Innledning

I dette forsøket studerer vi en suksesjon i miniformat som består av blant annet planterester, flagellat og tøffeldyr. Hensikten med forsøket var å observere den gradvise forandringen og utviklingen i et glass fylt med vann og tørt gress. Vi skulle se hvordan encellede dyr og bakterier oppfører seg, og hvordan suksesjonen utvikler seg over tid. I dette forsøket observerte vi tøffeldyr og flagellater. Vi hadde to hypoteser vi skulle ta for oss:

1. Bakterier vil bryte ned det døde materialet i gresset, og encellede dyr som lever av bakterier vil våkne til liv og formere seg til de har brukt opp ressursene som finnes i glasset.

2. Ettersom tiden går vil det bli forandringer i suksesjonen i form av at det vil bli flere eller færre individer og arter.

 

Teori

En suksesjon er en gradvis endring i et økosystem. I tørt gress finnes det hvileceller av encellede dyr og bakterier. Når disse encellede dyrene og bakteriene kommer til et fuktig miljø, vil de våkne til liv og siden det er gode leveforhold, vil de få en eksponentiell vekst. Når en populasjon er liten og ressursene ubegrensede på grunn av at det finnes produsenter i økosystemet, vil populasjonen få en eksponentiell vekst til den når bæreevnen. I dette tilfellet er ressursene tilført. Derfor er det begrenset hvor stor populasjonen blir, og hvor lenge de overlever med tanke på at det er ingen produsenter i glasset. Det er derfor ingen såkalt bæreevne i denne suksesjonen, men det er spørsmål om tid hvor lenge individene vil dø eller begynner å gå tilbake den tilstanden de var før vi vekket de til liv. Vi forventer at bakteriene lever av de døde planterestene, mens tøffeldyrene lever av bakteriene. Dermed kan vi forvente å se flere flagellater enn tøffeldyr.

 

Flagellater er en gruppe encellede organismer som svømmer. De kan ha en eller flere flageller, som er ”halen” til disse organismene. Størrelsen varierer fra 1 µm til 1 mm [7]. Mange av disse er planktonorganismer.

 

Tøffeldyr er en gruppe encellede organismer, som hører under flimmerdyrene, og er de mest kompliserte encellede organismer vi kjenner til. De hører til rike Alveolata. De svømmer ved å lage bølgende bevegelser med flimmerhårene, kommer de til en hindring, snur de, og svømmer videre. De er 80-300 µm lange [8] og er kledd med flimmerhår som hjelper de å svømme.

 

Encellede organismer er organismer som består av én celle. Det finnes om lag 300 000 kjente encellede organismer, men tallet er ganske usikkert med tanke på at organismegruppene er mye dårlig undersøkt. [5] Det som er spesielt med encellede organismer er at de utfører alle oppgaver som hos de flercellede dyrene utfører i én eneste celle. Altså fordøying, opptak av næring, celledeling osv. skjer i en eneste celle.

 

Forsøksbeskrivelse

Forsøket gikk over tre uker. Den første uken tok vi tørt gress og puttet det i et glass med vann og lot det stå.

 

Utstyrsliste:
Glass med vann
Tørt glass
(Banan, jord og gjørme)
Mikroskop, objekt og dekkglass
Millimeterpapir
Dråpeteller

 

Den andre uken begynte vi å studere vannet. Vi satt opp mikroskopet og et vannpreparat bestående av et objektglass, noen dråper vann fra overflaten i glasset og dekkglass på toppen. Deretter presset vi dekkglaset med en papirbit og begynte å se på mikroskopet med laveste forstørrelse som var på 4x i objektivet, noe som tilsvarer 40 forstørrelse. Deretter stilte vi så bildet skulle bli skarpt. Etter vi fikk sett tøffeldyrene, så forstørret vi det til først 10x, deretter 40x og til slutt 100x, og observerte tøffeldyrene hver gang. Okularet var på 10x, så det blir 10 ganger større enn størrelsen på objektivet. Læreren vår hadde også laget et tilsvarende glass som var i større format. Vi gjorde det samme med glasset til læreren som vårt eget glass på grunn av at vi ikke så noe liv i vårt eget glass.

 

Den siste uken gjorde vi det samme som den andre uken, utenom at vi brukte et millimeterpapir for å måle dyrene. Vi hadde samme oppsett som sist gang, og brukte også denne gangen vannet til læreren.

 

Resultater

                  

Figur 1: Millimeterpapir i 40x

 

Figur 2: Flagellat i 400x

 

Figur 3: Tøffeldyr i 400x

 

Det første vi oppdaget med glasset var stanken av vannet, vannet hadde også blitt brunt og grumsete. Da vi studerte vannet vårt fra overflaten med et mikroskop så vi bare hvitt. Vi så det samme uansett forstørrelse vi brukte. Det samme så vi med vannet fra bunnen. Da vi så på vannet til læreren, så vi faktisk noe smått som bevegde på seg. Når vi forstørret så vi tøffeldyr og flagellat skarpere. På den nest største forstørrelse så vi hvordan de oppførte seg. De svømte på en måte rundt, og da tøffeldyrene traff en på hindring, snudde den seg og svømte videre. Noen av flagellatene paret seg så det ut som, eller så kan det hende at dyret spiste et annet dyr. Vi så flere dyr fra bunnen enn fra toppen av glasset.           

 

Den siste uken da vi brukte millimeterpapir (figur 1) for å måle dyrene, var det veldig vanskelig å få øye på dyrene uansett forstørrelse, og om vi tok vannet fra bunnen eller ovenfra. Vi kunne se noe som bevegde seg på minste forstørrelse, ellers så vi ingenting. Det var lett å se at antallet individer hadde gått drastisk ned siden sist gang. Lukten hadde også blitt enda sterkere. Det var derimot noen klarte å få sett dyrene. De oppførte seg litt annerledes denne gangen, de var tregere på en måte, som om de hadde fått i seg lite mat. Vi så derimot ingen dyr da vi forstørret det for å kunne ta mål av dyrene, så vi fikk ikke tatt noen mål. Men læreren fikk tatt noen bilder av dyrene, så vi kan ta noen mål ut ifra denne. Mål vi fikk var:

Flagellat (figur 2): 50µm (200µm*(4,5/18))

Tøffeldyr (figur 3): 22µm (200 µm *(2/18))

 

Måten vi regnet målene fra dyrene på var at vi så på et bilde tatt med digitalkamera av en flagellat, tøffeldyr og millimeterpapir. Bredden på bildet tilsvarte 0,2 mm (bildet vi så var 2 mm med 40x, mens de to andre bildene var på 400x) eller 200µm. En nanometer tilsvarer 0,001mm. Vi målte lengden av flagellaten i forhold til bredden av bildet og fant at det var 4.5 cm av bredden på bildet som var på 18 cm. I µm tilsvarer dette 200µm*(4.5/18)=50µm. Det samme gjorde vi med tøffeldyret. Men usikkerheten er ganske stor med av at vi tok målene en gang fra bilder, og at pikslene på bildet var forskjellige, og kom opp forskjellig opp på skjermen, så vi måtte gjennom et ekstra ledd for å få de riktige målene, noe som kan ha hatt effekt på målene, og dermed større usikkerhet.

 

Diskusjon

Resultatene forteller litt om hvordan dyrene utvikler- og oppfører seg. I vannet vårt så var det vanskelig å få øye på noe, det kan bety at dyrene har fått dårlige leveforhold så de ikke har våknet til liv, eller så kan det være at de har våknet til liv og død ut ganske kjapt. Det kan også være tilfeldigheter med å få akkurat liv i pipetten var mindre med av at det var mindre liv i glasset vårt. I vannet til læreren hadde han i tillegg lagt til gress og vann, benyttet jord/gjørme for å være sikker på å få noen levende dyr i suksesjonen, disse ressursene kan vi kalle for biotiske faktorer. Glasset hadde også fått stått i nærheten av vinduet for å få større tilgang på lys, men det var ikke direkte sollys, dette er en abiotisk faktor. Andre abiotiske faktorer kan være hvor mye vann det var, oksygennivået i vannet og temperaturen i rommet. Vi så at dyrene trives bedre på lærerens suksesjon enn våres. Det kan forklares at suksesjonen var i større format, og det var mer tilgang på ressurser der. Grunnen til at vannet stank kan være at bakteriene brøt ned det døde materialet og slapp ut avfallstoffer som kan være årsaken til lukten. Årsaken til fargen på vannet kan være at jordet løste seg opp i vannet.

 

Vi forventet at veksten i glasset skulle ha en eksponentiell vekst med av at det startet med bare vann, og at vi puttet inn gress, gjørme og jord. Dermed var det begrenset med ressurser i glasset vi tilsatte. Vi kan si at suksesjonen er i en tidlig pionerfase idet vi startet forsøket.

 

Vi så ikke direkte at bakteriene, eller flagellaten i dette tilfellet spiste planterestene, eller om de spiste hverandre. Men vi så flere flagellater enn tøffeldyr, derfor kan vi gjette oss fram til at flagellaten var 1. forbruker mens tøffeldyr var 2. forbruker når det var færre tøffeldyr enn flagellat. Mens det var ingen produsenter i glasset, men planterester som flagellatene levde av.

 

I vannet til læreren etter å ha latt den stå i en uke, kunne vi se at antallet hadde økt dramatisk og de bevegde seg aktivt, noe som forteller oss at de har fått gode leveforhold. Vi så at de svømte rundt, og at den ene flagellaten paret eller spiste opp et annet dyr. Da fikk vi se hvordan dyrene oppfører seg. Det som kan være grunnen til at læreren fikk det til var at han i tillegg til vann og gress, puttet banan i vannet så bananen skulle råtne som ga ernæring til bakteriene, og når det er flere bakterier er det også mer ernæring til dyrene.

 

I den siste uken derimot var det vanskelig å få øye på dyrene, men vi så et ganske fåtall dyr svømmende rundt på den minste forstørrelsen. Dette forteller oss kanskje at antall individer hadde også gått drastisk ned og at utviklingen ligner på en j-formet vekstkurve med ”krasj”. Det er stor sannsynlighet at individene i glasset hadde brukt opp de ressursene vi tilsatte, og siden det ikke var noen produsenter i glasset, gikk dermed gikk antall individer drastisk tilbake. Årsaken til at dyrene bevegde seg litt saktere siden sist gang kan være at det var lite eller ingen ressurser igjen i vannet, og meste av livet dør eller er på vei til å dø ut siden det ikke er mer tilgang til nye ressurser.

 

Vi kan gjette oss fram til en næringskjede i glasset:

Dødt planterester → Flagellater → Tøffeldyr

(Produsent) - 1. Forbruker - 2. Forbruker

 

Grunnen til at jeg har satt produsent i parentes er fordi at dødt platerester ikke produserer nye planter på grunn av at det er dødt, men at dette en gang var en produsent, og tøffeldyr lever av blant annet dette. Derfor er produsenten egentlig ikke produsent i dette tilfellet.

 

Det som kan være årsaken til at flagellatene var større enn tøffeldyrene er fordi at siden flagellat er en 1. Forbruker så har de også tilgang til mer ressurser enn tøffeldyr som lever av flagellatene. Dessuten så vi bare disse to artene, og vi så også at flagellatene var større enn tøffeldyr, noe som gjorde at det var vanskelig for tøffeldyrene å konkurrere mot flagellatene. Samtidig studerte vi med en ukers mellomrom, og så derfor ikke hva som skjedde i mellom. Det kan hende at tøffeldyrene ble større, og spiste mange flagellatene som gjorde at det var vanskelig for oss å kunne se noen levende organismer den siste uka. Samtidig var det også tilfeldig hvilke individ vi målte, men etter det vi har på bilder var alle omtrent like store. Dessuten var disse dyrene mye mindre enn det som har stått skrevet på snl.no (Store Norske Leksikon) [8], spesielt tøffeldyret som var kun 22 µm sammenlignet med snl.no der det står at tøffeldyret blir 80-300 µm. Det som kan være grunnen er at de har målt dyrene i et hav, eller et større område med større økosystem og et mer biologisk mangfold, mens i glasset vårt levde tøffeldyrene stort sett av bare flagellatene. Mens vi hadde suksesjonen i kun en liten plastiskkopp.

 

Ting som jeg ville gjort annerledes er å bruke et begerglass istedenfor vanlig plastisk kopp siden at begerglass er større, og kanskje ville det utviklet seg annerledes og bedre? Grunnen til at jeg tror at hvis hadde vært bedre er at med et stort glass, så hadde det også vært mer plass til ressurser, og livet hadde ikke vært så begrenset. Samtidig hadde læreren puttet andre ressurser enn det vi hadde som banan. Jeg ville også tatt i litt jord/gjørme for å være sikrere på at smådyrene i suksesjonen skal utvikle seg som læreren sin. Vi kunne fått et bedre bilde av forsøket om vi lot suksesjonen stå over en lengre periode og hadde studert oftere istedenfor å vente en uke imellom. Vi kunne lagd grafiske framstillinger av hvor mange individer og lagd grafiske framstillinger av det, om vi lot det stå over en lengre periode.

 

Konklusjon

Begge hypotesene ble styrket i dette forsøket. Det er stor sannsynlig at bakteriene brøyt ned det døde materialet i gresset selv om vi ikke så det, men med av at at vi så levende organismer andre uken, er dette ganske sannsynlig at det stemmer. Vi så encellede dyr våkne til liv og formere seg til de brukte opp ressursene i vannet. Fra at det var mange individer og arter etter andre uke som var lett å få øye på, var det ganske vanskelig å finne noen levende dyr den siste uka. Vi fikk også et lite økosystem i glasset. Jeg mener at forsøket hadde vært mislykket hvis ikke vi hadde fått vannet til lærerne, på grunn av at det så ikke ut som vi fikk noen suksesjon i vannet vårt. Grunnen til dette kan være at glasset var for lite, det hadde vært suksesjon, men at individene døde ut før en uke hadde gått, eller så kan det være at vi hadde utført forsøket feil. Sannsynligheten for at de to førstnevnte årsakene stemmer er høy.

 

Konklusjonen for forsøket må være at det fins liv så å si overalt, selv i tørt gress. Og dyrene vil våkne og formere seg så lenge de abiotiske faktorene eller at vi hadde tilsatt ressurser regelmessig. I dette tilfellet var det et fuktig miljø som skulle til for å få i gang prosessene i suksesjonen. Det hadde vært eksponentiell vekst på begynnelsen, men den andre gangen så vi ingen individer, altså kan vi gjette oss til at det var en j-formet vekstkurve med ”krasj”. Grunnen kan være at det ikke var noen ressurser der vi tok dråpetelleren, og dermed var det heller ingen individer der. Dyrene ville med stor sannsynlighet svømme til der det er mat å finne. På en annen side kan vi gjette oss fram til at ressursene hadde blitt mye mindre enn sist. Det er også ganske plausibelt at dyrene hadde brukt opp mye av ressursene som fantes i vannet, dermed også var det mindre sannsynlig at vi fant noe levende i vannet etter gjentatte forsøk på å finne de.

 

Kilder

[1] Nexus – H. Aschehoug & Co (W. Nygaard) – 1. utgave / 1. opplag 2006

[2] http://no.wikipedia.org/wiki/T%C3%B8ffeldyr

[3] http://nn.wikipedia.org/wiki/Flagell

[4] http://www.caplex.no/Web/ArticleView.aspx?id=9310674

[5] http://www.caplex.no/Web/ArticleView.aspx?id=9328645

[6] http://no.wikipedia.org/wiki/Encellede_organismer

[7] http://www.snl.no/article.html?id=546040&search=Encellede%20organismer

[8] http://www.snl.no/article.html?id=787841&o=1&search=t%C3%B8ffeldyr

[9] http://www.snl.no/article.html?id=725146&search=encellede%20organismer