Dynamika energii
- Dynamika energetyczna gąsienicy
- UWAGA: W tym laboratorium będziesz hodować gąsienice w warunkach z jedzeniem i bez, aby zbadać transfer biomasy w typowym systemie troficznym.
- Zważ i zapisz mokrą masę wystarczającej ilości liści kapusty, aby wyłożyć dno plastikowej wanny.
- Następnie zbierz dwie partie po pięć gąsienic z ich siedliska kapusty i zważ i zapisz mokrą masę każdej partii osobno w osobnych łodziach wagowych. Upewnij się, że wytarowałeś wagę przed każdym pomiarem. HIPOTEZY: Hipoteza eksperymentalna jest taka, że tylko ułamek energii zostanie przeniesiony między poziomami troficznymi kapusty a gąsienicami, a znaczna ilość zostanie utracona w postaci odpadów i energii cieplnej. Hipoteza zerowa mówi, że nie będzie znaczącej różnicy między energią włożoną z kapusty, a uzyskaną energią zmagazynowaną w postaci biomasy w gąsienicach.
- Umieść zważoną kapustę i pięć gąsienic w plastikowej wannie wyłożonej wilgotnymi ręcznikami papierowymi, pozostawiając pokrywę lekko uchyloną dla wentylacji, ale nie na tyle szeroką, aby zwierzęta mogły uciec.
- Umieść pozostałe pięć gąsienic w drugim czystym pojemniku przygotowanym w ten sam sposób, ale bez kapusty.
- Po trzech dniach przenieś gąsienice do nowych łodzi wagowych, a następnie zważ i zapisz ostateczną mokrą masę obu grup gąsienic i kapusty.
- Następnie umieść odpady gąsienic, czyli frass, i kapustę w dwóch oddzielnych naczyniach i umieść obie szalki w inkubatorze o temperaturze 37 °C do wyschnięcia przez 48 godzin.
- Poddaj eutanazji ważone gąsienice, umieszczając je w zamrażarce o temperaturze minus 20 °C na 24 godziny.
- Następnie przenieś naczynia do inkubatora o temperaturze 37 °C na 48 godzin.
- Po wysuszeniu zważ i zapisz suchą masę niezjedzonej kapusty, dwóch grup gąsienic i frass, a następnie użyj tych danych do obliczenia procentowej biomasy gąsienic.
- Na koniec wyrzuć wszystkie wysuszone organizmy i talerze do kosza na odpady niebezpieczne i przetrzyj swoje miejsce pracy 70% etanolem.
- Wyniki
- Spójrz na zebrane dane. Upewnij się, że początkowa mokra masa, końcowa mokra masa i końcowe kolumny suchej masy są dokładnie wypełnione w tabeli. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 1
- UWAGA: Pamiętaj, że biomasa obiektu jest równa jego suchej masie. W związku z tym procent biomasy dla każdej grupy to końcowa sucha masa podzielona przez końcową mokrą masę pomnożoną przez 100. Na przykład procent biomasy kapusty uzyskaj, dzieląc końcową suchą masę przez końcową mokrą masę i mnożąc przez 100. Oznacza to, że około 15% całkowitej masy kapusty to biomasa.
- Następnie oszacuj początkową biomasę kapusty i gąsienic, mnożąc procentową biomasę przez początkową mokrą masę, a następnie umieść wartości w tej nowej tabeli. UWAGA: Pamiętaj, że biomasa równa się suchej masie. W związku z tym końcowa sucha masa jest równa końcowej biomasie każdej grupy.
- Aby obliczyć przybliżoną początkową i końcową energię w postaci kilokalorii w kapuście, gąsienicach i frass, pomnóż wartości biomasy zapisane w tabeli przez przeliczenia i zapisz obliczone wartości w tabeli. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 2
- Następnie odejmij energię początkową od energii końcowej, aby uzyskać zmianę energii dla każdej grupy.
- UWAGA: Znak ujemny oznacza utratę energii, a dodatni oznacza zysk.
- Korzystając z tabeli danych, oblicz energię w kilokaloriach, którą karmione gąsienice straciły w wyniku oddychania. Wzór to energia uzyskana z kapusty, która jest dodatnią energią traconą przez kapustę, pomniejszoną o biomasę uzyskaną z kapusty, pomniejszoną o energię traconą przez kapustę. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 3
- Następnie powtórz to samo obliczenie dla niekarmionej grupy gąsienic. Utwórz kolejną kolumnę w tabeli i zanotuj to.
- Na koniec zsumuj całą energię uzyskaną dzięki konsumpcji biomasy i kapusty oraz energię utraconą w wyniku frassacji i oddychania dla każdej grupy gąsienic. UWAGA: Dla obu grup gąsienic energia netto wynosi zero, co oznacza, że eksperyment ten był zgodny z pierwszą zasadą termodynamiki.