miscela. A seconda
delle loro caratteristiche, queste sostanze viaggeranno più o meno rapidamente fra le
fibre di cellulosa e si separeranno. Togliete la striscia prima che il solvente ne
raggiunga la fine. Con una matita, segnate subito la posizione raggiunta dal solvente e
fate asciugare la striscia. Ecco un elenco delle prime prove che potete fare:
1 - Miscela= inchiostro nero, solvente= acqua, substrato= carta da filtro. E' bene che la
carta sia di cellulosa pura, però potete provare anche altri tipi di carta.
2 - Utilizzate come miscela sugo di pomodoro, sugo di carote, sugo di
barbabietole rosse, sugo di cavolo rosso, estratto di foglie, etc.
3 - Come solvente usate prima alcool e poi acetone (fate attenzione perchè questi
solventi sono infiammabili, in più l'acetone è anche tossico, quindi fate l'esperimento
all'aperto o sotto una cappa aspirante). Il solvente dev'essere in grado di solubilizzare
i componenti della miscela in esame. Per esempio, l'acqua non è adatta per le sostanze
grasse, mentre l'acetone lo è. Come solvente si usano molte sostanze, alcune di
queste le troverete richiamate nei siti che abbiamo indicato. Come abbiamo detto
nell'esperimento precedente, le diverse miscele vanno preparate in acqua, fatte seccare e
sciolte nel solvente che si userà, ottenendo una miscela il più possibile concentrata.
4 - Come substrato usate delle piastre per cromatografia a strato sottile. Acquistatele
presso rivenditori di materiali per laboratori di chimica. Spesso questi negozi sono
situati nei pressi delle università.
5 - Fate altre prove utilizzando delle piastre per TLC preparate da voi. A tale scopo
provate polvere di allumina, carbonato di calcio, gel di silice, silicati di magnesio,
etc. Per conferire un minimo di compattezza al materiale polverulento di substrato, usate
un legante quale amido solubile, gesso, gelatina, gomma arabica, etc. Come supporto, usate
delle lastre di vetro o di alluminio o di plastica. Potete usare anche fogli di acetato
come quelli per trasparenze.
http://www.ct.astro.it/aol/cromatografia/index.htm
Cromatografia (Liceo Statale "E. Boggio Lera") ***
http://www.itis-molinari.mi.it/colori/crptlc.htm
Cromatografia
http://www.ctl.sri.com/pals/tasks/5-8/PaperChrom/
Paper Chromatography
http://www.accessexcellence.com/LC/SS/chromatography_background.html
An Introduction to Chromatography ***
http://library.thinkquest.org/19037/paper_chromatography.html
Paper Chromatography
http://155.135.31.26/oliver/satcoll/papchrom.htm
Paper Chromatography
http://www.iit.edu/~smile/ch9413.html
Paper Chromatography
http://ekcs.neric.org/~jbuckley/lelab/chromatography.html
Paper Chromatography on Chlorophyll
http://matrix.mvhs.fuhsd.org/~i-heng/Biowebsite/journals/vol1/1/a2.html
Paper chromatography applied to spinach chlorophyll
http://www.doggedresearch.com/chromo/experiments.htm
Paper and Thin Layer Chromatography Experiments
http://home.earthlink.net/~dayvdanls/photolab/photolab7.htm
Paper Chromatography Rf Calculations
Ricerche in Internet: cromatografia carta, paper chromatography rf school.
ELETTROFORESI SU CARTA
L'elettroforesi è una tecnica di separazione che si basa sulla diversa mobilità di ioni
(molecole che possiedono cariche) in un substrato sottoposto ad un campo elettrico. Gli
ioni si muovono più o meno rapidamente lungo il substrato in funzione della loro carica,
dimensione, forma. A seconda della tecnica usata, la strumentazione consiste in due
vaschette contenenti un elettrolita, un supporto (es: carta da filtro, striscia di acetato
di cellulosa, gel di poliacrilamide, gel di agarosio, un tubo capillare), un alimentatore
elettrico in CC e due elettrodi. L'elettroforesi viene ampiamente utilizzata per separare
sostanze quali ad esempio amminoacidi, proteine, spezzoni di DNA, etc. Come nel caso della
cromatografia, anche in questa tecnica si utilizzano substrati e solventi diversi a
seconda delle sostanze da separare e delle tecniche seguite. C. L. Stong, sulla rivista
"Scientific American" ha proposto un esperimento di elettroforesi su carta (4,
ed. in lingua inglese).
1 - Ispirandoci alle indicazioni di questo autore e come mostrato nella figura (21),
disponete due piccole bacinelle alla distanza di alcuni centimetri. Nelle bacinelle
inserite l'elettrolita formato da una soluzione di 1 cucchiaino di sale e un quarto di
cucchiaino di bicarbonato di sodio in 300 ml di acqua di rubinetto. Fra le bacinelle
ponete un supporto formato da una lastrina di vetro. Su questo supporto disponete una
striscia di carta da filtro bagnata con la soluzione elettrolitica. Questa striscia di
carta deve pescare ai due capi nell'elettrolita delle due bacinelle per realizzare la
continuità elettrica del circuito. Con una matita, segnate sulla carta da filtro una
linea trasversale e su questa linea disponete una piccola goccia di sangue (o di
succo di frutta). Coprite la carta con
una seconda lastrina di vetro. Inserite i due elettrodi nelle bacinelle e applicate una
tensione di 45 V in corrente continua (da 4 a 8 Volt per cm). Questa tensione può essere
ricavata da 5 batterie da 9V collegate in serie. Con lo scorrere del tempo, dovreste
vedere 5 macchiette muoversi verso l'elettrodo negativo. In queste macchiette vi sono
differenti componenti proteiche del plasma (globuline alfa, beta, gamma, albumina e
fibrinogeno). In realtà, per rendere meglio
visibili queste sostanze occorre utilizzare un colorante, come il blu di bromofenolo. In
sua mancanza, provate del sugo di cavolo rosso.
2 - Provate anche a separare i componenti delle sostanze già usate negli esperimenti di
cromatografia e osservate ciò che succede. Tenete presente che alcune di quelle sostanze
potrebbero non essere ioniche.
ATTENZIONE!: Non impiegate alte tensioni per questo esperimento. Non
toccate mai gli elettrodi, le soluzioni, la striscia di carta. Fate attenzione a non
mettere mai in corto circuito gli elettrodi. Vi raccomandiamo infine di inserire su uno
dei due cavi un fusibile che interrompa il circuito quando viene richiesta una corrente
superiore a quella necessaria all'esperimento (circa 10 mA). Al termine della migrazione
delle macchioline, togliete gli elettrodi dalle bacinelle e staccate i cavi dalle pile.
http://www.chemistry.adelaide.edu.au/external/Soc-Rel/Content/electrop.htm
Electrophoresis (an introduction)
http://www.chemistry.adelaide.edu.au/external/Soc-Rel/Content/cap-el.htm
Capillary Electrophoresis (CE)
http://a32.lehman.cuny.edu/molbio_course/agarose.htm
Agarose gel electrophoresis for DNA
http://a32.lehman.cuny.edu/molbio_course/overview.htm
Molecular Biology Course Overview
http://faculty.uca.edu/marc.hirrel/bio1/GelElectro2.htm
Protein Gel Electrophoresis
Ricerche in Internet: elettroforesi introduzione, electrophoresis introduction,
Bibliografia: 1 p184. 1 p 207. C. L. Stong, The Amateur Scientist, Simon and Schuster,
1960.
COLTURA DI TESSUTI DI PIANTE
Se poste in un ambiente nutritivo adatto, le cellule ed i tessuti di molti organismi sono
in grado di riprodursi e di formare nuove piante o animali. Ora ci occuperemo di tessuti
vegetali, la cui coltura è più semplice di quella delle cellule e dei tessuti animali.
Quello che bisogna fare è preparare un mezzo di coltura nutritivo e sterile nel quale
inserire il pezzetto di tessuto vegetale. La coltura va mantenuta in condizioni di luce e
di temperatura che dipendono da un caso all'altro. Con il passare dei giorni si osserverà
la crescita di un callo o di radici o di germogli. Si possono ottenere anche piante intere
(clonazione). Questi esperimenti dimostrano che le cellule specializzate conservano tutta
l'informazione per sviluppare l'intera pianta.
Come accennato, è necessario evitare che nella coltura siano presenti batteri e muffe. A
tale scopo occorre sterilizzare gli attrezzi, i flaconi, il substrato nutritivo ponendoli
per una decina di minuti in un'autoclave o in sua mancanza in una pentola a
pressione. Anche i tessuti devono essere privi di microrganismi e vanno sterilizzati con
candeggina (soluzione al 40% per 15 min) o in alcool. Le operazioni di trasferimento dei
tessuti nei flaconi devono essere effettuate in condizioni asettiche, utilizzando un box
sterile. In sua mancanza, fate le vostre prime prove in una zona tranquilla, il più
possibile priva di vento e di polvere. Il mezzo di coltura dovrebbe contenere acqua,
vitamine (in particolare quelle del complesso B. A tale scopo, usate dell'estratto di
lievito), zuccheri, sali minerali. Per arricchire l'acqua di sali minerali, bollite
dell'acqua con una manciata di terra. Poi lasciatela decantare e filtratela. In genere si
inserisce anche dallo 0,5 allo 0,8% di agar-agar per "solidificare" il medium.
Come mezzo di coltura, alcuni utilizzano latte di cocco il quale contiene sali minerali,
zuccheri, vitamine ed ormoni di crescita.
1 - Come prima prova di micropropagazione, utilizzate tessuti di fragola.
2 - Se questo semplice esperimento vi ha interessato, potete continuare sulla strada della
coltura in vitro di tessuti vegetali. Si possono infatti propagare in questo modo numerose
piante. Per le prime prove usate: pomodoro, patata, fagiolo, fragola, crisantemo, geranio,
girasole, tabacco, carota, cipolla. Di ciascuna di queste piante si possono utilizzare
tessuti ottenuti da seme, quali l'embrione, ma si possono utilizzare anche tessuti
prelevati da piante adulte, quali per esempio tessuti di radici, steli, meristemi
apicali (gemme), germogli, foglie, perfino singole cellule. Ciascuna di queste piante e
tessuto hanno esigenze diverse l'una dall'altra, potete inoltre sperimentare l'influenza
di ormoni vegetali, particolari nutrienti, etc.
Se siete interessati a continuare a compiere sperimentazioni in questo campo, dati
l'elevato numero di possibilità e la complessità dell'argomento, dovreste acquistare dei
testi di teoria e di tecniche di micropropagazione, dovreste inoltre costruire un box
sterile, etc.
http://tomgreen-ext.tamu.edu/mg/tissue.htm
Plant Tissue Culture for the Gardener
http://user.school.net.th/~anuparp/bptc1.htm
Basic Principle in Plant Tissue Culture Technique
http://www.flytrap.demon.co.uk/cc/data/tcn1_man.htm
Plant Tissue Culture Kit Manual
http://www.biotech.iastate.edu/publications/lab_protocols/AV_Micropropagation.html
Plant Micropropagation Using African Violet Leaves
http://aggie-horticulture.tamu.edu/tisscult/microprop/microprop.html
Plant Tissue Culture (links)
Ricerche in Internet: coltura in vitro micropropagazione, in vitro culture plant tissue
micropropagation
COLTURA DI BATTERI LUMINOSI
Numerosi organismi emettono luce. Certamente conoscete le lucciole, ma vi sono anche altri
organismi luminosi quali alcuni pesci, funghi, batteri, dinoflagellati, crostacei. La
coltura di batteri luminescenti non è difficile. Si tratta di procurarsi un ceppo di un
batterio luminescente innocuo e di allevarlo in un mezzo di coltura adatto. Un batterio
ampiamente coltivato ed usato anche per lezioni nelle scuole è il Photobacterium
phosphoreum, ora ribattezzato: Vibrio phosphoreum. Informatevi
sul meccanismo della bioluminescenza anche cercando informazioni in Internet. I siti che
vi indichiamo di seguito vi forniranno le informazioni necessarie per effettuare
praticamente questa coltura, fra le quali i mezzi di coltura, etc. Esistono numerosi
appassionati di bioluminescenza e in Internet sono presenti parecchi siti anche amatoriali
dedicati a questo argomento. Potete acquistare il Vibrio phosphoreum presso imprese che
allevano e vendono microrganismi, quale l'ATCC (American Type Culture Collection) http://www.atcc.org/. Potete trovare in Internet altre
organizzazioni di questo tipo cercando i termini: culture collections. Provate
inoltre i links che abbiamo inserito nell'esperimento sull'Allevamento di protisti.
Queste imprese forniscono anche la composizione dei mezzi di coltura.
ATTENZIONE: Nel corso di questi esperimenti,
fatevi aiutare da un biologo per evitare di coltivare microrganismi pericolosi. In
ogni caso, mantenete le colture per poco tempo, lavatevi e disinfettatevi sempre bene le
mani, lavate e disinfettate ogni attrezzo che sia entrato in contatto con le colture.
http://www.didier-pol.net/4BAC-LUM.html Utilisation Pedagogique de
Bacteries Luminescentes (in francese)
http://www.farmacja.amg.gda.pl/~microbio/bakterie_sw/index_en.html
Luminescent Bacteria
http://www.unibo.it/isbc/Files/BC_PlanktonNekton.htm
Bioluminescence in Plankton and Nekton (c'è una lista di organismi bioluminescenti)
http://www.ncbe.rdg.ac.uk/ncbe/PROTOCOLS/PRACBK/flash.html
Flash! Bacterial illumination
http://www.disknet.com/indiana_biolab/b203.htm
Isolation of Pure Cultures Of Bacteria (Leggete gli avvertimenti di sicurezza
presenti in questa pagina)
http://siobiolum.ucsd.edu/biolum_web.html
Bioluminescence Web sites
Ricerche in Internet: batteri luminosi bioluminescenza luciferina luciferasi, luminous
bacteria luminescent bioluminescence luciferin luciferase.
Per individuare ditte che vendono ceppi di microrganismi utilizzate i termini: culture
collections.
RICHIAMO DI INSETTI NOTTURNI CON LUCE E CALORE
Gli insetti notturni che volano intorno alle lampade, sono richiamati dalla luce o dal
calore? Per saperlo, usate una torcia elettrica possibilmente dotata di lampada al neon ed
un ferro da stiro. La torcia elettrica produce luce, ma poco calore, il ferro da stiro
produce solo calore. Appoggiate entrambe queste sorgenti di luce e calore su di un tavolo.
Tenetele ad almeno un metro di distanza l'uno dall'altro e con le superfici emittenti
rivolte in avanti. Annotate il diverso comportamento degli insetti. Mascherate la lampada
con fogli di plastica di colore diverso e verificate se gli insetti sono richiamati più
da un colore o da un altro. Questo è anche un metodo per catturare insetti notturni, in
particolare falene, in modo da osservarli da vicino con una lente o con un microscopio
stereoscopico.
DIVISIONE CELLULARE Le radici in rapida crescita delle piante, possiedono cellule che si dividono attivamente. Osservando con il microscopio l'apice di una radice di cipolla oppure di aglio o di fagiolo, potete osservare le cellule ed i relativi cromosomi in diversi stadi della divisione cellulare, o mitosi. 1 - Per fare questo esperimento, immergete la parte inferiore di una cipolla in acqua e lasciatela radicare per quattro o cinque giorni. Quando le radici si saranno allungate di un paio di centimetri, mostrando quindi una crescita attiva, tagliatene alcune estremità per 1-2 mm di lunghezza. Mettetele su di un vetrino da microscopio, tagliatele secondo la lunghezza. Aggiungete alcune gocce di acido muriatico (verificate che sia una soluzione di acido cloridrico al 10 %) e mantenete gli apici bagnati nell'acido per circa 15 minuti. Gli apici dovranno essere flaccidi, altrimenti prolungate l'esposizione all'acido. Lavate via l'acido con acqua distillata (o anche di rubinetto). Con 2 spilli a manico lungo, separate il più possibile i frammenti in modo da avere piccoli spessori. Colorate con blu di Toluidina allo 0,5 %. Dopo 2 minuti, coprite con un coprioggetti, schiacciate gli apici e lavate via il colorante facendo entrare acqua da una parte e assorbendola dall'altra con un fazzoletto di carta. Con un microscopio, cercate le cellule in mitosi. Per maggiori informazioni: http://www.funsci.com/fun3_it/mitosi/aglio.htm
2 - Anche nelle cellule delle ghiandole salivari della larva di Drosofila (moscerino
dell'aceto) si può osservare la divisione cellulare. |
Figura 22 - Anafase |
FALSIFICAZIONE DELLA GENERAZIONE SPONTANEA
Fino verso la fine del 17° secolo, si credeva che i piccoli animali come le mosche e i
vermi potessero nascere spontaneamente da sostanze in decomposizione o dal fango.
Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani e Louis Pasteur fecero degli esperimenti che
dimostrarono come l'idea della generazione spontanea di esseri viventi fosse sbagliata.
Anche a casa vostra o in una scuola potete fare un esperimento del genere.
1 - Prendete due barattoli di vetro con tappo a vite. Mettete in ciascuno di essi un po'
di mela cotta ed un cucchiaino d'aceto. Lasciate uno dei due barattoli aperto per una
notte intera in modo che possa essere visitato dai moscerini dell'aceto (drosofile).
Chiudete invece l'altro con il tappo e sterilizzatelo ponendolo a bollire per una mezz'ora
dentro ad una pentola a pressione. Dopo averlo tolto dalla pentola, lasciatelo
raffreddare, mantenendolo sempre chiuso. La mattina dopo, fate uscire gli eventuali
moscerini presenti nel primo barattolo e chiudetelo con una garza fine oppure con un
foglio di plastica sul quale farete alcuni forellini con uno spillo per lasciare entrare
l'ossigeno. Dopo qualche giorno, dovreste vedere dei moscerini nel primo barattolo, mentre
nel secondo, sterilizzato e lasciato chiuso, non vedrete nessun animale. Che cosa è
successo nel primo barattolo che non è avvenuto nel secondo? Dei moscerini hanno deposto
delle uova nel primo barattolo e da esse sono nati nuovi moscerini. Nel secondo, anche se
ci fossero state delle uova, queste sono morte a causa delle alte temperature a cui è
stato portato. Non sono state deposte altre uova perchè il barattolo è rimasto chiuso,
quindi non potevano nascere dei moscerini. Con esperimenti come questo vi potete rendere
conto che gli esseri viventi non nascono dal nulla, ma da altri organismi come loro.
L'autunno è la stagione più adatta per fare questo esperimento perchè le drosofile sono
particolarmente attive.
2 - Potete comunque cercare di adattare l'esperimento ad organismi presenti in altri
periodi dell'anno. Per esempio, se ponete dell'erba secca in un bicchiere d'acqua, in
pochi giorni appariranno numerosi protisti. Se invece metterete lo stesso materiale in un
barattolo chiuso e lo bollirete, non nascerà nulla. O meglio, potranno nascere solo
alcuni rari microrganismi termofili, resistenti cioè alla temperatura di
ebollizione dell'acqua.
... Uhm, eppure c'è qualcosa che non torna: se ogni essere vivente deriva da un altro
essere vivente, da dove è venuto fuori il primo essere vivente dal quale sono derivati
tutti gli altri? Con questi esperimenti, si può ritenere completamente falsificata la
teoria della generazione spontanea? Si può affermare che, pur non essendo la generazione
spontanea il modo comune con cui nascono gli organismi viventi, almeno una volta nel corso
di tanti miliardi di anni essa sia avvenuta sulla Terra o da qualche altra parte
nell'Universo? Non è un caso se ci sono scienziati che studiano proprio i possibili
meccanismi che hanno progressivamente formato i primi microrganismi in grado di
riprodursi.
http://ftpwww.cce.unipr.it/arpa/facvet/annali/1998/brindani/brindani.htm
Evoluzione delle conoscenze parassitologiche e microbiologiche nell’epoca
pre-spallanzaniana
http://www.fwkc.com/encyclopedia/low/articles/s/s024000786f.html
Spontaneous Generation
http://biology.clc.uc.edu/courses/bio114/spontgen.htm
Spontaneous Generation
Ricerche in Internet: generazione spontanea, spontaneous generation.
ESPERIMENTI CON PROTISTI
Vediamo ora come i protisti ed altri piccoli animali degli stagni reagiscano ad
alterazioni del loro ambiente.
1 - Alcune alghe microscopiche, come l'euglena, vanno alla ricerca della luce (fototattismo)
e a tale fine utilizzano un organello sensibile alla luce chiamato stigma. Coprite la
metà inferiore di una provetta contenente una coltura di euglena con una carta scura. La
parte della provetta ancora esposta alla luce dovrebbe diventare verde, ricca di alghe.
Fate lo stesso esperimento con altre alghe microscopiche e con protozoi.
2 - Ad una piccola goccia d'acqua raccolta da uno stagno aggiungete due o tre gocce
d'acqua distillata ed osservate che cosa succede ai protisti. Molto probabilmente li
vedrete gonfiare e poi esplodere. Questo avviene a causa della differente concentrazione
salina all'interno e all'esterno dei protisti e della pressione osmotica che si sviluppa
all'interno della loro cellula.
3 - I protisti sono sensibili alla maggior parte delle sostanze chimiche e in generale
reagiscono fuggendole; in alcuni casi invece vi si avvicinano (chemiotattismo). Preparate dei
vetrini con protisti e osservate al microscopio il loro comportamento quando aggiungete
sostanze acide (aceto), basiche (bicarbonato di sodio), glucosio, sale, acqua gasata
(ricca di CO2), brodo, latte, piccolissimi granelli di formaggio, coloranti,
etc. All'inizio utilizzate quantità minime di queste sostanze, poi aumentatene la
concentrazione.
4 - Raccogliete un'idra da uno stagno o da un acquario e ponetela sul vetrino di un
microscopio con un paio di gocce d'acqua. Osservando al microscopio questo minuscolo
polipo, molto probabilmente vedrete anche dei microrganismi a forma di ventosa, delle
trichodine, che si muovono lungo il suo corpo. Guardate che cosa succede aggiungendo una
piccola goccia d'aceto! Le trichodine saranno fuggite dall'idra e probabilmente saranno
morte. L'idra stessa avrà lanciato molti dei suoi pericolosi dardi paralizzanti.
5 - Sollecitate i protisti con stimoli diversi quali la luce, temperatura, campo elettrico
(circa 5 Volt in CC). In questo ultimo caso, alcuni protisti si addenseranno sul catodo.
Anche le amebe tenderanno a muoversi verso il catodo. Provate ad invertire la corrente ed
osservate il comportamento dei protisti.
Ricerche in Internet: fototassi chemotassi protisti, phototaxis chemotaxis protists.
Non è facile scrivere una conclusione per una serie così eterogenea di esperimenti. Speriamo comunque che questa formula di riunire numerosi esperimenti brevemente descritti in un unico articolo sia stato di vostro gradimento, se non altro perchè vi offre una maggiore possibilità di scelta. Vorremmo alla fine chiedervi un aiuto: segnalateci i collegamenti che non funzionano più; segnalateci siti interessanti; mandateci i vostri commenti; fateci sapere quali esperimenti vorreste che fossero ripresi e trattati in un modo più completo. A tale proposito, vi potete servire della scheda di valutazione che abbiamo preparato (v. più sotto). Ci aiuterete?
1 | E. Morholt, P.F. Brandwein | A Sourcebook for the Biological Sciences | Saunders College Publishing - Ward's |
2 | G., L. Durrell | Guida del naturalista | A. Mondadori |
3 | C.H. Hampton, C.D. Hampton, D.C. Kramer et al. | Classroom Creature Culture: Algae to Anoles | National Science Teachers Association |
4 | C.L. Stong | Come si fa | Enciclopedie Pratiche Sansoni 1966 |
5 | R. Fitter, R. Manuel | La vita nelle acque dolci | F. Muzzio editore |
6 | H. Bellmann | Vita nei ruscelli e negli stagni, piante e invertebrati | Libri illustrati Rizzoli |