Fotóelőhívás bablevélen

A következő kísérletet növényélettan gyakorlaton végeztük, egészen látványos eredménnyel, ezért is szeretném megosztani. A hagyományos fotóelőhívás során negatívfilmen keresztül világították meg a fényérzékeny felületet, és utána azt egy előhívó folyadékkal kezelve hívták elő a képet. Ugyanezt végeztük el a fotoszintézis segítségével bablevélben, ahol a fényérzékeny anyag a kloroplasztisz, benne a megvilágítás hatására felhalmozódik a keményítő, ami pedig jóddal láthatóvá tehető. Ilyen módon egészen részletes képek jeleníthetők meg a növények levelein.

A kísérletet nem én találtam fel, Hans Molisch: Növényélettan, mint a kertészet elmélete című 1926-ban megjelent könyvéből vettem. A kísérlet eredményéről képeket is közölt a szerző:

Ezt próbáltuk reprodukálni a gyakorlaton.

A kísérlet menete a következő volt:

- 24 órán át sötétben tartottunk babnövényeket, hogy a levelek keményítőtartalma kiürüljön,

- ezután 8 órán át negatívfilmen keresztül világítottuk meg a leveleket LED lámpák segítségével,

- tömény alkoholban megfőztük a leveleket,

- majd desztillált vizes mosást követően Lugol-oldatba áztattuk néhány percre.

Az eredmény:

Kicsit közelebbről:

Az első két kép fóliára nyomott negatív képen keresztül, a harmadik eredeti fotónegatívon keresztül készült

Magyarázat:

A levelekben ott képződik és halmozódik fel keményítő, ahol fény éri a levelet, mivel a fotoszintézis termékeként elsődlegesen a kloroplasztiszokban tárolódik el. Ahol több fény éri a levelet, ott több keletkezik, ahol kevesebb, ott kevesebb, ezt a fotónegatív határozta meg. A keményító a színanyagok eltávolítása után (alkoholos főzés) is a levélben marad és jódpróbával előhívható (a Lugol-oldat kálium-jodidos jódoldat), mivel a jódoldat eredetileg barnás színe kékre változik a jód keményítő hélixébe való beépülésével.

Vizsgán kérdezni fogom:)

Nagyléptékű szabadföldi kísérletek igazolják, hogy a neonikotinoid típusú növényvédő szerek negatív hatással lehetnek a méhekre

Olvasás ideje: 5 perc

Három országra kiterjedő, nagyléptékű szabadföldi kísérletek eredményeit mutatta be a Science folyóiratban 2017. júniusában megjelent cikk. A kísérletek eredményei azt mutatják, hogy a neonikotinoid rovarölő szerek jelentős negatív hatással lehetnek a méhekre. http://science.sciencemag.org/content/356/6345/1393

Az alábbiakban egy rövid magyar nyelvű összefoglalót szeretnénk közölni a kutatásról.

A neonikotinoid rovarölő szereket csak néhány évtizede használják, de számos előnyös tulajdonságuk miatt gyorsan igen népszerűvé váltak. Mivel általában csávázószerként használják őket, vagyis a vetőmagot vonják be a szerrel, az elvetett magból a növénybe felszívódva fejtik ki rovarölő hatásukat a növényt fogyasztó kártevőkre. Az utóbbi években azonban észrevették, hogy a hasznos rovarokra, így a megporzásban résztvevő méhekre is károsak lehetnek ezek a szerek. Kis mennyiségben ugyanis bejutnak a nektárba és a pollenbe is, melyet azután a viráglátogatók elfogyasztanak. Ilyen alacsony koncentrációban ugyan nem pusztítják el a megporzó rovarokat, de úgynevezett „szubletális” hatásokat, például a termékenység csökkenését, tájékozódási zavarokat válthatnak ki. Évek óta folyik a vita azon, hogy mennyire bizonyíthatóak ezek a hatások, főként szabadföldi körülmények között. Pillanatnyilag az a helyzet, hogy az EU-ban négy évvel ezelőtt ideiglenesen felfüggesztették ezen szerek használatát, és jelenleg fontolgatják egy teljes betiltás lehetőségét.

A kutatások során három országban (Anglia, Németország, Magyarország), összesen 33 repcetáblán folytak a kísérletek. A kísérleti parcellák (egyenként kb 60 ha) hármas csoportokba voltak rendezve, mely hármasok közül az elsőn clothianidinnel, a másikon pedig thiametoxammal csávázott, míg a harmadikon neonikotinoiddal nem kezelt (kontroll parcella) repce volt (1. ábra). 

A kísérleti területekre háziméheket (Apis mellifera), valamint két vadon élő méhfajt, földi poszméheket (Bombus terrestris) és faliméheket (Osmia bicornis) telepítettek (2. ábra). A repce virágzási időszakában regisztráltuk a méhek pollengyűjtését és aktivitását (3. ábra). A repce elvirágzása után a méhfészkek begyűjtésre kerültek, és az ott felhalmozott táplálékot, az utódgeneráció mennyiségét, illetve a fészkekben található szermaradványok mennyiségét is megmérték az angliai projektszervezők.

2. ábra: A poszméhek és a művészméhek kihelyezése 

a repcetáblákra.

3. ábra Terepi mérések

A háziméheknél amellett, hogy a kolónia létszámokban is jelentős eltérés volt, a kezelések hatása is változott a három országban. Az áttelelt kolóniák létszámában nem volt különbség a kezelések határa Németországban, míg Magyarországon a clothianidinnek szignifikáns negatív hatása volt észlelhető (4. ábra). 

4. ábra: A kezelések hatása a háziméhek áttelelt kolónia létszámára a három országban.

5. ábra: A kezelések hatása a háziméhek fiasítására a három országban

Ugyanakkor a fiasításra pozitív hatása volt a kezeléseknek Németországban, míg Angliában és Magyarországon csökkent a fiasítás a neonikotinoidok hatására (5. ábra). Az eltérő hatások valószínűleg azzal magyarázhatók, hogy a méhkolóniák egészségi állapota szintén különbözött az országok között. 

Míg a német kolóniák viszonylag egészségesek voltak, addig az angoloknál az atkafertőzés, a magyaroknál pedig a nozéma (gyomorvész) fertőzés volt magas (6. ábra). A kaptárakban felhalmozott pollen analíziséből az is kiderült, hogy Németországban sokkal kisebb arányban volt jelen a méhek táplálékában a repce pollenje, mint a másik két országban (7. ábra). Így a németországi méhek sokkal kevésbé voltak kitéve a repce pollenjében felhalmozódott szermaradványoknak.

6. ábra: A háziméh kolóniák varroa atka, 

illetve nozéma fertőzöttsége a három országban.

A vadméhek fészkeinek kielemzésekor a poszméheknél a friss anyák száma, a művészméheknél pedig az ivadékbölcsők száma került meghatározásra, mivel ezek mutatják szaporodási sikerességet. A kezelések közvetlen hatása nem volt kimutatható a vadméhek szaporodási sikerére. Ugyanakkor a fészkekben talált neonikotinoid szermaradványok összmennyiségének növekedésével jelentősen csökkent a vadméhek szaporodási sikeressége (8. ábra). Ez azt is mutatja, hogy a környezetben korábban fölhalmozódott neonikotinoidok is bekerülhettek a méhek táplálékába, akár a területeken található egyéb növényekből is.

7. ábra: A repce mennyisége a háziméhek táplálékában a három oszágban

A fent vázolt kutatás eredményei befolyásolhatják az Európai Parlament közeljövőben várható döntését abba az irányba, hogy ezek a növényvédő szerek végképp tiltólistára kerüljenek.

dr. Sárospataki Miklós

egy. docens,

Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék, Gödöllő

e-mail: patyus48@gmail.com

Rénszarvas fű

Olvasás ideje: 2 perc

A hallgatóknak sokszor nehézséget okoz megjegyezni idegen hangzású szavakat, neveket. Nincs ez másképp a pázsitfüveknél sem. Angoloknál, franciáknál, olaszoknál perjék, nálunk magyar rozsnok van. Így a réti komócsin (Phleum pratense) neve is ritkán ugrik be elsőre és ezzel kapcsolatban már egy ideje az asszociatív tanulást szorgalmazom. Könnyeb úgy tanulni ha kötjük valamihez az információt.

Réti komócsin

Egy "kínai" hangzású (hallgatói vélemény, ko-mo-csin) nevet könnyebb úgy megjegyezni ha tudjuk, hogy Rudolf kedvence:-). Későn virágzik, tajga-vidéki, rövid nyarak növénye. A globális felmelegedés miatt, az északi országokban (Izland, Norvégia, Svédország) egyre gyakrabban lehet legeltetni a sarkörök közelében is. A komócsin pedig elsőrangú széna és szilázsfű, így a norvégok már keresztezik is.

Ha szeretnél még többet tudni a tanulási technikákról akkor nézd meg ezt a videót.

Űrgazdász a Föld körül

Olvasás ideje: 3 perc

Űrgazda, Asztro-gazda, Kozmo-paraszt. Na jó! Hívhatjuk ezt az új szakmát Űr-farmernek és Csillag-kertésznek is. (Egyéb javaslatokat a kommentbe)

Mostanában a Space-farming feltörekvőben van és mivel a Magyar Mezőgazdaság már tett le egy s mást az asztalra, talán a digitális élelmiszer-termelés hajnalán, ezt az aspektust is érdemes átbeszélni. A Wageningeni Agrár-egyetemen már jónéhány éve próbálkoznak különböző növények termesztésével, Marsi illetve Holdi környezetben. Pontosabban talajszimulánsokon csíráztatnak, melyek kémhatása és nehézfém-tartalma nagyon hasonló a Marsi talajhoz. A talaj-szimuláns egyébként Hawaii-ról származik és a NASA árulja(!)

A Bayer-cég saját csíráztató kísérletet folytat a nemzetközi űrállomáson, illetve Földi extrém környezetben.

Táptalaj-hengeren nevelt 0-g búza

A Moszkvai Timirjazev-agáregyetemen mikro-gravitációs "üvegházakat" tesztelnek. Itt "megtanítják" a búzának, hogy merre van a fent és a lent. Egyszerű mosógép-dobot forgatnak, amivel "súlytalanságot" idéznek elő a magok számára.. A dob belsejében vörös-LED (680 nm) sorral, programozott világítással csíráztatják a magokat. 

LED vilagítás 

A jelenlegi technológiai szint mellett a mesterséges napfény az egyetlen opció az űrbéli-termesztésre. Erre vannak már elérhető áru, takarékos fényforrások. Sőt a napfény lámpa a Földön is hasznos lehet.
Ma még viszonylag nehéz elképzelni, hogy a technlógia segítségével komplett bioszférát építsünk. De tény, hogy képesek vagyunk utánozni a napfényt, létre tudunk hozni termő/táp-talajt, fakasztunk esőt az égből és komplett létfenntartó-rendszereket alkotunk, sőt már élettelen bolygók terraformálására is vannak ötleteink.

Holtak mezeje

A Foszfor és Kálium hatása egykori csatamezőkön

Olvasás ideje: 5 perc

Úgy esett, hogy hosszasan beszélgettem Michal Hejcman cseh polihisztorral. Nagy tudású kutató, aki nemcsak a botanika mélységeibe vetette bele magát, hanem a régészet talányai is érdeklik. Ő hívta fel a figyelmem rá, hogy vegyük komolyabban a történelmet.

Az közismert, hogy a három legfontosabb makro-tápelem a nitrogén, a foszfor és a kálium (röviden NPK). Közülük is a nitrogénnel foglalkozunk a legtöbbet. Könnyen kimosódhat a talajból, elpárologhat ammónia formájába, stb. De mi a helyzet a foszforral? Ez a makroelem ragaszkodik a talajszemcsékhez és legrosszabb esetben is csak függőleges irányba, a talajvízzel mozog a kapillárisok mentén. Komoly mennyiség is felhalmozódhat viszonylag kis területen. Hejcman vizsgálataival rávilágított hogy egykor volt települések szemét-gödrei és temetkezési helyei fölött, komoly foszfor-felhalmozódás figyelhető meg. A Karkonossze-hegységben található egykori csatamezőkön végzett ásatások és talajminták szerint 10 T nitrogén és 5 T Foszfor halmozódott fel egy-egy sír környezetében, ami megközelítőleg 300 kg/m² N és 50 kg/m² P műtrágya-hatóanyagnak felel meg. Tovább számolva egy-egy korabeli, 80 kg-os morva-harcos 2,4 kg nitrogénnel, 0,8 kg foszforral és 0,28 kg káliummal járul hozzá a nagy makro-elem-körforgáshoz. A tudós vizsgálta a sírok környezetében élő növényeket és összefüggést talált a pillangósok (foszfor-igényes) jelenléte és a talajvízzel együtt mozgó foszfor-koncentráció között.

Porhüvely

A fenti cikkhez kapcsolódó citált cikkek:
Erneé, M., Majer, A. (2009): Burial rites: uniform or diverse? Interpretation of the results of phosphate soil analysis at the Ún etice culture burial site in Prague 9-Mi skovice. Archeologické Rozhledy 61, pp.: 493-508.
http://www.arup.cas.cz/?p=73&lang=en
Ez a cikk különösen érdekes, mivel tudományos részletességgel tárgyalja az emberi test alkotóelemeit:
Mitchell, H.H., Hamilton, T.S., Steggerda, F.R., Bean, H.W. (1945): The chemical composition of the adult human body and its bearing on the biochemistry of growth. The Journal of Biological Chemistry 158, pp.: 625-637.
Nielsen-Marsh, C.M., Hedges, R.E.M. (2000): Patterns of diagenesis in bone I: the effects of site environments. Journal of Archaeological Science 27, pp.: 1139-1150.

És mivel végső soron Csillagporból vagyunk így lesz teljes az egész.

Akkarsz többet tudni?
Vízforgalom: https://www.youtube.com/watch?v=QYbg4lQ-iaU
Foszfor-felvétel: https://www.youtube.com/watch?v=5KEl1uTX3_Q