Η στήλη μου περιέχει ως πηγή εμπλουτισμού αυγό (πηγή θείου). Με την πάροδο του χρόνου έχει αποκτήσει ένα πολύ σκούρο καφέ χρώμα ενώ στην επιφάνεια υπάρχουν πολλές φυσαλίδες. Επίσης υπάρχει μία πιο σκούρη ζώνη μεταξύ ιζήματος και υπερκείμενου. Επιπλέον η οσμή είναι χαρακτηριστική.

Στήλη Winigradsky

Πειραματική πορεία που ακολουθήθηκε: Καταρχήν, πραγματοποιήθηκε συλλογή λάσπης από λίμνη Παμβώτιδα, όπου έγινε ανάμιξη αυτής με υλικά εμπλουτισμού τα οποία ήταν τα εξής:

• ένα αυγό (ολόκληρο) το οποίο αποτέλεσε πηγή θείου
• ξερά φύλλα δέντρου (πηγή κυτταρίνης)
  
• κομματάκια χαρτιού(πηγή άνθρακα)
  

Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε προσθήκη λάσπης μέχρι στα 2/३ της στήλης, και το υπόλοιπο έγινε προσθήκη νερού βρύσης। Η στήλη καλύφθηκε με διαφανείς μεμβράνη, και τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο σε σχετικά φωτεινό μέρος।

Υπόθεση του πειράματος μας ήταν να δούμε εάν θα υπάρξει ανάπτυξη μικροοργανισμών στη στήλη υπό τις συνθήκες που δημιουργήσαμε, δηλαδή πως θα επηρεάσουν την μικροργανισμική ανάπτυξη τα επιλεγμένα υλικά εμπλουτισμού, το είδος του νερού που προσθέσαμε, η παρουσία φωτός, και εάν ναι, τι είδους μικροοργανισμοί αναπτύχθηκαν। Και επίσης, εάν είναι αναμενόμενα τα αποτελέσματα που θα λάβουμε.

Αποτελέσματα:
Καταρχήν, θα ήθελα να αναφέρω πως κατά την διάρκεια της όλης περιόδους παρατήρησης της στήλης, επικρατούσαν όχι σταθερές καιρικές συνθήκες, και αυτό είχε ως αποτέλεσμα εναλλαγές στην θερμοκρασία, καθώς επίσης και στον φωτισμό, γεγονός που πιθανότατα θα έχει επηρεάσει ως ένα βαθμό την ανάπτυξη των μικροοργανισμών στη στήλη। Λόγω των πολύ χαμηλών θερμοκρασιών που κατά καιρούς επικράτησαν, αυτό πιθανώς, θα προκάλεσε μείωση της ανάπτυξης των μικροοργανισμών λόγω του ότι αυτές οι θερμοκρασίες δεν είναι βέλτιστες για την ανάπτυξη αυτών.






Έντεκα ημέρας, μετά την διαξαγωγή του πειράματος
Παρατηρούμε αύξηση της θολερότητας, όχι σε πολύ μεγάλο βαθμό όμως।

28^η

ημέρα

Παρατηρούμε ότι η στήλη του νερού έχει αποκτήσει ένα ελαφρύ καφέ χρώμα, γεγονός που δηλώνει την έναρξη της αποικοδομητικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών.

Η οσμή της στήλης είναι δυσάρεστη, και αυτό ποθανόν οφείλεται στην αναερόβια ζύμωση που πραγματοποιείται στο ίζημα από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς.

37^η

ημέρα

Παρατηρούμε ότι η στήλη του νερού έχει αποκτήσει σκούρο μαύρο χρώμα, καθώς επίσης και το ίζημα, γεγονός που δηλώνει ότι υπάρχει πλήρης μικροοργανισμική δραστηριότητα στη στήλη του νερού και ότι επικρατούν αναερόβιες συνθήκες, πιθανόν αναπτύσσεται το Clostridium
το οποίο χρησιμοποιεί ως υπόστρωμα την κυτταρίνη, την οποία έιχαμε προσθέσει σαν υλικό εμπλουτισμού.
Ενώ στην επιφάνεια βλέπουμε μια λεπτή στρώση πράσινου χρώματος, που πιθανόν είναι κυανοβακτήρια (φωτοσυνθετικά βακτήρια)

46^η

ημέρα

Παρατηρούμε ότι πλέον η στήλη του νερού έχει αποκτήσει ένα πορφυρό χρώμα, οπού και μπορούμε να συμπεράνουμε πως έχουν αναπτυχθεί πορφυρά μη-θειικά βακτήρια।
Το ίζημα παραμένει μαύρο।
Στην επιφάνεια επικρατεί ακόμη η πράσινη στρώση, οπότε συνεχίζουν την ανάπτυξή τους τα κυανοβακτήρια।

67^η

ημέρα

Μετά από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες για μεγάλο χρονικό διάστημα, σαν συνέπεια είχε την εικόνα που βλέπουμε!
Η τόσο χαμηλές θερμοκρασίες, πιθανόν προκάλεσαν αναστολή της κυτταρικής ανάπτυξης, και ίσως να επείλθε και θάνατος τον κυττάρων που ειχαν αναπτυχθει.










Αυτή είναι η εως τώρα εξέλιξη της στήλης!

Συμπερασματικά, με βάση την αρχική μας υπόθεση, μπορώ αν πω ότι παρόλο που κατά την χρονική διάρκεια του πειράματος υπήρξαν αρκετές διακυμάνσεις στην θερμοκρασία, και στον φωτισμό, και επίσης το ότι χρησιμοποίησα νερό βρύσης, τα αποτελέσματα ήταν ικανοποιητικά, διότι παρατηρήθηκε η αναμενόμενη μικροοργανισμική ανάπτυξη, εκτός των πορφυρών και πράσινων θειοβακτηρίων, που πιθανόν να οφείλεται στην χρήση του νερού βρύσης, έναντι του νερού της λίμνης.

WINOGRANDSKY

 ΣΤΗΛΗ WINOGRADSKY



1)Κατασκευή
 
  Στα πλαίσια του μαθήματος Υδρόβιοι μικροοργανισμοί, στις 4 Νοεμβρίου 2011 πραγματοποιήθηκε παρασκευή της στήλης  Winogradsky. Πιο συγκεκριμένα, πήραμε μια άδεια φιάλη νερού και γεμίσαμε τα 2/3 αυτής με λάσπη-ίζημα από την λίμνη Παμβώτιδα. Αρχικά, διαβεβαιωθήκαμε ότι το υλικό πλήρωσής μας ήταν απαλλαγμένο από πέτρες, ξύλα και οτιδήποτε άλλο «φερτό» υλικό και στη συνέχεια το εμπλουτίσαμε με τις πηγές θρεπτικών που ο κάθε φοιτητής επέλεξε. Εδώ χρησιμοποιήσαμε ως πηγή θείου αυγό και ως πηγή άνθρακα φύλλα εφημερίδας και φύλλα δέντρων. Η «πλήρωση» της στήλης πραγματοποιήθηκε διαδοχικά και με προσοχή ώστε να απελευθερώνεται το οξυγόνο που φυλακίζονταν στα διάφορα επίπεδα λάσπης. Τέλος, το υπόλοιπο 1/3 καλύφθηκε με νερό βρύσης, κλείσαμε το στόμιο ώστε να μην ανανεώνεται από το περιβάλλον το διαθέσιμο οξυγόνο και η φιάλη τοποθετήθηκε στο μπαλκόνι έτσι ώστε να έχει πρόσβαση προς τον ήλιο.



2)Υπόθεση του πειράματος
  
 
  Επηρεάζει  η θερμοκρασία επώασης της στήλης την ανάπτυξη των μικροοργανισμών; Πώς το πόσιμο νερό μπορεί να επιδράσει σε αυτήν την ανάπτυξη:


3)Παρατηρήσεις και συζήτηση
    

Στο χρονικό σημείο μηδέν (0) δεν παρατηρείται καμία αλλοίωση ούτε στο νερό ούτε και στο ίζημα.

Μετά από 2 εβδομάδες από την έναρξη του πειράματος.


  Η διπλανή φωτογραφία αποτελεί μια πρώτη ένδειξη της εξέλιξης του πειράματος. Σχετικά σε μικρό χρονικό διάστημα παρατηρήθηκε χρωματισμός του νερού βρύσης (κόκκινο χρώμα), σχετική αύξηση της θολερότητάς του, φυσαλίδες και ύπαρξη χαρακτηριστικής, αρχικά ήπιας, οσμής. Τα γεγονότα αυτά σημαίνουν την αξιοποίηση των θρεπτικών που επιλέξαμε άρα ανάπτυξη των μικροοργανισμών και των αιωρούμενων σωματιδίων, το χρώμα οφείλεται στην αποσύνθεση πιθανώς των οργανικών (αυγά-φύλλα) και την συσσώρευση παραπροϊόντων του μεταβολισμού, ενώ η χαρακτηριστική μυρωδιά ίσως αποτελεί ένδειξη ύπαρξης υδρόθειου στη στήλη ή είναι αποτέλεσμα της αναερόβιας ζύμωσης που λαμβάνει χώρα από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Το ίζημα δεν παρουσίαζε κάποια χρωματική αλλοίωση.
  




 Στο διάστημα που μεσολαβεί δεν παρατηρείται κάποια αξιοσημείωτη αλλαγή στη στήλη.
  

 





Μετά το πέρας του Ακαδημαϊκού εξαμήνου.
 
  Στο σημείο αυτό αξίζει να σημειωθεί ότι στα Γιάννενα αυτό το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε σημειώθηκαν αρνητικές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες γεγονός που λειτούργησε ανασταλτικά για τον πολλαπλασιασμό των όλων των μικροοργανισμών που αναμέναμε σύμφωνα με το ιδανικό. Επίσης το νερό στην επιφάνεια της στήλης πάγωσε και ίσως συνέβαλε και αυτό στην αναστολή της ανάπτυξης. Σε αυτήν την χρονική στιγμή παρατηρούμε αλλοιώσεις στο χρωματισμό του ιζήματος (κόκκινες και πράσινες περιοχές αντίστοιχα). Οι περιοχές αυτές αντανακλούν μια ικανοποιητική αύξηση του πληθυσμού των πορφυρών  θειοβακτηρίων. Η ανάπτυξη εκτιμάται πως είναι αποτέλεσμα του γεγονότος ότι στα κατώτερα βάθη της στήλης επιτελείται ανοξική αποικοδόμηση και αναγωγή των θειικών μια διαδικασία η οποία τροφοδοτεί με θείο τα ανώτερα στρώματα οπού συναντά κανείς τα θειοβακτήρια. Επίσης τα θειούχα άλατα που παράγονται από αναγωγείς του θείου συμβάλλουν και αυτά με την σειρά τους στην ανάπτυξη των πορφυρών και πράσινων θειοβακτηρίων.


Η οσμή της στήλης εξακολουθεί να είναι δυσάρεστη και εντονότερη σε σχέση με την προηγούμενη παρατήρησή μας με τη θολερότητα να σημειώνει χαρακτηριστική αύξηση.


 


4)Συμπεράσματα

  Γενικά γνωρίζουμε πως η διαβάθμιση και η διαθεσιμότητα των θρεπτικών αλλά και το βάθος στο οποίο μπορεί να διεισδύσει το φως έτσι όπως αυτό φαίνεται να συμβαίνει στη στήλη μας, αντικατοπτρίζει το τι συμβαίνει στη λίμνη. Οι διάφορες μικροβιακές  κοινότητες που βλέπουμε να αναπτύσσονται στη στήλη και ο τρόπος με τον οποίον κλιμακώνεται η ζωή σε αυτήν, αποτελεί ένδειξη της έκτασης που καταλαμβάνει ο κάθε οργανισμός, των θρεπτικών που αξιοποιεί του ρόλου που επιτελεί στο ίδιο το οικοσύστημα και τις σχέσεις που αναπτύσσει με τους άλλους οργανισμούς.
  Τα συμπεράσματά μας για το συγκεκριμένο πείραμα δεν μπορούν να κριθούν ως ασφαλή αφού μεταβάλλαμε αρκετές παραμέτρους του περιβάλλοντος της στήλης. Το νερό που χρησιμοποιήθηκε ήταν πόσιμο-τεχνικά επεξεργασμένο (χλωρίωση) γεγονός που ίσως επηρέασε σημαντικά το περιβάλλον ανάπτυξης των οργανισμών (επίδραση στο pH και τη χημική σύσταση του υδάτινου παράγοντα του μικρο-κλίμακας οικοσυστήματός μας)  και οι συνθήκες της επώασης του πειράματος ήταν ακραίες.
  Απαντώντας στα ερωτήματα που θέσαμε κατά την πειραματική υπόθεση, γνωρίζουμε πως σίγουρα η τιμές της θερμοκρασίας επώασης παρουσίαζαν μεγάλες διακυμάνσεις και άρα είμαστε σε θέση να πούμε πως γενικά η θερμοκρασία παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Όσων αφορά το αν το νερό που χρησιμοποιήθηκε μπορεί και αυτό να συμβάλλει στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών με τον οποιοδήποτε τρόπο, επιφυλακτικά (λόγο των όσων προαναφέρθηκαν)  θα μπορούσαμε να απαντήσουμε καταφατικά.

 

Στήλη Winogradsky

Πειραματική Πορεία:

-Συλλογή λάσπης από την λίμνη Παμβώτιδα

-Ανάμιξη της λάσπης με υλικά εμπλουτισμού:

•      1 αυγό (κρόκος + ασπράδι)
•      Κομμάτια εφημερίδας
•      Ξερά φύλλα δένδρου

-Προσθήκη της λάσπης μέχρι τα 2/3 της στήλης. Το υπόλοιπο συμπληρώθηκε με νερό της λίμνης
-Η στήλη καλύφθηκε με διαφανής μεμβράνη
-Η στήλη τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο σε συνθήκες εξωτερικού περιβάλλοντος σε σχετικά φωτεινό μέρος.

                                                                Φωτοφραφία 1. 1η Ημέρα

 Την πρώτη μέρα του πειράματος παρατηρείται ο διαχωρισμός της υγρής φάσης (νερό της λίμνης) από την στερεή (λάσπης της λίμνης). Στην υγρή φάση παρατειρείται έντονη θολερότητα αλλά όχι αξιοσημείωτη οσμή.

                                                               Φωτογραφία 2. 17η Ημέρα

Την 17η μέρα μετά την έναρξη του πειράματος παρατηρείται ότι το χρώμα του υγρού έχει αλλάξει σε μαύρο, όπως επίσης και αυτό του ιζήματος, στην επιφάνεια του υγρού παρατηρείται ένα κίτρινο στερεό επίστρωμα και η οσμή έγινε πιο έντονη. Η αλλαγή του χρώματος ίσως οφείλεται στη δραστηριότητα των αποδομητών.

                                                                 Φωτογραφία 3. 35η Ημέρα

Μετά από 35 μέρες παρατηρείται ότι το χρώμα του υγρού είναι σκούρο καφέ-κόκκινο, στην επιφάνεια δημιουργήθηκε ένα αχνό πράσινο επίστρωμα, το ίζημα είναι μαύρο και η οσμή εντονότερη. Φαίνεται πως εκτός των φωτοσυνθετικών βακτηρίων που αναπτύσσονται στην επιφάνεια, ξεκινά και η ανάπτυξη των μικροοργανισμών στην μικροαερόφιλη και αναερόβια ζώνη, όπως τα πορφυρά μη θειικά βακτήρια και τα πορφυρά θειοβακτήρια.

                                                               Φωτογραφία 4. 42η Ημέρα

Μετά από 42 μέρες παρατηρείται ότι το υγρό έχει πιο έντονο κόκκινο χρώμα, στην επιφάνεια υπάρχει πιο παχύ πράσινο επίστρωμα, το ίζημα είναι μαύρο και η οσμή πολύ έντονη. Η ανάπτυξη των φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών της επιφάνειας και των πορφυρών βακτηρίων της μικροαερόφιλης και αναερόβιας ζώνης συνεχίζεται.

                                                              Φωτογραφία 5. 52η Ημέρα

Παρατηρείται πάλι έντονο κόκκινο χρώμα στο υγρό, παχύ πράσινο επίστρωμα στην επιφάνεια, μαύρο ίζημα και έντονη οσμή.

                                                Φωτογραφία 6. 72η Ημέρα (πλευρά προς τον ήλιο) 

 Παρατηρείται έντονο πράσινο επίστρωμα στην επιφάνεια αλλά και έντονη πράσινη ζώνη ανάμεσα στο κόκκινο υγρό και το μαύρο ίζημα. Πιθανόν να αναπτύχθηκαν πράσινα θειοβακτήρια.

                                                    Φωτογραφία 7. 72η Ημέρα (πλευρά προς το σκοτάδι)

Στην πλευρά που δεν χτυπούσε ο ήλιος της ίδιας φωτογραφίας παρατηρείται ότι η πράσινη ζώνη ανάμεσα στο υγρό και το ίζημα δεν υπάρχει και το υγρό παρουσιάζει πιο σκούρο χρώμα, προς το μαύρο. Άρα, ίσως ευθύνεται η ελάχιστη ακτινοβολία του ήλιου που φτάνει στο σημείο αυτό.

Η εξέλιξη της στήλης Winogradsky φαίνεται συνοπτικά στη παρακάτω εικόνα.

Ανακεφαλαιώνοντας, υπόθεση που κάνουμε για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών στην στήλη μας είναι η εξής:

Εφόσον στα κατώτερα στρώματα της στήλης επικρατούν αναερόβιες συνθήκες ευνοείται η ανάπτυξη αναεροβίων μικροοργανισμών, όπως είναι το Clostridium. Επειδή, ως υλικό εμπλουτισμού χρησιμοποιήθηκε εφημερίδα, οι μικροοργανισμοί αυτοί αξιοποιούν αυτή την πηγή κυτταρίνης και τη διασπούν σε μόρια γλυκόζης που χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας από άλλους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Επίσης, προστέθηκε αυγό ως υλικό εμπλουτισμού, και αφού είναι πηγή θείου, ευνοεί την ανάπτυξη πράσινων και πορφυρών θειοβακτηρίων, η οποία ευνοείται επίσης και από την παραγωγή H2S από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς κατά τη ζύμωση. Στις ανώτερες ζώνες αναπτύσσονται πορφυρά μη θειϊκά βακτήρια (ζώνη κόκκινου χρώματος) ενώ στη μικροαερόφιλη ζώνη αναπτύσσονται μικροφύκη και φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί του τύπου Beggiatoa. Στην επιφάνεια καταφέρουν και αναπτύσσονται φωτοσυνθετικά βακτήρια, λόγω της υψηλότερης συγκέντρωσης οξυγόνου που αξιοποιούν την ηλιακή ακτινοβολία, ενώ στα κατώτερα στρώματα που υπάρχει μεγαλύτερη συγκέντρωση υδροθείου αναπτύσσονται αναερόβια θειϊκά βακτήρια.

Τζώρτζια Ντι Λορέντσο, Έλενα Παπαδοπούλου

Στήλη Winogradsky

Για την κατασκευή της στήλης, ιλύς από τη λίμνη του Περάματος αναμίχτηκε με πηγή άνθρακα (φύλλα, χαρτί, ροκανίδια) και πηγή θείου (κιμωλία, αυγό) καλύπτοντας τα 2/3 της στήλης. Στο υπόλοιπο της στήλης προστέθηκε νερό (από τη λίμνη) αφήνοντας κάποιο χώρο αέρα πάνω από την επιφάνεια του και έπειτα η στήλη καλύφθηκε με διαφανής μεμβράνη. Η στήλη τοποθετήθηκε σε μέρος όπου εκτίθεται στην ηλιακή ακτινοβολία.

Αρχικά, 18 ημέρες μετά τη κατασκευή της στήλης (εικόνα Α) παρατηρείται ο σχηματισμός ενός στρώματος από φυσαλίδες με πράσινο και καφέ χρώμα. Σημειώνεται αύξηση της θολερότητας του νερού το οποίο αποκτά μία μαύρη-γκρι απόχρωση λόγω της αύξησης των μικροοργανισμών και των αιωρούμενων σωματιδίων. Το ίζημα έχει αποκτήσει σκούρο χρώμα εξαιτίας της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης και της αύξησης των μεταβολικών παραπροϊόντων. Ακόμη, η στήλη αναδίνει μια δυσάρεστη οσμή η οποία οφείλεται στην παραγωγή υδρόθειου.

Μετά από 72 ημέρες επώασης της στήλης (εικόνες Β, Γ, Δ) παρατηρείται εντονότερος σχηματισμός του στρώματος στην επιφάνεια του νερού (εικόνα Γ). Το χρώμα του νερού μεταβλήθηκε σε πράσινο, μωβ και κόκκινο γεγονός που υποδεικνύει την ύπαρξη θειοβακτηρίων (εικόνα Δ). Επιπλέον, δεν παρατηρείται ιδιαίτερη αλλαγή στην όψη του ιζήματος η οποία παραμένει σκούρα (εικόνα Β). Η οσμή της στήλης δεν είναι πλέον δυσάρεστη.

Γενικότερα, παρατηρείται ο σχηματισμός διαφορετικών ζωνών τις οποίες καταλαμβάνουν τα διάφορα είδη των μικροοργανισμών ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες οι οποίες ευνοούν συγκεκριμένες δραστηριότητές τους.

'Acoustic microscopy'

Κατασκευή του μικρότερου...αυτιού μπορεί να μας επιτρέψει να ακούσουμε τα βακτήρια, τους ιούς, τους μύκητες...

And here is the "L' Atalante" Winogradsky column from Volos on day 0. The water is seawater amended with NaCl 5M. We will keep you updated on its evolution!
K.K.

The Winogradsky project !

Λήψη δείγματος

Η έναρξη του πειράματος έγινε στις 31/10/2011 στην περιοχή του Περάματος στα Ιωάννινα. Πιο συγκεκριμένα λοιπόν, η μετάβαση στον χώρο της δειγματοληψίας είχε ως σκοπό την συλλογή ιζήματος (λάσπης) και την συμπλήρωση της στήλης με νερό, συστατικά τα οποία περιείχαν την βιοτική συνιστώσα της λίμνης Παμβώτιδας.

Μεθοδολογία

Προκειμένου να δημιουργηθεί η στήλη Winogradsky έπρεπε να προστεθούν υλικά εμπλουτισμού τα οποία θα βοηθούσαν στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του πειράματος γι αυτό κρίθηκε απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μια πηγή άνθρακα, αζώτου και θείου καθώς και άλλων θρεπτικών που θα μπορούσαν να δράσουν ευνοϊκά . Τα υλικά εμπλουτισμού που προστέθηκαν ήταν ξερά φύλλα και μικρά κομμάτια εφημερίδας (ως πηγές άνθρακα), υγρό λίπασμα (ως πηγή αζώτου) , τριμμένη κιμωλία, αυγό (πηγή θείου) και ζάχαρη (πηγή γλυκόζης) . Τα υλικά αυτά αναμείχθηκαν με την λάσπη από την οποία είχαν αφαιρεθεί πέτρες, ή άλλα υπολείμματα και έπειτα η ποσότητα αυτή προστέθηκε στο μπουκάλι και καταλάμβανε τα 2/3 αυτού. Έπειτα αναταράξαμε ελαφρά το μπουκάλι έτσι ώστε να διαφύγουν όσες περισσότερες φυσαλίδες οξυγόνου γίνεται, αφού πρώτα είχαμε προσθέσει λίγη ποσότητα νερού από την λίμνη. Ακολούθως προσθέσαμε νερό από την λίμνη και το αφήσαμε να ηρεμήσει και να καθιζάνει μερικώς το φυτοπλαγκτόν και να απομακρυνθούν οι φυσαλίδες που είχαν εγκλωβιστεί στο ίζημα. Η στήλη την ίδια κιόλας μέρα τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο ο οποίος είναι πλήρως εκτεθειμένος στην ηλιακή ακτινοβολία σκεπασμένη με διαφανή μεμβράνη.

Η επιστημονική υπόθεση που εξετάζουμε είναι η εξής:

Σχετίζεται ο εμπλουτισμός με θρεπτικά και οι διαφορετικές αβιοτικές συνθήκες που επικρατούν στο μικροπεριβάλλον της στήλης με την διαφορική κατανομή και ανάπτυξη των μικροοργανισμών στα διάφορα βάθη της στήλης Winogradsky ;

Έλεγχος της αρχικής υπόθεσης

Για να γίνει έλεγχος της αρχικής υπόθεσης η στήλη τοποθετήθηκε σε ανάλογο περιβάλλον και εξετάστηκαν τυχόν αλλαγές που παρουσίαζε με την πάροδο του χρόνου.

Για τον έλεγχο της εξέλιξης του πειράματος λοιπόν, ελήφθησαν οι παρακάτω φωτογραφίες:

Φωτογραφία 1.0

Η διπλανή φωτογραφία ελήφθη στις 2/12/2011

Σχόλια

Μετά την έναρξη του πειράματος παρατηρούνται αλλαγές στην στήλη (και αυτές κυρίως αφορούν τα ανώτερα τμήματα αυτής) οι οποίες είναι κυρίως μια μείωση στη διαύγεια του νερού που εμπεριέχεται σε αυτήν γεγονός που ίσως να οφείλεται στην αύξηση των μικροοργανισμών που διαβούν στο στρώμα αυτό. Επιπλέον, η πλειονότητα των οργανισμών εκπίπτει στον κλάδο των φωτοτροφικών βακτηρίων, τα οποία βοηθούν στην οξυγόνωση της ζώνης αυτής.

Η οσμή της στήλης ήταν δυσάρεστη και οφείλεται στην αναερόβια ζύμωση που επιτελείται στο ίζημα από τους αναερόβιους εκπροσώπους.

Φωτογραφία 1.1

Η διπλανή φωτογραφία ελήφθη στις 2/12/2011

Σχόλια

Παρατηρούμε πως δεν έχει μεταβληθεί η εικόνα του ιζήματος σημαντικά από την έναρξη του πειράματος.

Φωτογραφία 1.2

Η διπλανή φωτογραφία ελήφθη στις 6/1/2012

Σχόλια

Παρατηρούμε σε όλη την έκταση της στήλης πως έχει επιτευχθεί μεγάλη αύξηση του πληθυσμού των πορφυρών (ή μη) θειοβακτηρίων

Στην ανάπτυξη αυτή συμβάλλει το γεγονός ότι στα κατώτερα βάθη της στήλης επιτελείται ανοξική αποικοδόμηση και αναγωγή των θειικών μια διαδικασία η οποία τροφοδοτεί με θείο τα ανώτερα στρώματα οπού συναντώνται τα θειοβακτήρια. Επίσης τα θειούχα άλατα που παράγονται από αναγωγείς του θείου συμβάλλουν επίσης στην ανάπτυξη των πορφυρών και πράσινων θειοβακτηρίων.

Η οσμή της στήλης συνεχίζει να είναι δυσάρεστη και η θολερότητα αυξήθηκε ακόμη περισσότερο.

Γενικά συμπεράσματα

Από την γενικότερη εξέταση της πειραματικής πορείας και των αποτελεσμάτων, μπορούμε να συνάγουμε ότι η κλινοβάθμιση των θρεπτικών συστατικών στην στήλη Winogradsky αντικατοπτρίζει τα όρια των μικροπεριβαλλόντων που δημιουργούνται στην πειραματική διάταξη και κατ' επέκταση καθορίζει το μέγεθος και την τοπολογία του κάθε οικολογικού θώκου.

Φαίνεται λοιπόν, πως η αβιοτική συνιστώσα επηρεάζει την ζώνωση στη στήλη αλλά αυτή μπορεί να μην είναι απόλυτα διακριτή καθώς, δεν είναι ξεκάθαρα τα μικροπεριβάλλοντα που δημιουργούνται και επίσης παίζει σημαντικό ρόλο η ''patchy'' παρουσία των θρεπτικών στοιχείων στο μέσο ανάπτυξης.

The Winogradsky Column

Μια ακόμη στήλη Winogradsky. Αποτελείται από νερό και λάσπη από τη λίμνη των Ιωαννίνων. Τα υλικά εμπλουτισμού που χρησιμοποιήθηκαν ήταν χαρτί (πηγή C) και σταφίδες (πηγή S). Αρχικά αναμίχθηκε μέρος των υλικών εμπλουτισμού με τη λάσπη και προστέθηκε στο μπουκάλι. Η διαδικασία αυτή επαναλήφθηκε μέχρι εξαντλήσεως των υλικών εμπλουτισμού και τέλος προστέθηκε η λάσπη που είχε μείνει.

Η στήλη τοποθετήθηκε σε δωμάτιο κοντά σε πόρτα μπαλκονιού, επομένως οι συνθήκες δεν παρουσίαζαν σημαντικές αλλαγές καθ’ όλη τη διάρκεια του πειράματος. Η πρώτη εικόνα είναι πριν το άνοιγμα του μπουκαλιού. Οι άλλες δύο μετά το άνοιγμα του.

Η εικόνα της στήλης παρουσίασε αλλαγή στην επιφάνεια της λάσπης, όπου παρατηρήθηκε μια λεπτή πράσινη στοιβάδα που πιθανότατα αποτελείται από φωτοσυνθετικά βακτήρια, ενώ από τα υλικά εμπλουτισμού οι σταφίδες σταδιακά χάνανε το χρώμα τους. Το νερό της στήλης απέκτησε μια ελαφρώς αυξημένη θολερότητα σε σχέση με αυτή που είχε όταν ξεκίνησε το πείραμα. Τέλος, διακρίνεται μια χαρακτηριστική μυρωδιά θείου η οποία με το πέρας του χρόνου γινόταν εντονότερη (πιθανότατα αυξανόταν και ο πληθυσμός των θειo-βακτηρίων).

Στήλη Winogradsky

Η στήλη μου αποτελείται απο χώμα και νερό απο τη λίμνη। Στο χώμα προσθέσαμε ως υλικά εμπλουτισμού, αυγό, φύλλα και μερικά κομμάτια απο χαρτί। Αφού αναδέυσαμε τα υλικα εμπλουτισμού με το χώμα, πρόσθεσα το μίγμα αυτό στη στήλη και απο πάνω προστέθηκε το νερό λίμνης। Η στήλη σκεπάστηκε με μεμβάνη και τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο। Ετσι οι συνθήκες που επικρατούσαν ήταν οι ίδιες με τον καιρό εκείνες τις μέρες। Ο καιρός είχε εναλλαγές δηλαδή ηλιοφάνεια, βροχόπτωση, συννεφιά κλπ।

Μετά το πέρας της πρώτης βδομάδας η θολερότητα του νερού αυξήθηκε πιθανόν λόγω σωματιδίων। Μετά το νερό άρχισε να γίνεται όλο και πιο σκούρο μέχρι που πήρε το χρώμα που βλέπουμε στην εικόνα και δεν μεταβλήθηκε ξανά। Το σκούρο χρώμα ίσως να οφείλεται στην αυξημένη φωτοσύνθεση απο τα φωτοσυνθετικά αερόβια βακτήρια। Επίσης πιθανόν να οφείλεται και σε αποσύνθεση της οργανικής ύλης ή και στα υποπροϊόντα απο τα αναερόβια βακτήρια। Η στήλη επίσης αναδεύει μια έντονη μυρωδιά(θείου) και στην επιφάνεια σχηματίστηκαν φυσαλίδες και ένα καφεπράσινο στρώμα।

Η στήλη που είναι γνωστή ως "Η Στήλη" - The Column

Καλησπέρα σας. Πριν μερικούς μήνες έφτιαξα και εγώ μια στήλη Winogradsky και την αναρτώ. Για να την δούμε λοιπόν.

Τι βάλαμε μέσα?
Νερό και χώμα λίμνης, αυγό (μαζί με τσόφλι), χαρτί, σοκολάτα γάλακτος, μπανάνα, ζάχαρη (ακατέργαστη) και φύλλα δέντρων. Όλα τα υλικά αναμίχθηκαν με το χώμα πριν την δημιουργία της στήλης.
Τι συνθήκες επικρατούσαν?
Η "Στήλη" τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο έτσι για να κάνουμε κάτι διαφορετικό και για να δούμε αν υπάρχουν σκληροπυρηνικοί οργανισμοί που αντέχουν το κρύο.
Τις πρώτες εβδομάδες η στήλη έμοιαζε όπως στην φωτογραφία 1.0. Και από μια διαφορετική οπτική γωνία στην 1.1. (Οι φωτογραφίες πηγαίνουν ζικ ζακ). Όπως φαίνεται στην αρχή έχουμε πράσινο χρώμα, θολερώτητα και φυσαλίτσες. Επίσης, υπήρχε πράσινη γλίτσα και μια έντονη μυρωδιά θείου (δεν το βλέπουμε αλλά το μυρίζαμε). Άρα μπορούμε να υποθέσουμε με το φτωχό μας το μυαλό πως αναπτυσσόντουσαν θειώδη βακτήρια (αφρίζουσα επιφάνεια και μυρωδιά θείου) και φωτοσυνθετικά βακτήρια καθώς υπήρχε ηλιοφάνεια εκείνες τις μέρες.

Πέρασε λοιπόν ο καιρός και πιάσαν τα κρύα και οι βροχές, το μεγάλωμα της νύχτας και οι ομίχλες. Με λίγα λόγια δεν είχαμε αρκετή ηλιοφάνεια ειδικά τις πρωινές ώρες καθώς η "Στήλη" είχε τοποθετηθεί ανατολικά και μετά τις 9,30 π.μ. δεν την έβλεπε ο ήλιος. Οπότε αυτό που βλέπουμε στα επόμενα flashbacks είναι πως χάθηκε το πρασινοπό χρώμα, το νερό "χλώμιασε" και αναπτύχθηκαν μύκητες.
Τι μπορεί να σημαίνει αυτό?
Κατά πάσα πιθανότητα τα βακτήρια δεν μπόρεσαν να αντεπεξέλθουν στην αλλαγή των συνθηκών και οι μύκητες είναι αυτοί που κληρονόμησαν την διαθήκη τους. Δηλαδή, τα θρεπτικά συστατικά τους. Αν και για αποσύνθεση και αποικοδόμηση στην επιφάνεια τώρα δεν με κάθεται καλά αλλά ίσως είναι από υλικά που ανέβηκαν στην επιφάνεια. Επισυνάπτονται και οι φωτογραφίες 2.0 και 2.1. (Παίρνουμε και μια γεύση από λίγο μωσαϊκό δαπέδου.
Τέλος, επισυνάπτω και μια εικόνα 3.0 από λίγες μέρες πρίν. Το χρώμα δεν άλλαξε είναι ίδιο με αυτό στις φωτογραφίες 2 απλά είναι από νυχτερινή λήψη. Όπως παρατηρείτε υπάρχει κάτι σαν υφή μύκητα, μπορεί να είναι αποικοδομητής?
Διόλου απίθανο.
Τι θα κάνουμε όμως από εδώ και πέρα. Μια επιλογή είναι να κλωτσίσουμε την στήλη και να πέσει το νερό με το τέλος του εξαμήνου. Η άλλη επιλογή είναι να δούμε τι θα συμβεί αν αυξήσουμε την θερμοκρασία και την εκθεση του φωτός, καθώς είμαστε περίεργοι τι θα συμβεί σε αυτή την περίπτωση. Μας βλέπω για την 2ή εκδοχή της περιέργειας.
Αυτά λοιπόν μέχρι στιγμής. Για οτιδήποτε νεότερο επικοινωνούμε. Οβερ.

A very interesting link

Tracking retractions as a window into the scientific process

Στήλη Winogradsky 2-3 βδομάδες μετά τη λήψη δείγματος από την λίμνη

Κι εγώ δεν μπορώ να καταλάβω γιατί δεν μυρίζει... λές και δεν υπάρχει αρκετό οργανικό υλικό....???
ΚΚ

Η στήλη περιείχε: νερό βρύση, αυγό ως πηγή θείου, ξεραμένα φύλλα ως πηγή άνθρακα. Όπως παρατηρούμε δεν υπάρχει σημαντική αλλαγή πιθανότατα λόγω του ότι η στήλη βρίσκετε υπό συνθήκες σκοταδιού με αποτέλεσμα να μην μπορούν να αναπτυχθούν φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί. Οσμή δεν παρατηρείται.