PROGETTO
Gocce.....in rete
Anno scolastico 2014/15
L’ ACQUA
FONTE DI VITA
L’ACQUA
E’ UNO DEI REAGENTI
DELLA REAZIONE CHIMICA
ALLA BASE
DELLA
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
UN’ALTRA SOSTANZA
FONDAMENTALE
E’
LA CLOROFILLA
CONTENUTA
IN ORGANULI CELLULARI
DENOMINATI CLOROPLASTI
OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO OTTICO
DI
CLOROPLASTI
IN ELODEA CANADENSIS
ESPERIMENTO FINALIZZATO AD EVIDENZIARE
L’OSSIGENO PRODOTTO
CON
LA FOTOSINTESI
CLOROFILLIANA
OSSERVAZIONE
AL MICROSCOPIO OTTICO
DI
ALTRI ORGANULI CELLULARI
DENOMINATI
AMILOPLASTI
PERCHE’ CONTENGONO AMIDO
OSSERVAZIONE
AL
MICROSCOPIO OTTICO
DI
AMILOPLASTI
NELLA BANANA
EVIDENZIATI
CON
IL LIQUIDO DI LUGOL
TABELLA RELATIVA ALLA PRESENZA DI AMIDO IN VARI ALIMENTI
Alimento
CIPOLLA
Assenza di
Amido
Presenza di
Amido
X
FARINA
SEDANO
Notevole
presenza di
Amido
X
X
PANE
X
FETTA
BISCOTTATA
X
INSALATA
X
FORMAGGIO
X
PANGRATTATO
X
ARANCIA
X
POMODORO
X
PATATA
X
BANANA
X
PREZZEMOLO
PASTA
X
X
PLASMOLISI
IN ELODEA CANADENSIS
L’ACQUA
E’ UNA
SOSTANZA FONDAMENTALE
ANCHE PER LA VITA DEGLI ANIMALI
MA DEVE AVERE DETERMINATI
PARAMETRI
ATTIVITA’ DIDATTICA
UTILISSIMA
PER DIMOSTRARLO
E’
L’ ALLESTIMENTO DI UN ACQUARIO
FINALITA’
• MOTIVARE GLI ALUNNI
ALLO STUDIO DELLE
SCIENZE DELLA VITA
• INDIVIDUARE INTERESSI
ED ATTITUDINI VERSO LE
DISCIPLINE SCENTIFICHE
E VALORIZZARLI, ANCHE
AI FINI
DELL’ORIENTAMENTO
• FAR ACQUISIRE UN
METODO SCIENTIFICO DI
INDAGINE DELLA REALTA’
• SVILUPPARE TEMATICHE
CHE RAPPRESENTANO LA
FRONTIERA DELLA
RICERCA SCIENTIFICA
CON LE RELATIVE
IMPLICAZIONI DI
CARATTERE ETICO
• FAR ACQUISIRE
CONSAPEVOLEZZA DELLA
CONTINUA EVOLUZIONE
DELLE PROBLEMATICHE E
DELLE CONOSCENZE
SCIENTIFICHE
OBIETTIVI
SVILUPPO della
CAPACITA’ di
ACQUISIRE
CONOSCENZE DI
BIOLOGIA E DI
GENETICA
Utilizzare strumenti e tecniche di
laboratorio
Osservare e descrivere quanto osservato
Organizzare un’attività sperimentale nelle
sue varie fasi, raccogliere, correlare ed
interpretare dati relativi ad essa
Individuare, separare e mettere in relazione
variabili
Formulare ipotesi e verificarle
Usare i linguaggi specifici delle discipline
scientifiche
IL DANIO RERIO
E’ UN ORGANISMO MODELLO
Gli organismi modello sono organismi semplici che
presentano, però, analogie con quelli complessi
come gli esseri umani e quindi consentono di
acquisire su questi ultimi molte conoscenze in
modo più rapido e valido
UTILIZZAZIONE IN CAMPO SCIENTIFICO
Danio rerio è oggi una specie di grande interesse per la ricerca biologica per
-approfondire il funzionamento di una serie di meccanismi di base dello sviluppo dei
Teleostei (organismi situati nei punti più alti della scala evolutiva) e più in generale
dello sviluppo dei vertebrati (biologia e genetica dello sviluppo)in quanto i principali
gruppi passano per degli stadi di sviluppo simili tra loro
- capire come la variazione di parametri ambientali fisici e chimici e la presenza di
sostanze tossiche possano influenzare il corretto sviluppo morfogenetico
(ecotossicologia)
Attività sperimentale su Danio rerio
E’ un vantaggioso organismo modello perché
-ha una piccola taglia
- raggiunge in poco tempo la maturità
sessuale
- ha un rapido sviluppo embrionale
(48 ore)
-si riproduce frequentemente
--produce un elevato numero di uova
- ha embrioni trasparenti
-si possono ottenere uova embrionate in
tutte le stagioni (mantenendo costanti
fotoperiodo e temperatura)
DIMORFISMO SESSUALE
Non presenta un marcato dimorfismo sessuale anche se le femmine
hanno la papilla genitale leggermente estroflessa, i maschi hanno una
pinna anale più ampia e una colorazione generale leggermente più
dorata, i maschi possono raggiungere una lunghezza di 5.5 cm mentre
le femmine possono arrivare a 6 cm. Il dimorfismo sessuale appare,
però, più evidente durante il periodo riproduttivo: le femmine possono
essere riconosciute abbastanza facilmente in quanto l’addome diventa
più tondeggiante e più grosso.
CARATTERISTICHE ANATOMICHE
L’adulto raggiunge i 4.5 cm, presenta un corpo
compresso lateralmente ed è un buon nuotatore. È
detto “pesce zebra” a causa della colorazione a
strisce orizzontali chiare e scure.
Possiede le caratteristiche tipiche dei Ciprinidi:
assenza di denti su premascellare, mascellare e
dentale; la funzione trituratrice è svolta dalle ossa
faringee dell’ultimo paio di archi branchiali; la
vescica natatoria, costituita da due camere, è
connessa anche nell’adulto alla porzione terminale
dell’esofago per mezzo di un dotto pneumatico
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
E’ UNA SPECIE TROPICALE, ORIGINARIA
DELLA PARTE ORIENTALE DELL’INDIA ED
E’ PRESENTE IN INDIA, IN PAKISTAN E
NEL BENGALA
VIVE IN ACQUE QUASI FERME, QUALI
POZZE D’ACQUA PARZIALMENTE
PIOVANA O BRACCI MORTI DEI FIUMI
E’ UN PREDATORE E SI ALIMENTA IN
SUPERFICIE, PREVALENTEMENTE DI
INSETTI MA ANCHE DI CROSTACEI, ALGHE
VERDI ED ARACNIDI.
ALLESTIMENTO ACQUARI
SI DEVONO ALLESTIRE DUE ACQUARI:
• UNO PER L’ALLEVAMENTO DEGLI ESEMPLARI ADULTI DI DANIO RERIO
E LA LORO RIPRODUZIONE, CON 20 INDIVIDUI TRA MASCHI E
FEMMINE, SELVATICI E MUTANTI, DOTATO DI
- LUCE
- TIMER PER REGOLARE L’ORARIO DI ACCENSIONE DELLA LUCE
- TERMOSTATO PER REGOLARE LA TEMPERATURA
- FILTRO
• UNO PER L’ALLEVAMENTO DEGLI AVANNOTTI DOTATO SOLO DI
TERMOSTATO E LUCE
MANUTENZIONE DELL’ACQUARIO
PER LA MANUTENZIONE DELL’ACQUARIO SI
DEVE PROCEDERE, QUOTIDIANAMENTE, AD
ELIMINARE I RESIDUI DI ALIMENTI E GLI
ESCREMENTI, UTILIZZANDO UN SIFONE.
SETTIMANALMENTE SI DEVE ESEGUIRE UN
CAMBIO QUASI TOTALE DELL’ACQUA
PERIODICAMENTE SI DEVE
ANALIZZARE L’ACQUA DELL’ACQUARIO
PER DETERMINARE I VALORI DI
ALCUNI PARAMETRI
( pH, KH, GH, NITRITI E NITRATI)
SI POSSONO UTILIZZARE CARTINE
INDICATRICI
pH
IL pH MISURA LA CONCENTRAZIONE DEGLI
IONI IDROGENO ( E’ L’ ABBREVIAZIONE DI “
PONDUS HYDROGENII, LETTERALMENTE “PESO
DELL’IDROGENO).
ESSO DEVE AVERE VALORI NON SUPERIORI A 7
PERCHE’ UN SUO INNALZAMENTO DANNEGGIA
IL MUCO PROTETTIVO CHE RICOPRE CORPO E
BRANCHIE
DEI
PESCI
FAVORENDO
L’INSEDIAMENTO DI PARASSITI O, A LIVELLO
BRANCHIALE, CAUSANDO FORTI DIFFICOLTA’
RESPIRATORIE.
UN
VALORE
DI
pH
SUPERIORE
A
7,5
DANNEGGIA ANCHE LE PIANTE PERCHE’ RIDUCE
L’ANIDRIDE CARBONICA PER LA FOTOSINTESI
ED OSTACOLA L’ASSIMILAZIONE OSMOTICA DI
NUTRIENTI DALL’ACQUA.
.
NITRITI E NITRATI
L’AZOTO NELL’ACQUARIO SI TROVA SOTTO FORMA DI IONE
AMMONIO, IONE NITRITO E IONE NITRATO.
L’AMMONIO VIENE INTRODOTTO CON LE FECI DEI PESCI ED
ATTRAVERSO LA DECOMPOSZIONE DEL MATERIALE VEGETALE E
ANIMALE(ANCHE AVANZI DI MANGIME).
ESSO DIVENTA PERICOLOSO SE CON UN pH MAGGIORE DI 7 SI
TRASFORMA IN AMMONIACA.
PER TALE MOTIVO DEVE ESSERE TRASFORMATO IN NITRATI
MA TALE TRASFORMAZIONE NON E’ IMMEDIATA, C’E’ UNO
STADIO PRECEDENTE DI TRASFORMAZIONE DELLO IONE
AMMONIO IN NITRITI CHE SONO TOSSICI A TUTTI I VALORI
DI pH PERCHE’ SI LEGANO ALL’EME DELL’EMOGLOBINA AL
POSTO DELL’OSSIGENO PROVOCANDO ANOSSIA NEI PESCI.
I NITRITI QUINDI DEVONO ESSERE DEL TUTTO ASSENTI.
I NITRATI INVECE SONO MENO TOSSICI E POSSONO
ARRIVARE AD UNA CONCENTRAZIONE DI 20 mg/l SENZA
GRAVI CONSEGUENZE
LA RIPRODUZIONE
In condizioni naturali sembra riprodursi principalmente in estate, in condizioni
sperimentali si riproduce in tutte le stagioni ma sono limitanti una serie di fattori:
temperature dell’acqua inferiori a 24°C, alimentazione scarsa e poco varia, non
idonei parametri chimico-fisici dell’acqua.
La riproduzione è indotta dal FOTOPERIODO (14 ore di luce e 10 di buio) ed
avviene generalmente entro un’ora dalla comparsa della luce.
Il numero di uova rilasciate per femmina è variabile e dipende dal tempo
trascorso dalla emissione precedente, dall’età, dalla taglia, dall’alimentazione.
In generale una femmina rilascia in media 200 uova e presenta cicli di emissione
con massima produzione delle uova ad intervalli di 5-10 giorni.
L’uovo ha un diametro di circa 0.73-0.75 mm.
LO SVILUPPO EMBRIONALE
La velocità di sviluppo è direttamente proporzionale
alla temperatura: a 27°C, la schiusa della larva
avviene a 72 ore (3° giorno) circa dalla fecondazione.
Le larve, dopo 24 ore dalla schiusa (4° giorno),
aderiscono ad oggetti sommersi per mezzo di
ghiandole adesive e a 48 ore (5° giorno), abboccando
una bolla d’aria alla superficie, attivano la vescica
natatoria ed iniziano la natazione attiva e
l’alimentazione esogena. Il tuorlo è completamente
riassorbito dall’undicesimo al tredicesimo giorno circa
dalla schiusa.
FASI DELLO SVILUPPO EMBRIONALE
segmentazione ( 0.7-2.2 hpf)
stadio di blastula (2-5 hpf)
 stadio di gastrula (5-10 hpf)
 somitogenesi (10-24 hpf)
 stadio della Pharyngula
(24-48 hpf)
 schiusa (48-72 hpf)
OSSERVAZIONE DELLO SVILUPPO EMBRIONALE
Embrioni di Danio rerio durante lo stadio di blastula
ALTRA ATTIVITA’ DIDATTICA
UTILISSIMA
PER QUESTO PERCORSO DIDATTICO
E’
UNA VISITA GUIDATA
ALLA STAZIONE ZOOLOGICA
E/O AL TURTLE POINT
UN ENTE DI RICERCA NELLA NOSTRA
CITTA’ UTILIZZA ANIMALI MARINI
E’ la Stazione Zoologica Anton Dohrn fondata nel 1871 nella quale la
ricerca si è sempre concentrata su due aspetti degli organismi
marini: da una parte le loro strutture, funzioni e comportamenti
sono studiati per far avanzare la conoscenza sugli organismi
viventi nel Mediterraneo, dall'altra questi organismi sono gli
strumenti per spingere avanti la conoscenza sui processi
fondamentali della vita
TURTLE POINT
Nato nel 2004 per far fronte alle esigenze sempre crescenti del Rescue Center
dell'Acquario della Stazione Zoologica, il Turtle Point può ospitare fino a 40
esemplari di tartarughe in difficoltà, a causa delle attività umane o di fattori
ambientali. All'interno della struttura sono presenti un acquario marino con
flora e fauna del Mediterraneo, una vasca per le tartarughe palustri, un piccolo
museo, una mostra fotografica sul mare, un laboratorio per le analisi ed i
trattamenti di cura per questi animali. Questo centro è una vera clinica di lusso
per tartarughe che necessitano di una lunga degenza prima di essere rimesse
in libertà. Gli animali sono monitorati per verificare se hanno riacquistato la
capacità di nuotare, di fare apnea e di galleggiare, sono pesati e misurati per
rilevare variazioni significative del loro stato di salute e, grazie all'utilizzo di
trasmittenti satellitari e microcomputer, saranno rintracciabili anche una volta
liberi