Детектив с чашкой Петри

Вместе с учеными ТПУ школьники Томска «прощупали» почву под ногами

ПОПУЛЯРНЫЙ ГЕРОЙ КНИГ АРТУРА КОНАНА ДОЙЛЯ, СЫЩИК ШЕРЛОК ХОЛМС, С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ДЕДУКТИВНОГО АНАЛИЗА, ПО СОВОКУПНОСТИ МЕЛКИХ УЛИК МОГ РАСКРЫТЬ КРУПНОЕ ПРЕСТУПЛЕНИЕ. БАКТЕРИАЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ПРОВОДИМЫЙ ХИМИКАМИ, ТОЖЕ ЧЕМ-ТО СХОЖ С ДЕТЕКТИВНЫМ РАССЛЕДОВАНИЕМ. ПО СОВОКУПНОСТИ В БАКПОСЕВЕ БАКТЕРИЙ УЧЕНЫЕ МОГУТ ОПРЕДЕЛИТЬ ИСТОЧНИК НЕДУГА ЦЕЛОЙ ЭКОСИСТЕМЫ, НАПРИМЕР ПОЧВЫ. В РАМКАХ ВСЕМИРНОЙ АКЦИИ «МАРШ ПАРКОВ» ВМЕСТЕ С УЧЕНЫМИ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ТПУ УЧЕНИКИ ШКОЛ ГОРОДА ПРОВЕРИЛИ, МОЖНО ЛИ ДОВЕРЯТЬ ПОЧВЕ У СЕБЯ ПОД НОГАМИ.

«Суп» для бактерий

Ребята заранее собрали по несколько образцов почвы со своих пришкольных территорий.

— Собирали образцы там, где бываем чаще всего, например на спортивных площадках, в школьном дворе, — рассказывает пятиклассница из школы № 65 села Дзержинского (г. Томск) Анастасия Гуренкова. Вместе с ребятами из своей школы она изучает бакпосевы, которые они сделали вчера.

Бактериологический посев — это лабораторный анализ, с помощью которого химик может установить тип микроорганизмов, содержащихся в том или ином биоматериале. Его небольшое количество наносят («сеют») тонким слоем на специальные питательные среды — так называемый «суп» — сахарный бульон, или агар (желеобразную субстанцию). Готовят питательную среду в чашке Петри — прозрачной колбе в виде плоского цилиндра с крышкой. Сделав посев, ребята поместили пробирки в термостат, в котором поддерживается «приятная» для бактерий температура — такие условия, при которых они начинают размножаться.

Спустя сутки школьники вернулись в лабораторию, чтобы изучить под микроскопом «население» образованных колоний микроорганизмов. Им предстоит сделать выводы о том, каким «жителям» в данной среде самое место, а каких из них здесь быть не должно.

Первоклассник Коля Тимофеев с увлечением рассматривает под микроскопом жизнь микроорганизмов. В биотехнологическую лабораторию ТПУ он приехал вместе с мамой, Анной Владимировной, которая и сама активно подключилась к процессу.

— Будь в мои школьные годы такие интересные занятия, я бы точно в химики пошла, — говорит она, не отрываясь от микроскопа. Завтра ребята снова приедут в лабораторию, чтобы изучить «население» колонии бактерий спустя 48 часов. Этот анализ и станет решающим.

Вредные не значит «преступники»

Руководит работой ребят и записывает в специальную таблицу все результаты их исследований Марианна Чубик, доцент кафедры биотехнологии и органической химии ТПУ. Таблица эта весьма объемная, ведь участвуют в эксперименте ребята сразу из 22 школ Томска — по сути, это треть всех школ города. В совокупности ребята собрали 50 образцов почв. Конечно, одной не справиться. Помогают Марианне Чубик магистранты кафедры.

— Мы рассказываем детям о тех видах микроорганизмов, что они обнаруживают, какие из них вредны или полезны для человека, допустимо или недопустимо их наличие в почве, — объясняет Марианна Чубик. — Полезные бактерии помогают растениям насыщаться азотом, очищают почву от вредных веществ и микроорганизмов. Ну а вредные — способны повредить не только растениям, но и человеку.

Например, обнаруженные школьниками бактерии группы кишечной палочки, а также бактерии протея могут привести к различного рода заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Протеи, как отмечают ученые ТПУ, размножаются в почве, в основном при большом обилии помета животных. Так что можно сделать выводы, что на территории школ, где они были найдены, недобросовестные владельцы выгуливают своих собак, или же туда забегают бродячие животные.

— Однако их наличие еще не означает плохого экологического состояния почвы, — подчеркивает Марианна Чубик. — Вредные для нас бактерии полезны экосистеме почвы. Если их не будет совсем, нарушатся многие естественные биологические процессы.

В целом же, по ее словам, воздействия каких-либо вредных, токсичных веществ на мир микроорганизмов по итогам исследования замечено не было. Превышения показателей содержания вредных для растений бактерий в почве тоже нет. Естественный порядок соблюден.

Почва и мотивы

Лабораторное «детективное расследование» ребята провели в рамках международной акции «Марш парков» (Дни заповедников и национальных парков). Дворец творчества детей и молодежи Томска, на базе профильных курсов которого занимаются ребята, принимает в ней участие не первый год. Это международная крупномасштабная природоохранная акция, объединяющая всех неравнодушных людей вокруг идеи поддержки охраны окружающей среды. В этом году темой акции стала защита почв.

— Университет помог нам провести исследования в рамках этого международного общественного движения, — рассказывает Наталья Михайлова, заведующая инновационным отделом Дворца творчества детей и молодежи, руководитель Центра профильного обучения. — Это лишь одно из многих направлений, по которым мы сотрудничаем с ТПУ на протяжении последних двух лет.

При Центре профильного обучения Дворца творчества работает биотехнологический класс, образовательную программу которого реализует Марианна Чубик. Ребята участвуют в ежегодной летней биологической школе, в рамках которой также посещают биотехнологическую лабораторию ТПУ.

В прошлом году они изучали здесь полезные свойства любимых йогуртов и исследовали, какие микроорганизмы обитают в томских озерах, проводили эксперименты по получению светящихся кишечных палочек, самостоятельно делали иммуноферментный анализ и много чего еще интересного.

Сотрудники кафедры биотехнологий и органической химии ТПУ занимаются со школьниками не только летом, но и на протяжении всего года. С прошлого учебного года старшеклассники даже участвуют в совместных со студентами вуза научных проектах. — Многие из этих ребят всерьез подумывают о том, чтобы поступить в ТПУ, получить образование химика, — говорит Наталья Михайлова. — Я уверена, что кто-то из них придет учиться именно к Марианне Валерьяновне.

Главная цель совместного курса, по ее словам, как раз и состоит в том, чтобы привить детям любовь к естественным наукам путем самостоятельной исследовательской деятельности.

— Многие наши первоклашки на практике узнали столько, что дадут фору иному старшекласснику! — с гордостью говорит педагог.

Она добавила, что ребята регулярно участвуют в научных конференциях, рассказывая о проведенных в ТПУ исследованиях и, как результат, нередко занимают призовые места.

— Прежде всего это заслуга преподавателей Томского политеха, которые могут увлечь ребят и заинтересовать их наукой, — отмечает Наталья Михайлова.

Виталина Михетко