Biosfera na garrafa

Objetivos
Investigar os micróbios que existem em uma coluna de lama, através das transformações ocorridas nesta coluna ao longo do tempo;
Investigar o papel da luz na sobrevivência dos micróbios do solo, através de comparações entre colunas de lama colocadas em condições diferentes .
Tempo de atividade
3 a 8 semanas
Material necessário:
1 rolo de fita adesiva
4 garrafas de plástico transparentes de refrigerante de 2-L tipo PET
4 quadrados de papel alumínio 10 x 10 cm
1 caneta de retro-projetor
1 espátula
1 balde pequeno
1 funil (pode ser o gargalo de uma garrafa de refrigerante)
1 xícara ou caneca
1 concha de cozinha pequena ou uma pá
5 xícaras de lama (de 4 fontes de lama diferentes como uma lagoa, pântano, lago, jardim ou floresta)
5 xícaras de água (água de chuva, lago, rio, aquário ou água mineral sem gás)
1 colher de sopa para medida
1 bastão de madeira
1 folha de jornal picada em pedaços bem pequenos
1 colher de sopa de giz polvilhado,
Desenvolvimento
Em um balde pequeno, coloque 5 ou 6 xícaras de terra. Retire todos os galhos, folhas, e pedras. Mexendo com o bastão de madeira, lentamente acrescente água até que a terra tenha a consistência de nata grossa. A quantidade de água necessária, dependerá da umidade da terra. Acrescente ao mingau de lama o jornal picado e 1 colher de sopa de giz pulverizado. Misture os conteúdos suavemente. Tenha certeza de que a mistura é fluida, assim passará facilmente através do funil. Deixe repousar um pouco para a argila absorver água.
Remova o rótulo existente na garrafa. Faça um rótulo novo para a garrafa com o nome da fonte de lama. Fixe o funil na boca da garrafa com fita adesiva. Segure com firmeza no lugar. Coloque aproximadamente Um centímetro (cm) de mistura de lama na garrafa. Com uma mão cubra a abertura da garrafa , e com a outra segure a base da garrafa, vá batendo gentilmente a base da garrafa na mesa, uniformizando a mistura. Continue enchendo a garrafa, batendo gentilmente todo conteúdo, até chegar a, 4 ou 5 cm, do topo da garrafa. Feche com tampa.
Repita o processo anterior para encher cada uma das garrafas. Use lama de lugares diferentes para cada uma. Tenha certeza de que cada garrafa está corretamente rotulada.
O aluno pode levar a biosfera na garrafa para casa, e colocar em um lugar bem iluminado, longe de luz do sol direto. Uma janela com exposição solar do norte funciona melhor. Se você não tiver uma janela, coloque a garrafa a aproximadamente 60 cm de uma lâmpada de 40 ou 60 watt. Para melhores resultados, não exponha a garrafa para luz do sol direta ou calor intenso.
Mantenha a garrafa em uma só posição, sem move-la e observe-a diariamente. Enquanto isso procure mudanças na cor, ou outra coisa, na lama. Decorrem aproximadamente seis semanas para se notar qualquer mudança na cor. Mas pode-se ver outras mudanças mais cedo, como a formação de bolhas de gás. Escreva as observações em um diário, e faça um desenho colorido da coluna ao término de cada semana.
Variações possíveis
Este experimento permite inúmeras variações:
Na composição da lama – pode ser coletada de lugares diferentes, um tipo para cada garrafa; entretanto solos arenosos devem conter um pouco de argila para manter o solo úmido;
No líquido que vai hidratar a lama – pode ser água, refrigerante, desinfetante, etc;
Cor da garrafa – podem ser usadas garrafas embrulhadas em papel celofane colorido;
No local onde a biosfera será guardada – as garrafas podem ser colocadas na luz artificial (incandescente ou fluorescente), luz natural ou escuro, frio ou calor, fazendo-se combinações entre as variáveis.
Fontes nutricionais – podem ser acrescentados fragmentos de alimentos, palha, comprimidos de vitaminas esmagadas.
Materiais para decomposição – as garrafas podem conter o mesmo tipo de lama, mas serem divididas em dois grupos: um que vai receber materiais biodegradáveis e outro que vai receber materiais de degradação lenta.
Conteúdos de inserção do experimento:
Características Gerais dos seres vivos;
Citologia – metabolismo celular: fermentação, respiração e fotossíntese;
Seres vivos – reino Monera e Protista;
Ecologia – ciclos biogeoquímicos e poluição.
Temas transversais
Saúde;
Meio ambiente;
Ética e Cidadania.
Informações úteis
As cores diferentes na lama representam a presença de micróbios de fotossintéticos diferentes.
As bolhas são o resultado da formação de micro ambientes . O micro ambiente é o ambiente próximo de uma célula microbiana ou de um pequeno grupo de células.
Uma garrafa mantida no escuro não vai apresentar crescimento de bactérias fotosintéticas porque a energia da luz é crítica para o desenvolvimento destes organismos. Porém, outros tipos de crescimento bacteriano podem ocorrer: organismos fototróficos podem se favorecer de outros meios de produzir energia para crescimento na escuridão.
Uma garrafa mantida na luz do sol direto pode não mostrar nenhum crescimento porque a alta intensidade luminosa retarda a fotossíntese, e o calor extremo pode abafar crescimento.
Uma garrafa mantida a alta temperatura não mostrará crescimento, a menos que a terra venha de regiões quentes, porque a maioria dos organismos não pode sobreviver a temperaturas maiores que 50ºC (120ºF).
Se as garrafas estiverem cobertas com celofane colorido, micróbios diferentes crescerão, porque eles requerem cores de luz diferentes para crescer.

Fonte: http://archives.microbeworld.org/resources/experiment/pgs17-21.pdf

Leitura Recomendada
Brock T. D; M. T. Madigan; J. M Martinko; J. Parker. Biology of Microorganisms. 1994. Prentice Hall, New Jersey, 909 p.
NABT –– National Association of Biology Teachers – Meet Microbes, Microbe World Activities 1999 – VA – USA.
Pelczar, M. J.; E. C. S. Chan; Noel R. Krieg. Microbiologia, Conceitos e Aplicações.. 1997, Segunda edição. Makron Books, São Paulo, 517 p.
Ronald, M. Microorganisms in our World. Atlas. 1995. Mosby, St. Louis, 765 p.
Roitman I.; L. R. Travassos; J. L. Azevedo. Tratado de Microbiologia.. 1991. Editora Manole, São Paulo, 126 p.