Tarptautinė biofizikos savaitė pasaulyje šiemet minima jau vienuoliktą kartą – tradiciškai ji organizuojama paskutinę kovo savaitę. Šios savaitės minėjimą Lietuvoje inicijuoja Lietuvos biofizikų draugija kartu su Vilniaus universitetu. Į veiklų organizavimą aktyviai įsitraukia ir STEAM centrai.

Šia proga Panevėžio STEAM centre miesto gimnazijų mokiniai gilinosi į procesus, vykstančius augaluose. „Minties“ inžinerijos ir J. Balčikonio gimnazijų vyresniųjų klasių mokiniai praktiškai tyrinėjo vieną svarbiausių gyvybės procesų – fotosintezę. Padedami Chemijos ir biologijos laboratorijos vedėjos Linos Janušauskienės, mokiniai atliko tyrimą „Fotosintezės intensyvumo tyrimas: kokia šviesa mieliausia špinatams?“.

Ar žinojote, kad augalai yra tyliausi, bet vieni svarbiausių pasaulio „darbuotojų“? Špinatai, kuriuos matome savo lėkštėse, iš tiesų yra mažos natūralios „gamyklos“. Naudodami šviesos energiją, jie vandenį ir anglies dioksidą (CO₂) paverčia maisto medžiaga sau – gliukoze, o į aplinką išskiria deguonį. Šis procesas yra visos gyvybės Žemėje pagrindas, nes būtent taip sukuriama organinė medžiaga ir išvalomas oras.

Tačiau kaip nustatyti, kada ši „gamyklėlė“ dirba visu pajėgumu, o kada – lėčiau? Tam mokslininkai stebi anglies dioksido kiekio pokyčius aplinkoje – jie parodo fotosintezės spartą.

Mokiniai aiškinosi, kaip skirtingas apšvietimas (šviesos spalva ir intensyvumas) veikia šį procesą špinatų lapuose. Naudodami anglies dioksido jutiklius, jie išmoko kiekybiškai įvertinti uždarame inde augalų sunaudojamą ar išskiriamą anglies dioksidą. Jų tikslas buvo nustatyti, kokia šviesos spalva ir intensyvumas yra palankiausi fotosintezei.

Praktinės veiklos metu mokiniai mokėsi analizuoti gautus duomenis ir taikyti matematinį modeliavimą. Tyrimo rezultatai leido ne tik palyginti fotosintezės greitį tamsoje ir šviesoje, bet ir suprasti, kokią įtaką augalui daro kintantys aplinkos veiksniai.

Šis užsiėmimas – puiki galimybė mokiniams ugdyti mokslinio tyrimo įgūdžius: nuo eksperimento planavimo iki duomenų interpretavimo. Taip pat stiprinamas tarpdisciplininis mąstymas, jungiant biologijos, fizikos ir matematikos žinias bei parodant, kaip jos taikomos realiose situacijose.

Kodėl lapai yra žali?

Nors chlorofilas dažniausiai žinomas kaip medžiaga, nudažanti lapus žalia spalva, mokslininkams ir ūkininkams jis yra kur kas svarbesnis – tai vienas pagrindinių augalo sveikatos rodiklių. Chlorofilo tyrimas augalui yra tarsi kraujo tyrimas žmogui: jis leidžia, remiantis tiksliais duomenimis, nustatyti, ar augalas yra sveikas, pakankamai aprūpintas maisto medžiagomis ir auga jam tinkamoje aplinkoje.

Vytauto Mikalausko menų gimnazijos mokiniai laboratorijoje atliko tiriamąją veiklą – lygino chlorofilo kiekį skirtingų augalų lapuose. Dirbdami jie išmoko gautas žinias pritaikyti praktiškai, ugdė gebėjimą analizuoti ir interpretuoti mokslinius duomenis.