Bioluminiscencija, što znači "živo svjetlo", javlja se kod krijesnica, određenih gljiva i riba, te mikroorganizama poput dinoflagelata, vrste algi. Dinoflagelati u morskom okolišu mogu se brzo razmnožavati pravilnom kombinacijom sunčeve svjetlosti i hranjivih tvari, a kada se voda oko njih uzburka, njihov prepoznatljiv plavi ili zeleni sjaj postaje vidljiv. Budući da se prirodni "cvat" dinoflagelata javlja rijetko, pokušajte ih uzgajati kod kuće kako biste iskusili ljepotu bioluminiscencije. Prikupite nekoliko materijala, postavite odgovarajuće svjetlosne i temperaturne uvjete i pričekajte noć kako biste promatrali kako alge svjetlucaju i sjaje.
Koraci
1. dio od 3: Priprema za uzgoj bioluminiscentnih algi
Korak 1. Odaberite vrstu bioluminiscencije dinoflagelata
Postoji mnogo vrsta za izabrati, ali neke je lakše vidjeti i proizvesti svjetlije bljeskove od drugih. Početne kulture dostupne su od mrežnih prodavača i obično koštaju oko 25,00 USD. Seafarms.com i carolina.com izvrsni su internetski izvori za početne kulture ili komplete.
- Pyrocystis Fusiformis dinoflagelati toliko su veliki da se pojedinačne stanice mogu vidjeti golim okom i najteže su i najjednostavnije za uzgoj.
- Pyrosystis Noctiluca su lijepe, ali je teže osigurati im potrebne uvjete za cvjetanje.
- Pyrosystis Lunula imaju tendenciju da se lijepe za stranice posuda, te ih je teže uzgajati od drugih vrsta algi.
Korak 2. Kupite druge materijale kako biste stvorili odgovarajuće uvjete za rast
Algama je potrebno puno svjetla i hranjivih tvari da bi se razmnožile u oceanu, a potrebni su im i isti uvjeti za cvjetanje kod kuće.
- Kupite hranjivu otopinu ili otopinu za rast algi. Pronađite prirodno rješenje napravljeno od prave morske vode, a ne odabirom sintetičkog, koje neće pogodovati rastu. Rješenja za rast dostupna su na mreži ili u trgovinama opskrbe vodom.
- Odaberite prozirnu posudu s poklopcem, staklenu ili plastičnu, u kojoj ćete uzgajati svoje dinoflagelate. Važno je da spremnik bude čist i da propušta maksimalnu količinu svjetla.
- Razmislite o kupnji svjetiljke za uzgoj biljaka kako biste mogli kontrolirati izloženost algi svjetlosti. Oni se mogu kupiti u prodavaonicama opskrbe biljem ili željezarijom. Učinit će i obična žarulja od 40 vati u kućnoj svjetiljci.
Korak 3. Pronađite mjesto u svojoj kući za uzgoj algi
Ormar bi mogao biti dobra opcija jer ćete moći kontrolirati svjetlo, ali odabir tamnog mjesta nije apsolutno neophodan. U redu je da alge tijekom dana dobiju prirodnu sunčevu svjetlost.
- Pazite da mjesto koje odaberete uvijek ostane na umjerenoj temperaturi. Niske ili vruće temperature mogle bi spriječiti rast algi.
- Optimalni temperaturni raspon za uzgoj algi je između 68 i 75 stupnjeva Fahrenheita (22 - 25 stupnjeva Celzijusa).
Dio 2 od 3: Sklapanje opreme i miješanje otopine algi
Korak 1. Operite i osušite posudu koju koristite
Provjerite jesu li spremnik i poklopac potpuno čisti i bez ostataka. Ako neka druga tvar ostane u spremniku kad dodate alge, to može utjecati na rast algi.
- Ako koristite tešku staklenu posudu za koju znate da je otporna na toplinu, stavite je u pećnicu nekoliko minuta nakon pranja kako biste je sterilizirali.
- Prilikom pranja posude nemojte koristiti višak sapuna jer bi to također moglo utjecati na rast algi.
Korak 2. U posudu sipajte 1 inč hranjive otopine i cijelu kulturu algi
Stavite poklopac na spremnik kako biste spriječili isparavanje vode i uzrokovali da otopina prelazi preko fiziološke otopine te kako biste spriječili zagađenje.
- Moguće je uzgoj algi u spremniku u koji je isporučena, a to je obično plastična čaša. Jednostavno izlijte nekoliko centimetara kulture i dodajte nekoliko centimetara otopine za rast.
- Prije nego pomiješate hranjivu otopinu i kulturu algi, ostavite dva spremnika da odstoje na sobnoj temperaturi sat ili dva. Provjera da li su obje iste temperature spriječit će da se kultura šokira promjenom temperature.
- Ne dopustite da otopina i kultura sjednu na suncu jer toplina može uzrokovati smrtonosni porast temperature.
3. dio od 3: Uzgoj algi i gledanje u nju Luminesce
Korak 1. Postavite svjetlosni ciklus
Dinoflagelati fotosintetiziraju tijekom dana, a da bi to učinili učinkovito potrebno im je dvanaest čvrstih sati svjetlosti. To se može postići dopuštanjem algama da dobiju prirodnu sunčevu svjetlost ili pažljivom kontrolom svjetla pomoću svjetiljke u ormaru ili mračnoj prostoriji.
- Ako koristite svjetiljku, ona bi trebala biti postavljena oko tri metra od posude. Ne stavljajte svjetlo izravno na spremnik; to će ga zagrijati i ubiti unutrašnje organizme.
- Ako želite da alge predvidljivo svijetle, potrebno ih je držati prema strogom rasporedu svjetla. Upalite svjetlo u isto vrijeme ujutro i isključite ga u isto vrijeme noću (za to možete upotrijebiti mjerač svjetla). Cirkadijalni ritam algi sinkronizirat će se s rasporedom svjetlosti.
- Moguće je dogovoriti raspored svjetla tako da se luminescencija javlja tijekom dana. Ovo je korisno ako ga koristite za podučavanje djece u učionici. Postavite svjetiljku za uzgoj da preko noći zasvijetli na algama i držite je u tamnom ormaru tijekom dana.
Korak 2. Stimulirajte alge i gledajte kako svijetle
Dinoflagelati bljesnu kada ih voda ili druga tvar stimulira pritiskom na njihove stanične stijenke. Da biste gledali kako luminisciraju, podignite spremnik i lagano zavrtite vodu unutra. Ako su tijekom dana dobili dovoljno svjetla, počet će svijetliti i bljeskati.
- Ne pretresite posudu prejako jer će istrošiti dinoflagelate i uzrokovati njihovo brže prestanak bljeskanja.
- Ne pretresite posudu prečesto jer to također dovodi do iscrpljivanja dinoflagelata. Treba im razdoblje oporavka nakon luminiscencije.
Korak 3. Podijelite alge u više spremnika
S vremenom, ako su uvjeti dobri, vidjet ćete da se alge množe. Možete ga odvojiti u više spremnika i pomiješati s dodatnom otopinom za uzgoj. Svjetlost u početku neće biti tako sjajna, jer će trebati nekoliko tjedana da se populacija algi obnovi.
Korak 4. Držite alge četiri do šest mjeseci
Dinoflagelati obično istječu nakon tog razdoblja. Kupite drugu kulturu i ovaj put razmislite o eksperimentiranju s drugim dinoflagelatom.
Savjeti
- U divljini, valno djelovanje ili smetnje u vodi (mehanička stimulacija) uzrokuju bioluminiscenciju algi. Vjeruje se da je bioluminiscencija obrambeni mehanizam protiv grabežljivaca, "alarm za provalu" koji privlači druge veće ribe da pojedu manje ribe koje su se pokušale hraniti planktonom, ili zastraši grabežljivca.
- Ako želite uzgajati veliku količinu algi, Carolina Biological prodaje hranjivu morsku vodu po kvartu (stavka# 153754). Ako želite uzgajati manje količine algi (1,35 fl oz u svakoj posudi), možete kupiti dodatnu otopinu za rast koju prodaje Empco EDU.
- Ako izvodite projekt znanstvenog sajma, ovom eksperimentu možete dodati varijable.
