Спосіб моделювання гідробіологічного процесу

Спосіб моделювання гідробіологічного процесу, який включає одночасне спільне вирощування у резервуарі з рідинним живильним середовищем принаймні двох різновидових біологічних об'єктів рослинної природи, одним з яких є фотосинтезуюча зелена водорість кладофора, який відрізняється тим, що різновидові біологічні об'єкти вирощують у герметично закритому резервуарі за умов підвищеного гідростатичного тиску. системи, спрямованих на підвищення її гідростатичного тиску, а отже індукцію відповідних змін у газообміні рослини як біологічного об'єкту з рідинним живильним середовищем, досягають підвищення інформативності експериментальної моделі. При вирішенні технічного завдання було взята до уваги залежність газоообміну біосистем від рівня парціального тиску того чи іншого газу в суміші газів. Розглядаючи газообмін біосистем за умов їх природного існування, газообмін організму визначається тиском газів у довкіллі. Коливання атмосферного тиску в сторону збільшення або зменшення позначається адекватними відхиленнями самих умов існування біосистем будьякого рівня структурної організації. Проте, якщо для тваринного світу вказані особливості газообміну є загальновідомим фактом, який проявляється, наприклад, гірською хворобою, синдромом декомпресії, та ін. внаслідок зниження у той чи інший спосіб атмосферного тиску, або навпаки, при підвищенні атмосферного тиску супроводжується токсичною дією газів, зокрема, кисню, азоту та ін., то для рослинного світу залежність газообміну від коливань атмосферного, а отже - гідростатичного тиску вивчена недостатньо, перш за все через недостатній рівень методичного забезпечення досліджень зазначеного плану. Виходячи з наведеного, поставлене завдання вирішують тим, що у відомому способі моделю со о CM О) 4203 вання гідробіологічного процесу, який полягає в одночасному спільному вирощуванні у резервуарі з рідинним живильним середовищем принаймні двох різновидових біологічних об'єктів рослинної природи, одним з яких є фотосинтезуюча зелена водорість кладофора, відповідно до корисної моделі, різновидові біологічні об'єкти вирощують у герметично закритому резервуарі за умов підвищеного гідростатичного тиску. Перелік фігур креслень і зображень. Фіг.1. Схема постановки гідробіологічного процесу: 1 - оптично прозорі резервуари з живильним середовищем 2 - зелена фотосинтезуюча водорість кладофора 3 - пагінці бузку 4 - плівчаста мембрана 5 - водяний мантометр Фіг.2. (Фотографія). Приклад моделювання гідробіологічного процесу: А - пророщення пагона в герметизованому резервуарі з кладофорою (дослід). Б - пророщення пагона в відкритому резервуарі з кладофорою (контроль). В - пророщення пагона в відкритому резервуарі без кладофори. Спосіб здійснюють таким чином. У два однакові за об'ємом оптично прозорі і наповнені рідким живильним середовищем резервуари 1 (Фіг.1) вміщують по одній водорості кладофори 2 і переконуються у їх здатності до фотосинтезу: при освітленні, наприклад, у денний час, обидві кулясті водорості за рахунок понтонного ефекту, індукованого виділеними при фотосинтезі пухирцями кисню, спливають догори, а в умовах затемнення кулясті кладофори 2 занурюються вглибину. Після цього в обидва резервуари 1 вміщують принаймні по одному пагону з бруньками, наприклад, бузку 3. Один із двох резервуарів 1 з кладофорою 2 залишають для контролю, а інший - дослідний - герметизують таким чином, щоб надводна і підводна частини були відокремлені, наприклад, за допомогою плівчастої мембрани 4. При цьому рідинне живильне середовище разом з кладофорою 2 і підводною частиною пагона 3 повністю герметизують, відокремлюючи підводну частину резервуару 1 від довкілля. Дослідний резервуар 1 за допомогою штуцера (на фіг.1 не позначено) під'єднують до водного манометра 5 для візуалізації підвищення тиску під мембраною в результаті фотосинтезного процесу в кладофорі 2. Обидва резервуари 1 вміщують в однакові умови освітлення і спостерігають за темпом розвитку бруньок на пагонах бузку 3, на характер змін тиску у герметизованому - дослідному резервуарі 1, порівняно з контрольним. Роблять висновок про взаємозв'язок гідростатичного тиску в рідинному живильному середовищі і пов'язаного з ним підвищення парціального тиску кисню з характером гідробіологічного процесу. Приклад У два наповнені рідинним живильним середовищем резервуари із прозорого безбарвного скла занурили по одній зеленій водорості кладофори і вмістили туди пагони бузку. Один із резер вуарів (Фіг.2А) герметизували за допомогою плівчастої мембрани (дослід), а другий, контрольний, залишили відкритим (Фіг.2Б). Ще в один резервуар для додаткового контролю (Фіг.2В) у рідинне живильне середовище вмістили лише декілька пагонів бузку, без занурення кладофори. Усі резурвуари розмістили в однакові умови освітлення і спостерігали за характером зміни тиску у герметизованому резервуарі, за газоутворенням занурених кулястих водоростей кладофор, темпом розвитку бруньок на пагонах бузку, після чого на основі отриманих результатів зробили висновок про взаємозв'язок гідростатичного тиску в рідинному живильному середовищі і пов'язаного з ним підвищення парціального тиску кисню з характером гідробіологічного процесу. Як видно на Фіг.2А, при герметизації рідинного живильного середовища з зануреною в нього кладофорою і частиною пагона бузку має місце помітна затримка розвитку пагона. Привертає увагу при цьому високий рівень газоутворення кладофори: її сплиття у верхні шари рідинного живильного середовища в резервуарі вказує на значне утворення кисню внаслідок фотосиентезної діяльності водорості, що супроводжується підвищенням гідростатичного тиску взагалі, а парціального тиску кисню - зокрема. Про активний процес газоутворення свідчить не тільки візуально помітне підняття плівчастої мембрани на горловині резервуару, але й переміщення рівнів води у водяному манометрі, вказуючи на відповідне підвищення гідростатичного тиску в герметизованій системі. За умов відкритого спільного вирощування пагонів і кладофори (Фіг.2Б) ріст пагонів набагато виразніший, порівняно із вирощуванням у герметизованому резервуарі. Слід зауважити, що темп росту пагонів у відкритому резервуарі з кладофорою (Фіг.2Б) переважає те, що за умов збагачення рідинного живильного середовища киснем ріст пагонів як відображення гідробіологічного процесу відбувається значно активніше, ніж без кисню. Перебування кладофори на дні у резервуарі на фіг. 2Б, очевидно, пов'язане з інтенсивним поглинанням утвореного внаслідок фотосинтезу кладофори кисню і відсутністю в зв'язку з цим понтонного ефекту газових кульок щодо кладофори. Тим більше звертає увагу затримка росту пагонів у герметизованому резервуарі, представленому на Фіг.2А, де кисню утворено в достаній кількості. Отже, результати наведеного прикладу вказують на те, що хоч наявність кисню у рідинному живильному середовищі сприяє росту рослин, підвищення парціального тиску кисню в рідинному живильному середовищі негативним чином позначається на ростових процесах. Очевидно, обмін речовин у зеленій рослині при вирощуванні її в рідинному середовищі вимагає врівноваження атмосферного тиску над шаром рідини з внутрішнім - гідростатичним тиском у гідрологічній системі. Таким чином, запропонована корисна модель гідробіологічного процесу завдяки новим особливостям методичної організації забезпечує можливість відтворення життєво важливих умов життя рослини у водному середовищі відповідно до різних завдань гідробіологічного експерименту, і 4203 може знайти використання в гідробіологічних і екологічних дослідженнях, особливо при розробці і проектуванні ефективних природоохоронних технологій. Джерело інформації, яке слід взяти до уваги. 1. Пат. 64471 А. Україна, МПК A01G7/00, A01G33/00, F21L14/00. Гідропонна система / Гудима А.А., Дем'яненко В.В., Сорока І.С., Ярошенко Т.Я.-№ . №2003065254; Заявлено 06.06.03; Опубл. 16.02.04, Бюл. №2. л Фіг. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601