Ρήνου, 3061 Λεμεσός, Κύπρος +357 25692130 lyk-ag-ioannis-lem@schools.ac.cy

Επίσκεψη ερευνητικών ομάδων μαθητών του Λυκείου Αγίου Ιωάννη στο

Πανεπιστήμιο Κύπρου (Τμήμα Θετικών Επιστημών, Εργαστήριο Οικολογίας και Βιοποικιλότητας)

Την Τετάρτη 31/10/2018 δύο ερευνητικές ομάδες μαθητών του Λυκείου Αγίου Ιωάννη μετά από ραντεβού που είχαμε με τον Αναπληρωτή Καθηγητή και Υπεύθυνο του Εργαστηρίου Οικολογίας και Βιοποικιλότητας του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κύπρου πήγαμε στην Λευκωσία με την συνοδεία των συντονιστών εκπαιδευτικών των ερευνητικών μας εργασιών κ. Νικόλα Νικολάου και κα Χρυσούλα Χρυσοστόμου και επισκεφτήκαμε το Εργαστήριο Οικολογίας και Βιοποικιλότητας όπου είχαμε μια ουσιαστική συζήτηση με τον κ. Σφενδουράκη που είναι και ο έμπειρος ερευνητής των ερευνητικών μας εργασιών που θα κάνουμε κατά την σχολική χρονιά 2018 – 2019.

 Pic001

Pic002

Μέσα από την συζήτηση που ακολούθησε παραθέσαμε τα ερωτήματα μας σχετικά με την ερευνητική μας εργασίες και προσπαθήσαμε μέσα από την συζήτηση να εξαγάγουμε την μορφή των ερευνητικών μας εργασιών. Συγκεκριμένα αναλυτικά ανά ερευνητική ομάδα συζητήσαμε τα πιο κάτω:

1η Ερευνητική ομάδα για την ερευνητική εργασία: Πως επηρεάζει το χώμα την βλάστηση σε μια περιοχή;

Αφού συζητήσαμε για τις ιδιότητες του χώματος και λύσαμε όλες μας τις απορίες σε σχέση με αυτά που έχουμε ήδη μελετήσει συζητήσαμε σε σχέση με την πειραματική μεθοδολογία που θα ακολουθούσαμε, αφού πρώτα έγιναν ξεκάθαρα τα ερευνητικά μας ερωτήματα σε σχέση με την ερευνητική μας εργασία. Τα ερευνητικά ερωτήματα που καθορίστηκαν ήταν:

(α) Πως το χώμα μιας περιοχής επηρεάζει την ανάπτυξη των φυτών;

(β) Αν υπάρχουν διαφορές στο χώμα και υπόστρωμα της ευρύτερης περιοχής του Γεωπάρκου Τροόδους και αν αυτές οι διαφορές επηρεάζουν την πορεία της βλάστησης των φυτών και γενικά τα χαρακτηριστικά των φυτών καθώς μεγαλώνουν;

Για να μπορέσουμε να απαντήσουμε σε αυτά τα ερωτήματα καθώς είχαν καθοριστεί πλήρως με τον έμπειρο ερευνητή μας σχεδιάσαμε ένα πείραμα το οποίο θα εκτελέσουμε στο εργαστήριο Χημείας με τους συντονιστές καθηγητές μας και τα βασικά βήματα του πειράματος είναι τα πιο κάτω:

  1. Πρώτα από όλα επειδή θέλουμε να συγκρίνουμε διαφορές από διαφορετικά πετρώματα (χώμα) αποφασίσαμε να πάρουμε χώμα από δύο περιοχές με διαφορετικό υπόστρωμα και χώμα που βρίσκουμε στα φυτώρια (σαν το τυφλό μας δείγμα). Έτσι θα έχουμε τρία διαφορετικά είδη χώματος για να μπορούμε να μελετήσουμε και να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα μας για να δούμε αν υπάρχουν οποιεσδήποτε διαφορές στα αποτελέσματα μας.
  2. Μια περιοχή που θα πάρουμε χώμα θα ανήκει στην περιοχή του Γεωπάρκου Τροόδους (περιοχή με χαρακτηριστικό πέτρωμα και χώμα)
  3. Η κάθε περιοχή που θα πάρουμε χώμα θα χαρτογραφηθεί με το GPS για να μπορέσουμε να τις χαρτογραφήσουμε
  4. Τα τρία διαφορετικά χώματα θα περαστούν από Χημική ανάλυση ώστε να έχουμε τις Φυσικές και Χημικές ιδιότητες τους για σκοπούς σύγκρισης μετά των αποτελεσμάτων μας.
  5. Στο εργαστήριο τώρα θα ετοιμάσουμε 10 μικρές γλάστρες για το κάθε διαφορετικό χώμα που θα έχουμε (σύνολο 30 γλάστρες για 3 διαφορετικά ήδη χώματος). Σε κάθε γλάστρα θα μπει η ίδια μάζα χώματος ανάλογα με το μέγεθος τους, θα έχουν τον ίδιο φωτισμό και θα παίρνουν την ίδια ποσότητα νερού που θα καθοριστεί ανάλογα με το μέγεθος τους.
  6. Οι δέκα γλάστρες θα χωριστούν ανά πέντε και θα φυτέψουμε σε αυτές διαφορετικά ήδη φυτών (ίδιο αριθμών σπόρων και φυτών για κάθε περιοχή που έχουμε χώμα) που θα μεγαλώνουν γρήγορα σε κανονικές συνθήκες στο τυφλό μας δείγμα (χώμα από φυτώριο για σκοπούς σύγκρισης) έτσι ώστε να δούμε παράλληλα την ανάπτυξη τους και να προβούμε σε συγκρίσεις όταν θα έχουμε τα τελικά μας αποτελέσματα.
  7. Θα ελέγχουμε την πορεία ανάπτυξη τους δύο φορές την εβδομάδα ώστε να μπορούμε να έχουμε αρκετά αποτελέσματα σε σχέση με την στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων μετά. Θα ελέγχουμε πότε ξεκίνησαν να φυτρώνουν, πόσα φυτά βλάστησαν, πότε έβγαλαν τα πρώτα τους φύλλα, πόσα φύλλα έχουν, πόσο ύψος έχουν, και άλλες παραμέτρους που θα κανονίσουμε με τον έμπειρο ερευνητή μας στην συνέχεια.
  8. Αφού φροντίζουμε τα φυτά σε όλες τις 3 γλάστρες για δύο μήνες θα περάσουμε στην στατιστική πλέον επεξεργασία των μετρήσεων μας για να μπορέσουμε να έχουμε τις απαντήσεις ή τουλάχιστον μια πρώτη ιδέα σε σχέση με τα αρχικά μας ερωτήματα.

Για εμάς είναι η πρώτη μας επαφή με ερευνητικές εργασίες και η όλη διαδικασία μας ενθουσίασε και μας γέμισε χαρά σε σχέση με το όλο εγχείρημα που θα προσπαθήσουμε να επιτύχουμε μέσα από την δική μας ερευνητική εργασία. Ήταν μια συνάντηση αρκετά παραγωγική και ο έμπειρος ερευνητής μας ήταν αρκετά κατατοπιστικός αλλά και αρκετά βοηθητικός σε σχέση με αυτά που ρωτούσαμε.

Μαρία Χρίστου

Μαρία Κοζάκου

Αλέξανδρος Καλλινάκης

 

2η Ερευνητική ομάδα για την εργασία: Πως επηρεάζει το εδαφικό υπόστρωμα μιας περιοχής την πανίδα (εδαφόβιες ομάδες εντόμων) της περιοχής.  

Αφού συζητήσαμε κατά πόσο θα μπορούσαμε να μελετήσουμε την χλωρίδα (συγκεκριμένα τα ενδημικά φυτά) μιας περιοχής με επιτόπου παρατηρήσεις στο Γεωπάρκο Τροόδους και είδαμε ότι θα ήταν δύσκολο κατά την χειμερινή περίοδο λόγω και των χαμηλών θερμοκρασιών (δεν θα προλαβαίναμε μέχρι τον Μάρτιο που ανθίζουν τα ενδημικά φυτά και έτσι θα μέναμε μόνο με βιβλιογραφικές παρατηρήσεις αντί να μελετήσουμε επιτόπου και να κάνουμε πειραματικές παρατηρήσεις και πειραματικές μετρήσεις) αποφασίσαμε να μελετήσουμε την πανίδα και συγκεκριμένα τις εδαφόβιες μονάδες εντόμων σε διαφορετικά υποστρώματα έτσι ώστε να δούμε κατά διαφέρει η πανίδα και συγκεκριμένα οι πληθυσμοί των εντόμων σε μια περιοχή ανάλογα με το υπόστρωμα και το πέτρωμα μιας περιοχής. Η μέρα αυτή ήταν πολύ σημαντική για την έρευνα μας μια και μας βοήθησε να στήσουμε την μεθοδολογία της ερευνητικής μας εργασίας και να καταλήξουμε στα γενικά ερευνητικά μας ερωτήματα σε σχέση με το θέμα που μπορούν να συνοψιστούν στα ποιο κάτω:

  • Ποιες οι διαφορές στο υπόστρωμα (Πετρώματα και χώμα) των διαφόρων περιοχών που θα μελετήσουμε (βιβλιογραφικά και με Χημικές αναλύσεις του χώματος της κάθε περιοχής που θα μελετήσουμε ώστε να δούμε και από ποια πετρώματα προέρχεται);
  • Πως μεταβάλλονται (αν μεταβάλλονται) οι πληθυσμοί των επιδάφιων ομάδων εντόμων ανάλογα με το υπόστρωμα;
  • Υπάρχουν διαφορές στα υποστρώματα της περιοχής του Γεωπάρκου Τροόδους σε σχέση με άλλα διαφορετικά εδαφικά υποστρώματα;
  • Πως μεταβάλλονται οι πληθυσμοί των διαφόρων εδαφόβιων οργανισμών που θα παρατηρήσουμε σε σχέση με τον μήνα (δεν προλαβαίνουμε να κάνουμε με την εποχή έτσι θα κάνουμε λιγότερες μετρήσεις για να καλύψουμε 3 διαφορετικούς μήνες τουλάχιστον)

Για να μπορέσουμε να απαντήσουμε σε αυτά τα ερωτήματα καθώς είχαν καθοριστεί πλήρως με τον έμπειρο ερευνητή μας σχεδιάσαμε ένα πείραμα το οποίο θα διεξαγάγουμε επιτόπια στις περιοχές που αποφασίσαμε ότι θα είναι η περιοχή πίσω από το Κούριο, κοντά στον ναό του Απόλλωνα του Υλάτη (σε αυτή την περιοχή το υπόστρωμα και το χώμα είναι στην ουσία πετρώματα που σπάζουν εύκολα, κόννος και έχει υψόμετρο κοντά στα 80 μέτρα), στην περιοχή του βιότοπου Ακρωτηρίου που είναι αμμώδες το υπόστρωμα και πιο κοντά στην θάλασσα (υψόμετρο μηδέν) και στην περιοχή του Πάνω Αμιάντου κοντά στο Γεωπάρκο Τροόδους ή κοντά στην λίμνη του μεταλλείου του Πάνω Αμιάντου (υψόμετρο περίπου 1400 μέτρα) με υπόστρωμα από ηφαιστιογενή πετρώματα σύμφωνα με όλη την γεωλογία της περιοχής.

Αφού συμφωνήθηκαν οι περιοχές που θα μελετούσαμε προχωρήσαμε στον ερευνητικό μας πλέον σχεδιασμό και στην μεθοδολογία που θα χρησιμοποιούσαμε. Για να μπορέσουμε να επεξηγήσουμε την μεθοδολογία θα αναφερθούμε πρώτα στις παγίδες που θα αναφέρουμε ότι θα χρησιμοποιήσουμε στην μεθοδολογία μας για να κατανοήσουμε ακριβώς σε τι θα αναφερόμαστε όταν μιλούμε για παγίδες εδαφόβιων οργανισμών.

Pic003

Παγίδες εδάφους

Μια παγίδα εδάφους αποτελείται από ένα δοχείο, στην έρευνά μας θα χρησιμοποιήσουμε πλαστικά ποτήρια νερού μιας χρήσης που βρίσκουμε αρκετά μεγέθη στις υπεραγορές, αλλά μπορεί επίσης να είναι φτιαγμένο και από γυαλί ή μέταλλο. Το δοχείο αυτό βυθίζεται στο έδαφος με τέτοιον τρόπο ούτως ώστε τα χείλη του να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με την επιφάνεια του εδάφους. Στην δική μας έρευνα θα σκάψουμε στα μέρη που θα τοποθετήσουμε τις παγίδες και θα βάλουμε μέσα πλαστικά ποτήρια (το ένα μέσα στο άλλο, όπως φαίνονται στην διπλανή φωτογραφία) σκεπάζοντας τα μετά με το υπόστρωμα του εδάφους έτσι ώστε να μην υπάρχουν ανωμαλίες στο υπέδαφος. Αφού το κάνουμε αυτό θα πιασουμε προσεκτικά το πάνω ποτήρι που θα είναι γεμάτο με χώμα και θα το αφαιρέσουμε ώστε να μείνει καθαρό το δεύτερο ποτήρι. Έτσι ενώ δεν θα υπάρχουν οποιεσδήποτε παρεμβολές στο υπέδαφος θα υπάρχει μια υπόγεια παγίδα για τους εδαφόβιους οργανισμούς όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχεδιάγραμμα (Κουφιανάκη, 2005).

Pic004 Pic005

Πολλές φορές η παγίδα παρεμβολής προστατεύεται τοποθετώντας μια πλατιά πέτρα από πάνω, έτσι ώστε να αποφεύγεται η καταστροφή της από τη βροχή ή από τα μεγάλα θηλαστικά. Στην δική μας περίπτωση θα προστατέψουμε τις παγίδες όταν θα μείνουν για ένα διάστημα μέχρι να τις ξαναχρησιμοποιήσουμε με πέτρες έτσι ώστε να μην συμπιεστούν από το χώμα. Τώρα σύμφωνα με το σχήμα οι μικροοργανισμοί θα παγιδεύονται και θα πρέπει οι παγιδευμένοι  οργανισμοί, με κάποιο τρόπο να συντηρηθούν, ιδίως αν οι παγίδες δεν αντικατασταθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα (στην δική μας έρευνα θα αφήσουμε τις παγίδες για μια βδομάδα αλλά και πάλι χρειάζεται οι μικροοργανισμοί να συντηρηθούν). Σαν συντηρητικό χρησιμοποιείται κυρίως η αιθυλενογλυκόλη [CH2(OH)-CH2(OH)], η οποία είναι μια αντιψυκτική ουσία. Πρόκειται για μία χημική ένωση άχρωμη, άοσμη, μη πτητική και σχετικά φθηνή, η οποία δεν έλκει ή απωθεί τους οργανισμούς, ενώ ταυτόχρονα τους συντηρεί για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Έτσι στο άδειο ποτήρι που θα μείνει τώρα θα τοποθετήσουμε την ουσία και θα σημειώσουμε την περιοχή με κορδέλες έτσι ώστε να μπορέσουμε να βρούμε εύκολα τις παγίδες μας όταν θα πάμε ξανά στη περιοχή.

Τοποθέτηση παγίδων: Σε κάθε περιοχή θα τοποθετηθούν 12 παγίδες σε ορθογώνια διάταξη όπως στο πιο κάτω σχήμα, δηλαδή οι παγίδες θα μπουν σε δύο παράλληλες σειρές που θα απέχουν μεταξύ τους 10 μέτρα περίπου και σε κάθε σειρά θα μπαίνουν 6 παγίδες. Η απόσταση των παγίδων που θα μπαίνουν σε κάθε σειρά έχει καθοριστεί στα 5 μέτρα.

Pic006

Με αυτό το τρόπο θα μπορέσουμε μέσα από την πολυσυλλεκτικότητα να καταγράψουμε με όσο τον δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια τον πληθυσμό των οργανισμών που θα συλλέξουμε έτσι ώστε να έχουμε καλή στατιστική ανάλυση.

Μεθοδολογία της έρευνας μας:

Αφού πλέον είχαν καθοριστεί τα ερευνητικά ερωτήματα και ο τρόπος με τον οποίο θα τοποθετήσουμε τις παγίδες μας προχωρήσαμε στην μεθοδολογία και στον καθορισμό των χρονοδιαγραμμάτων σύμφωνα με τα πιο κάτω:

  1. Βιβλιογραφική ανασκόπηση και καθορισμός των ερευνητικών μας ερωτημάτων
  2. Καθορισμός της μεθοδολογίας της έρευνας μας
  3. Τοποθέτηση των παγίδων (οι παγίδες θα μείνουν για μια βδομάδα) και ακριβής καθορισμός των περιοχών που θα ερευνήσουμε σε χαρτογράφηση.
  4. Μάζεμα χώματος από τις περιοχές και χημική ανάλυση του χώματος έτσι ώστε να δούμε τις διαφορές μεταξύ των υποστρωμάτων των περιοχών.
  5. Μάζεμα των παγίδων και στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων μας που θα γίνει σε συνεργασία με το εργαστήριο Οικολογίας και Βιοποικιλότητας του Τμήματος Βιολογικών σπουδών του Πανεπιστήμιου Κύπρου
  6. Δεύτερη μέτρηση σε ένα μήνα από την ημέρα που θα μαζέψουμε της παγίδες της πρώτης μέτρησης
  7. Μάζεμα των παγίδων μια βδομάδα μετά την τοποθέτηση τους για δεύτερη φορά και στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων μας που θα γίνει σε συνεργασία με το εργαστήριο Οικολογίας και Βιοποικιλότητας του Τμήματος Βιολογικών σπουδών του Πανεπιστήμιου Κύπρου
  8. Πιθανή Τρίτη μέτρηση ένα μήνα μετά το μάζεμα των παγίδων της δεύτερης μέτρησης
  9. Εξαγωγή τελικών αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων
  10. Οι παγίδες μεταξύ των μετρήσεων θα προστατεύονται με πέτρες για να μην σπάσουν και χρειαστεί να τις τοποθετήσουμε και πάλι και κάθε φορά θα τοποθετείτε νέο συντηρητικό για κάθε μέτρηση.

Για εμάς είναι η πρώτη μας επαφή με ερευνητικές εργασίες και η όλη διαδικασία μας ενθουσίασε και μας γέμισε χαρά σε σχέση με το όλο εγχείρημα που θα προσπαθήσουμε να επιτύχουμε μέσα από την δική μας ερευνητική εργασία. Ήταν μια συνάντηση αρκετά παραγωγική και ο έμπειρος ερευνητής μας ήταν αρκετά κατατοπιστικός αλλά και αρκετά βοηθητικός σε σχέση με αυτά που ρωτούσαμε.

Δαμιανού Χαρά Β32

Χαραλάμπους Μάριος Α21

Παπαπέτρου Θεοδόσης Α21