Департамент Образования города Москвы Северное окружное управление образования



Скачать 105.07 Kb.
Дата24.10.2016
Размер105.07 Kb.
Департамент Образования города Москвы

Северное окружное управление образования

Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы специальная общеобразовательная школа № 1

Всероссийский конкурс проектных и исследовательских

работ учащихся «Горизонты открытий - 2015»

Номинация «Чтения имени А.А. Леманского»

Проект «Плейстоценовый парк»

Авторы:


ученики 7 класса

(Синькова Татьяна,

Дякин Максим,

Хомяк Никита)

Руководитель работы

Резакова Фирюза Вильдановна

учитель биологии,к.п.н

Тел. 8499164 2848

Москва. 2015

Информационно-исследовательский проект «Плейстоценовый парк»

Данный проект является продолжением долгосрочного проекта «Живое прошлое Земли». Предметом деятельности является углубление и систематизация знаний о животных, населявших в прошлом нашу планету, полученных учащимися на различных уроках в школе. Результатом работы является компьютерная презентация и подборка печатных материалов.



Цель работы - расширить и систематизировать знания о вымерших животных; выяснить причины их вымирания; узнать о возможностях современной науки в их восстановлении; обсудить пути решения данной проблемы; показать уникальность и красоту окружающей природы; обратить внимание на экологические проблемы нашей планеты.

Гипотеза: глубокое изучение и анализ проблемы вымирания и восстановления древних животных позволит привлечь внимание широкого круга общественности и учащихся к современным экологическим проблемам.

Задачи проекта:

- показать истоки, глубину и масштабность проблемы исчезновения животных на Земле;

- научить задумываться над способами решения данной проблемы;

- способствовать воспитанию эмоционально чутких людей;

- формировать экологическое мышление на примере взаимосвязей между живыми организмами;

- вырабатывать умение работать с публицистическим текстом.



Источники информации: учебники, научно-популярная литература, печатные работы, интернет-ресурсы, данные периодических изданий, сведения из телевизионных передач.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Идея проекта возникла в процессе изучения темы «Живое прошлое Земли» на уроках биологии. Для учащихся стал поразительным тот факт, что на Земле погибло огромное количество животных, среди которых были удивительные существа – мамонты. Обсуждение идеи клонирования мамонтов вызвало особый интерес, который лег в основу данного проекта. Участники проекта собрали материалы, освещавшие эту проблему и материалы о многих других животных ледникового периода. Некоторые ребята увлеклись палеонтологией. Большую помощь оказало изучение материалов музея «Наш ледниковый период», экспозиции которого рассказывают не только о вымерших животных, но и косторезном искусстве в России.

Работа над проектом была организована следующим образом. 1.Сбор информации по изучаемой проблеме.

2.Выявление направлений в работе по изучаемому вопросу.

3. Работа над тематической презентацией.

4.Формулирование выводов по изученной проблеме.

Для решения поставленных задач, участникам проекта пришлось консультироваться с учителями, работать с печатными изданиями: журналами, научно-популярной литературой, интернет-материалами. Особенно нам помогли материалы свободной энциклопедии «Википедия», детской энциклопедии «Махаон».

Итак, наш проект связан с изучением вымерших животных. Из различных источников мы выяснили, что вопрос этот волнует не только детей, но и очень серьёзных учёных, занимающихся этой проблемой на научной основе, решающих, и весьма успешно, эту проблему на разных уровнях и в разных направлениях. Суть вопроса состоит в решении двух проблем:



  1. Воссоздание древних и недавно вымерших животных путем клонирования и селекции;

  2. Восстановление среды обитания этих животных.

С целью решения этих проблем в нашей стране, как и во многих других государствах, идёт работа по созданию уникального природного объекта каковым является Плейстоценовый парк.

Плейстоце́новый парк — заказник на северо-востоке Якутии в нижнем течении Колымы, в 30 километрах к югу от посёлка Черский, в 150 км к югу от побережья Северного Ледовитого океана. Создатель и научный руководитель заказника — российский эколог Сергей Афанасьевич Зимов.

В 1980-е годы на севере Якутии, в нижнем течении Колымы, он начал уникальный экологический эксперимент по восстановлению экосистемы мамонтовой степи. В 1988 году на участке тундры в 160 км² было выпущено стадо якутских лошадей, которое успешно прижилось. За прошедшие годы, как пишет научный обозреватель «Новостей науки» А. Марков, «Растительность на территории парка начала меняться. Животные расчистили заросли бурьяна и кустарников, расправились с многолетними залежами сухой мёртвой травы, удобрили почву навозом. Это способствовало росту сочных, богатых белками трав». Фактически лошади восстановили кусочек древней мамонтовой степи. К лошадям добавились лоси, олени, медведи. Результаты эксперимента оказались столь интересными, что по ним был написан ряд статей в журналах «Nature» и «Science».

Когда мамонты обитали на территории современных Северной Америки и Евразии (это было в период от 4,8 миллиона до 4 000 лет назад), условия там сильно отличались от нынешних. Например, в Приполярье не было тундры. Сейчас тамошние растения, погибнув, не разлагаются, а «уходят» в вечную мерзлоту, превращаясь в торф. В итоге органические вещества, из которых они состоят, не попадают в почву. На такой бедной земле может выжить только самая неприхотливая флора.

Мамонты и другие крупные животные, существовавшие в то же время, например носороги, бизоны, дикие лошади, олени, съедали большую часть растительности до того, как она превращалась в торф, и возвращали в почву органику в виде навоза. И вместо тундры местные равнины были покрыты сочными лугами — мамонтовыми прериями, ближайший аналог которых — африканские саванны.

Как отмечалось выше, чтобы восстановить древний ландшафт, в нижнее течение реки Колымы в 150 километрах от Северного Ледовитого океана завезли 25 якутских лошадей. Постепенно туда стали подселять и другие виды: оленей, лосей, зубров, овцебыков, маралов. И растительность начала меняться, превращаясь в мамонтовую прерию. В ожидании двух главных обитателей — мамонта и шерстистого носорога — ученые планируют в ближайшее время заселить заказник площадью 160 км² двугорбыми верблюдами, сайгаками и амурскими тиграми в качестве хищников. Наряду с крупными животными, в качестве одного из наиболее важных компонентов в восстанавливаемой экосистеме мамонтовых прерий называется также навозный жук. Задача его акклиматизации — одна из важнейших и наиболее сложных. Все эти усилия дают надежду на решение первой проблемы - восстановление мамонтовых прерий.

После чего, учитывая быстрый прогресс генной инженерии, есть вероятность, что в ближайшем будущем получится воскресить некоторых представителей вымершего животного мира. Так в Европе селекционными методами из примитивных пород скота удалось заново вывести формы близкие к турам и тарпанам, кроме того учёные не исключают возможности клонирования вымерших животных. Из материалов, опубликованных по данной тематике, мы отобрали наиболее интересные и получили следующие сведения.

Поскольку в вечной мерзлоте сохранились целые туши гигантских животных ледникового периода, в будущем предположительно возможно восстановление недавно вымерших видов, чьи останки содержат генетический материал. Мягкие ткани в таких находках сильно разрушены, в силу чего клонировать мамонтов или шерстистых носорогов с помощью существующих на сегодня технологий пока невозможно. Это связано с тем, что учёным неизвестно количество парных хромосом в ядрах клеток вымерших животных, из-за чего невозможно вычислить их геном. Но, тем не менее, все больше ученых во всем мире занимаются вопросом клонирования мамонта.

Японский учёный Тэрухико Вакаяма планирует получить живого мамонта с помощью своей методики клонирования животных из надолго замороженных клеток. Он намеревался отправиться в Сибирь, чтобы найти образец мягких тканей мамонта, пригодный для клонирования. В случае успеха ядра из клеток мамонта перенесут в яйцеклетку африканского или индийского слона. Генетические материалы слона и мамонта разичаются незначительно, и сравнительно небольшие изменения слоновой ДНК (с помощью сохранившейся ДНК мамонта) могли бы воскресить крупнейшее животное плейстоцена. Подобные опыты уже проводились в 1990-е годы, но не принесли результатов. Доктор Вакаяма уверен, что сегодняшний уровень развития технологий генной инженерии и его новейшая методика существенно повышают шансы на успех, так как ему удалось клонировать мышь 16 лет находившуюся в замороженном состоянии.

В мае 2013 года сотрудники якутского Музея мамонта на острове Малый Ляховский в Северном Ледовитом океане, между морем Лаптевых и Восточно-Сибирским морем, извлекли останки мамонта. Судя по всему, животное упало в водоем, замерзло и с тех пор не размораживалось. Благодаря этому ткани мамонтихи были красными, хотя обычно у образцов такого возраста они выглядят как серые куски породы. Более того, когда один из ученых случайно пробил кайлом тушу, потекла жидкость темно-красного цвета. Учитывая удивительную сохранность останков, исследователи надеются отыскать клетки с неповрежденными ядрами. Если им это удастся, не исключено, что в 2045 году на севере Якутии снова будут бродить мамонты, клонированные из погибшей самки. 

В представлении большинства палеонтологи сначала ищут кости, а потом, как мозаику, собирают из них скелеты вымерших животных. Однако в случае мамонтов это уже давно не так. Сегодня исследователи в первую очередь изучают молекулярную генетику ископаемых слонов. 


Главное достижение новой палеонтологии — почти полная расшифровка ядерного генома мамонта. Григорьев не исключает, что эта работа, которую ведет группа Хендрика Пойнара из канадского университета Макмастера, будет завершена. Изучая гены древних слонов, специалисты смогут узнать о них все что угодно. Например, недавно стало известно, что среди мамонтов были блондины, брюнеты и рыжие. 
Семь лет назад российские генетики во главе с Евгением Рогаевым выяснили последовательность митохондриального генома мамонта. Сравнение геномов митохондрий разных видов животных позволяет уточнить, как давно разошлись их ветви на эволюционном древе. 

С тех пор как на свет появилась овечка Долли, ученые могут не только изучать ДНК вымерших животных, но и — теоретически — возрождать их, используя сохранившиеся клетки. Из-за разных сложностей (в первую очередь плохой сохранности древних образцов) успехи исследователей по восстановлению исчезнувших видов довольно скромные. Например, в 2003 году ученые клонировали вымирающего азиатского быка бантенга, используя клетки животных, погибших за четверть века до того. Родилось два теленка, но одного специалисты умертвили для исследований, а второй жив до сих пор. В 2009 году родился клонированный детеныш вымершего к 2000 году испанского козла букардо (Capra pyrenaica pyrenaica). Однако прожил он (точнее, она — это была самка) всего семь минут. И это самые успешные эксперименты.  Тем не менее, в 2012 году якутские и корейские ученые подписали соглашение о сотрудничестве в области клонирования мамонта. Совместный проект Института прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета и корейского фонда биотехнологических исследований Sooam назвали амбициозно: «Возрождение мамонта». Но даже оптимисты из числа участников не скрывают, что работа займет десятилетия. Однако исследователи полны решимости: российские ученые в этом году открывают молекулярно-генетическую лабораторию в Якутске, где хранятся все найденные останки, а корейцы обеспечат сами работы по клонированию. 


Отвечать за возрождение ископаемых слонов будет известный корейский биолог Хван У Сок. В 2005 году он первым в мире клонировал собаку — необычного щенка афганской борзой назвали Снаппи. Теперь он нацелился на мамонта, так что якутские палеонтологи будут работать с ним. 

А работы предстоит много. Любое клонирование — непростой процесс, а уж тем более клонирование давно вымершего животного. Во-первых, нужно найти клетки с целыми ядрами — на это уйдут месяцы. Во-вторых, для клонирования мамонта необходимо получить яйцеклетку современной слонихи, а это очень сложно. Беременность у этих животных длится 22 месяца, а овуляция происходит раз в пять-шесть лет. Сегодня ученые не могут поймать момент овуляции и извлечь яйцеклетку, не повредив ее либо слониху. При этом КПД операций по клонированию весьма низок. Например, в случае овечки Долли ученые получили 277 яйцеклеток, до состояния эмбрионов развились 29 из них, а выжил только один. Учитывая, как редко происходит овуляция у слоних, только добыча яйцеклеток потребует годы.

Кроме того, неясно, сможет ли слониха выносить мамонтёнка – генетически эти виды все-таки различаются. Так что срок в 30–50 лет весьма оптимистичен. «Но если не начинать сейчас, то через 30–50 лет до клонирования мамонта все еще будет «лет 30–50», — замечает Григорьев. 

Если смелый эксперимент удастся, дом для новорожденного мамонтенка уже готов. Он называется плейстоценовый парк.

Вторая проблема требует ответа еще на один вопрос: каковы же причины исчезновения мамонтовых степей? До недавнего времени большинство учёных придерживалось климатической теории исчезновения мамонтовых степей, рассматривающей в качестве основной причины гибели ледниковой мегафауны глобальное потепление, произошедшее 10-12 тысяч лет тому назад.

Однако есть серьёзные возражения против этой климатической теории. Основное из них связано с тем, что до последнего голоценового потепления 10-12 тысяч лет назад мамонтовый «ледниковый» биоценоз успешно выдержал целую серию циклов потеплений и похолоданий.

Более вероятную причину гибели мамонтов и их спутников (носорогов, бизонов, львов) помогли прояснить исследования российских и американских ученых. Ещё в XIX веке Альфред Уоллес высказал догадку, что гибель гигантских животных ледникового периода была следствием деятельности первобытных охотников. Эта гипотеза нашла подтверждение в работах П. Мартина, М. И. Будыко, Н. К. Верещагина, Эсмеадеса и ряда других исследователей. Ими было показано, что главной причиной крушения экосистемы мамонтовых степей была «палеолитическая революция», позволившая первобытным людям освоить совершенные методы охоты на крупных зверей. Гибель крупных животных означала разрыв экологических цепей и резкое падение продуктивности растительности, оставшейся без «удобрений». Таким образом, не исчезновение «мамонтовых» ландшафтов стало причиной вымирания мамонтовой фауны, а истребление фауны явилось причиной гибели тундростепных ландшафтов.

Изучив доступные материалы, мы пришли к следующим выводам:

1.Неразумное вмешательство в сложившиеся в течение тысячелетий экосистемы не может обойтись без последствий.

2.Интродукция животных и растений может выйти из под контроля, и в конечном итоге, принести вред.

3.Для решения этой задачи требуются большие интеллектуальные и материальные вложения.

4.Проблему решать, необходимо, так как экономические выгоды от её решения очевидны, но опираясь на научных знаниях проверенных в ходе экспериментов.

5. Роль парков плейстоценовой природы важна для будущего биосферы как резерватов вымирающих сегодня диких видов, потерявших практически все прежние области обитания.

По итогам работы над проектом был подготовлен и проведён итоговый урок-защита «Плейстоценовый парк и его возможности». Каждый участник пытался высказать своё мнение по обсуждаемым проблемам и предлагал пути их решения. Мы выяснили, что нет единого мнения среди специалистов в данной области знаний по ряду вопросов, и даже если есть результаты в работе, то очень сложно их внедрять по тем или иным причинам.



В результате совместной работы мы научились задумываться над тем, что каждый может сделать свой небольшой вклад в пропаганду охраны природы и преодоление экологического невежества людей, приняв участие в подобных проектах. В будущем хотелось бы принять участие в работах практической направленности и увидеть результаты этой работы.
Каталог: portal -> system -> competition project -> docs -> attachments -> 000 -> 004
000 -> Исследовательская работа «Сохранение памяти о Великой Отечественной войне в моем селе»
000 -> Департамент Образования города Москвы Северное окружное управление образования
000 -> Гбоу гимназия №1570 оценка функциональной подготовленности учащихся старшего школьного возраста
000 -> Департамент образования г. Москвы гоу сош №1223
004 -> «Планеты солнечной системы»
000 -> Частное учреждение
000 -> Оглавление общего проекта


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал