Муниципальное общеобразовательное учреждение
Шаранчинская средняя общеобразовательная школа
Александрово-Заводского района
Забайкальского края
Тема: Вода - основа жизни на Земле.
Исполнитель проекта: учащаяся 8 класса Якимова Вера
Руководитель проекта: Литвиненко Виктория Сергеевна
с. Шаранча 2019 год
Оглавление.
Введение.
Теоретическая часть.
Краткая характеристика воды.
Свойства воды.
Роль воды.
Практическая часть.
2.1. Микроорганизмы воды.
2.2. Описание эксперимента по выращиванию бактерии в водной среде.
Заключение.
Использованная литература.
Введение.
«Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле»
Леонардо да Винчи
Тема: Вода - основа жизни на Земле.
Цель: изучить роль и значение воды на нашей планете.
Задачи:
1) Рассмотреть научную литературу для определения роли воды.
2) Провести эксперимент по выращиванию микроорганизмов в водной среде.
3) Сделать выводы о роли воды на нашей планете.
Вода – основа жизни на планете. Об этом с детства знает каждый человек, а в школьном возрасте может даже перечислить все основные свойства этого уникального вещества. Но все это не дает никакого представления о том, почему воду называют основой жизни на Земле. Несмотря на то, что ее беспрестанно изучают, начиная с самых древних времен, вода может преподнести нам немало сюрпризов. Это вовсе не кажется странным, если учесть, что она входит в число самых распространенных во Вселенной веществ. К тому же не так давно было выяснено, что наша планета обязана своим образованием воде. Поэтому древние философы превозносили ее превыше всех существующих жидкостей и посвящали ей целые поэмы. Я считаю, что вода основа жизни на Земле, так как жизнь на нашей планете зародилась в водной среде. Это мне и предстоит доказать.
Теоретическая часть.
Краткая характеристика воды.
Люди считают себя венцом творения природы и подчас забывают о том, что являются частью всего живого и взаимосвязаны с любыми процессами, происходящими на планете. Ученые утверждают, что это происходит из-за большого объема жидкости в нашем организме. Если рассматривать усредненные показатели, то можно уверенно говорить о том, что человек на 70, а то и 80 % состоит из чистой воды. В некоторых человеческих органах и тканях ее концентрация доходит до 90 %. В таком же количестве она содержится и в растениях, а также других организмах. Уже одно это подсказывает ответ на вопрос, почему воду называют основой жизни. Ведь природа отличается невероятной мудростью и, создав все живое, неспроста определила именно такой состав и соотношение жидкости относительно других веществ. Не стоит забывать и о том, что вода содержится на нашей планете в огромном количестве, и это тоже является важным фактором, обеспечившим когда-то возникновение, а затем и сохранение жизни на Земле. Если взять наш земной шар и покрутить его со всех сторон, внимательно рассматривая, то обнаружится, что приблизительно 80 его процентов покрыто водой. При этом в расчет идут только океаны. А ведь на планете есть еще реки, озера, моря, ледники и подземные воды. Все они составляют гидросферу – одну из оболочек нашей Земли. Благодаря тому, что она достаточно обширна, происходит бесконечный круговорот воды в природе, обеспечивающий регулярное взаимодействие этого вещества в разных своих формах существования. Интересно, что, несмотря на обилие воды на земном шаре, большая ее часть является непригодной для питья. А потому не может обеспечить человеческие потребности в восполнении жидкости. Питьевой воды на планете не более трех процентов, причем всего лишь менее одной трети от этого числа находится в озерах и реках. Зная эту информацию, становится не по себе от того, насколько плачевной может стать судьба человечества при исчезновении этих и так незначительных запасов. Вода – основа жизни на Земле. Этот факт сложно подвергнуть сомнению, тем более что она имеет массу уникальных свойств, которые не приводятся в школьных учебниках. О них ученые заговорили не так давно и до сих пор проводят массу исследований, выясняя все новые факты. Кроме этого, в любую школьную программу входит изучение химических и физических свойств воды, которые раскрывают некоторые ее особенности как вещества, чрезвычайно важного для обеспечения жизнедеятельности всех организмов на земном шаре.
Свойства воды.
Проводя параллель между словами «вода» и «основа жизни», мы не можем не рассказать о свойствах этой уникальной во всех смыслах жидкости. Интересно, что вода не имеет вкуса, запаха и цвета. Но в таком виде ее чрезвычайно сложно встретить в природе, ведь она по своей сути является растворителем и зачастую содержит в себе массу примесей, влияющих на ее органолептические показатели. Не так давно ученые открыли еще одно свойство воды, о котором ранее могли только подозревать. Как оказалось, она способна проникать абсолютно во все тела на планете. Это вещество содержится даже в составе камней, что полностью раскрывает, почему вода – основа жизни. Молекулы воды могут распадаться на ионы, также они образуют очень нестабильные и кратковременные водородные связи. Существуют они на протяжении доли секунд. Стоит помнить и о том, что в своем нормальном состоянии вода не может образовывать долговременные структуры, представляя собой однородную среду. Физики утверждают, что вода – это единственное на планете вещество, которое в своем нормальном состоянии имеет текучую форму. К тому же она может быть представлена в разных состояниях: жидкое, газообразное и твердое. Ни одно вещество, известное ученым, больше не обладает подобными свойствами. Вода способна вступать в химические реакции с другими веществами и может быть радиоактивной. Она обладает плотностью, теплопроводностью и электропроводностью. Эти свойства лучше всего проиллюстрируют следующие примеры. Практически у всех веществ на планете в процессе перехода из жидкого состояния в твердое меняется и их плотность. Если бы вода вела себя точно так же, то в водоемах при снижении температуры до нуля градусов по Цельсию происходили бы следующие реакции охлажденные верхние слои опускались бы на одно водоемов и выталкивали наверх более теплые; они, в свою очередь, вновь бы охлаждались, и так процесс шел бы до полного охлаждения всей массы воды; после этого водоем начал бы промерзать; слои льда вновь опускались бы на одно до полного замерзания всей воды; в итоге жизнь во многих морях и озерах на планете просто не смогла бы существовать. Однако в реальности процессы протекают совсем иначе, ведь уже при четырех градусах выше нуля вода достигает своей наивысшей плотности, и процесс перемешивания слоев завершается. Промерзает только верхний слой водоема, что способствует развитию различных организмов в толще воды. Важное значение вода в жизни играет посредством формирования климата. Это происходит за счет ее большой теплоемкости – она медленно нагревается и остывает. Именно этот факт является определяющим при установлении погоды в разных районах планеты. Многие ученые утверждают, что вода – основа жизни, потому что без нее и перечисленных нами свойств ничто живое не смогло бы существовать на земном шаре.
Роль воды.
Почему вода - основа жизни на Земле? Этим вопросом наши современники задаются не так уж и часто. Но если все же углубиться в его изучение, то выяснятся очень интересные подробности об этом кажущемся таким знакомым веществе. Вода в природе и жизни человека играет незаменимую роль. Достаточно знать о том, что она активно участвует в формировании рельефа и его изменении на земном шаре. Интересно, что если полностью сгладить весь рельеф, то вода покроет всю планету слоем в три километра. Это кажется просто невероятным, но очень точно описывает одну из основных ролей, которые выполняет это вещество. Кроме этого она является настоящим творцом климата, распределяет и аккумулирует энергию, а главное – представляет собой основу для всего живого на нашей планете. Ученые полагают, что основой зарождения жизни на любой из планет во Вселенной является одно правило: живой организм, включая все внутренние органы и структуры жизнеобеспечения, должен состоять из веществ, которые находятся в свободном доступе. Очень важно, чтобы их недостаток можно было восполнить. А значит, они должны быть: доступны; обеспечивать комфортное существование; в полной мере выполнять свои функции по обеспечению жизнедеятельности. Все перечисленные факторы науке хорошо известны и изложены ею в виде многочисленных теорий о зарождении жизни. Исходя из обилия воды на нашей планете, именно она должна являться тем материалом, который соответствует всем вышеперечисленным пунктам и раскрывает суть, почему воду называют основой жизни на Земле.
Практическая часть.
Микроорганизмы воды.
Вода является естественной средой обитания многих микроорганизмов. Обычная нормальная микрофлора воды – это сапрофиты, представленные псевдомонасами, микрококками, серо- и железобактериями, мицелиальными и дрожжеподобными грибами, микроскопическими водорослями, простейшими, зоопланктоном и зообетосом, фагами, актиномицетами и другими микроорганизмами. Важная роль микроорганизмов в процессах биологической продуктивности водоемов определяется тем, что микроорганизмы разлагают мертвое органическое вещество, превращая продукты его распада в пригодные для питания водой растительности и, кроме того, сами микроорганизмы служат пищей для водных животных. Микробное население воды отражает состав микрофлоры почвы, с которой вода имеет непосредственный контакт. Микроорганизмы, обитающие в воде, являются распространенными обитателями почвы. В воду микробы попадают не только из почвы, но и вместе с выделениями человека, животных, бытовыми отбросами, сточными водами и пр. Во всех водах пресных и соленых так же, как и на суше, встречаются представители разных физиологических групп микроорганизмов, которые принимают участие в круговороте азота, углерода, фосфора, железа, марганца, калия и других элементов. Помимо этих микроорганизмов в воду могут попадать, сохраняться и даже размножаться возбудители инфекционных болезней. Воды открытых водоемов загрязняются патогенными микробами в результате попадания в них неочищенных сточных вод инфекционных и ветеринарных лечебниц, канализационных вод. В воде размножаются возбудители холеры и длительное время в воде могут сохраняться возбудители дизентерии, брюшного тифа, энтеровирусы, лептоспиры и др. Интенсивность обсеменения воды микроорганизмами и состав микрофлоры зависит от многих факторов – от гидрохимических показателей, сезона года, уровня эвтрофности водоема, температуры воды, от степени загрязнения водоема сточными, хозяйственными и промышленными водами, от степени загрязнения органическими и неорганическими химическими соединениями и пр. Вблизи населенных мест количество микроорганизмов в воде особенно велико и видовой состав микробов более разнообразен. На количественный и качественный состав микрофлоры открытых водоемов деятельность человека оказывает большое влияние. Реки и другие открытые водоемы, расположенные в черте любого населенного пункта, подвергаются систематическому загрязнению стоками хозяйственных вод и фекальных нечистот. Микроорганизмы являются индикаторами гидрологических явлений в моря, океанах, пресных и других водоемах. Вода морей и океанов тоже богата микроорганизмами, но там их значительно меньше, чем в пресноводных открытых водоемах. Благодаря своей высокой и разносторонней ферментной активности микроорганизмы, распространенные в водной толще и густо заселяющие поверхность дна, ступают как биокатализаторы реакций, составляющих основные звенья круговорота веществ. Им принадлежит особая роль в превращении и образовании органической материи. Разрушая мертвое органическое вещество и регенерируя из него необходимые для растительности неорганические соединения, обеспечивают тем самым воспроизводство жизни растительных организмов. Подавляющее большинство микроорганизмов, обитающих в морях и океанах, обладают значительной биохимической активностью. Благодаря активности ферментов микробов, происходит превращение многих углеводистых веществ. Многие микроорганизмы используют связанный кислород нитратов, усваивают газообразные формы азота. Многие из них, и прежде всего неспороносные палочки, являются денитрификаторами. Среди них есть и такие, которые вызывают разрушение хитиновых покровов водных обитателей. При разрушении хитина образуются минеральные продукты. Наличие в водных глубинах бактерий, разрушающих органические вещества, в том числе и хитин, до простых соединений, обуславливает возможность освобождающимся азоту и углероду вновь вступать в цикл круговорота веществ. Под влиянием жизнедеятельности десульфурирующих бактерий сульфаты морской воды превращаются в сероводород. Тионовые бактерии, обуславливая окисление сероводорода и других соединений серы, оказывают тем самым влияние на содержании сероводорода в морской воде придонных слоев. Тионовые бактерии обнаруживаются в шельфовой части открытых морей, во внутриконтинентальных морях, на дне Северного Ледовитого океана. Основная масса микробного населения морей и океанов сосредоточена в прибрежных зонах, где располагаются населенные пункты, а также в районах регулярного присутствия морских судов. В воде постоянно происходят процессы самоочищения – микроорганизмы погибают от действия солнечных лучей и химических веществ, действия метаболдитов, вырабатываемых различными видами бактерий, грибов, водорослей. Но эти процессы нарушаются при увеличении степени загрязнения водоемов. На активность течения микробиологических процессов и скорость самоочищения водоемов оказывают влияние видовой состав рыб, их количество, а также степень заиления дна водоема. Наименее обсемененными микроорганизмами являются почвенные воды, попадающие на поверхность через артезианские скважины и родники.
2.2. Описание эксперимента по выращиванию микроорганизмов в водной среде.
В результате проведённой исследовательской работы я научилась выращивать микроорганизмы в водной среде. Для культивирования простейших лучше всего использовать дождевую или талую воду. Речную, озерную или прудовую воду перед использованием кипятят и фильтруют либо через густой шелк, либо через бумажный фильтр. Поскольку водопроводная вода хлорируется, она не пригодна для содержания простейших. Если же приходится прибегать к использованию водопроводной воды, то ее предварительно отстаивают в течение 7—10 дней в стеклянном сосуде (при этом воду периодически помешивают стеклянной палочкой). Во время отстаивания хлор постепенно улетучивается, а вода насыщается кислородом. Перед использованием воду фильтруют. Важную роль при разведении простейших играют температура воды и освещение. Наиболее благоприятной является температура 18—23 °С. Необходимо следить за тем, чтобы не было резких колебаний температуры. Многим простейшим необходимо хорошее дневное освещение, поэтому банки с культурой простейших ставят вблизи окна, но при этом нельзя допускать попадания на них прямых солнечных лучей (для защиты можно использовать какие-либо экраны — занавеску, ширму и т.д.). Нельзя допускать загрязнения воды какими-либо химическими веществами. Банки с культурами держат закрытыми стеклянными пластинками. Это уменьшает испарение воды и загрязнение культуры пылью. Для сосудов с культурой лучше всего выделить специальное место и не перемещать их, избегая тем самым встряхивания жидкости.
Я взяла 100 грамм чистой воды из подземного источника. В стеклянную посуду с этой водой я добавила небольшой кусочек хлеба. Посуду поставила в тёмное и тёплое место на три дня. Через три дна кусочек хлеба покрылся плесенью чёрного цвета. По истечении 5 дней кусочек хлеба полностью растворился в воде. Я рассмотрела воду в микроскоп. В результате я увидела выращенные мною микроорганизмы.
Заключение.
Мы привыкли к воде и часто даже не задумываемся о том, какие тайны скрывает от нас это удивительное вещество. Вода покрывает большую часть нашей планеты. Она присутствует везде и всюду и именно благодаря ей возможна сама жизнь, которая и зародилась в океане. Более того, вероятно, что вода играет огромную роль не только в нашей повседневной жизни, но и во всей Вселенной. До сих пор неизвестно, как вода появилась на Земле, но она несомненно стала величайшим даром природы. Вода обладает множеством уникальных свойств, природу которых мы не всегда можем понять. Без воды на Земле нет деятельной жизни. Изучив материалы по данной теме, я убедилась в том, что вода чудо, данное нам природой. Важная роль воды заключается в том, что она является основным элементом в поддержании жизни человека, т. е. – непременная составляющая часть всего живого. Только там, где есть вода, есть жизнь! Нет живого, если нет воды! Гипотеза моего исследования подтвердилась. Действительно, вода – универсальное вещество, без которого невозможна жизнь. Вода – одно из самых важных веществ на Земле. Животные, люди и растения не могут жить без воды. Без неё не обойтись никому и никогда, и заменить её нечем! Вода – бесценное богатство, которое дарит нам природа. Всему живому нужна чистая вода, а значит, воду нужно использовать бережно, не загрязнять и не тратить её напрасно. Работать над этой темой мне было немного трудно, но очень интересно. Трудно потому, что пришлось очень много прочитать, но зато я узнала много нового и интересного. Я училась работать с различной литературой и отбирать необходимый материал. Но разве можно всё рассказать о воде? Ведь с каждым днём мы узнаём о воде всё больше и больше. Я убедилась, что вода нужна всем и всегда. В мире нет ничего более драгоценного, чем самая обыкновенная и привычная вода!
Использованная литература.
Викторова И. Энциклопедия юного ученого: жизнь, подводный мир, археология, эволюция, человек, медицина. – М.: - «Россмен», 2000
Ликум А. Энциклопедия для детей Все обо всем. - М.: -Компания «Ключ – С» Филологическое общество «Слово», 1995
Прохоров А. М. Большая Советская энциклопедия. – М.: - издательство «Советская энциклопедия», 1970
http://fb.ru/article/382421/voda---osnova-jizni-svoystva-vodyi-ee-znachenie-v-formirovanii-jizni-na-zemle-i-potrebnost-dlya-cheloveka
Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник “Экология. 10-11 класс”, “Дрофа”, 2000
4
14 693
2 957 
