MagBacBayern

Engagierte LehrerInnen und SchülerInnen aller Jahrgangstufen.

Wir empfehlen derzeit die Teilnahme mit Schülerinnen und Schüler ab ca 12 Jahren.

• eine Idee für einen Beprobungsort
• verfügbare Zeit, um Schlammproben aus der Natur zu holen (rechnen Sie mit ca 30-60 min pro Probenort zur Probenentnahme und ordentlichen Dokumentation eines Probenortes mit Beschreibung, GPS und Fotos)
• sowie Zeit zum Beobachten der Bakterien unter dem Mikroskop (hier ca 2-3 Stunden einplanen, je nach Gruppengröße auch mehr)

Wir stellen euch auf unserer Webseite Anleitungen zur Feldarbeit sowie Laborarbeit zur Verfügung. Meldet euch gerne auch im Vorfeld mit Fragen - wir sind euer Kontakt für Rückfragen. Zusätzlich bieten wir SchülerInnengruppen aus München und Bayreuth die Möglichkeit, die Labore an den jeweiligen Universität zu besichtigen, dort magnetotaktische Bakterien unter sehr hochauflösenden Mikroskopen zu beobachten und mit den Forschenden ins Gespräch zu kommen.

Auf Anfrage können wir euch ein Leih-Magnetodrom (Mikroskop mit Helmholtzspulen) zur Verfügung stellen. Zusätzlich habt ihr auch die Möglichkeit euch im Rahmen des Projektes ein eigenes Magnetodrom zu bauen: ein File für einen 3D Drucker und die Anleitung dazu stellen wir auch zur Verfügung.

Kontaktiert Julia Kollofrath per mail oder Telefon für ein Gespräch.

Weiter unten findet ihr mehr Informationen zum Ablauf des Schulprojektes.

Sie haben Interesse mit ihren SchülerInnen an unserem Schulprojekt teilzunehmen? Dann kontaktieren Sie Julia Kollofrath per mail oder Telefon. Sie können erste Fragen klären und erhalten das Passwort zur Cloud, auf welcher Anleitungen und Hintergrundtexte hinterlegt sind.

Ihr überlegt euch, welches Gewässer ihr beproben wollt. Die magnetotaktischen Bakterien befinden sich hauptsächlich in der oberen lockeren Schlammschicht am Grunde von flachen Gewässern. Sie können vom Gewässerrand oder auch maximal knietief im Wasser stehend mittels einer Suppenkelle und eines sauberen Einmachglases gesammelt werden.

Die Probe sollte dann mindestens über Nacht, besser mehrere Tage erschütterungsfrei stehen, damit sich der Schlamm erneut sedimentieren kann und die Bakterien ihren Weg zurück in die oberste Schlammschicht finden.

Mithilfe einer Pipette wird aus der obersten Schicht dann Schlamm abgenommen und für das Mikroskop präpariert. Für Auflichtmikroskope, wie sie meist in Biologiesammlungen vorhanden sind, wird hierbei nach der Hanging-Drop Methode verfahren (hängender Tropfen an einem Deckglas, welches über einen O-Ring oder ähnlichem auf einem Objektträger aufliegt). An der Universität beobachten wir die magnetotaktischen Bakterien mit einer Gesamtvergrößerung von 400, jedoch ist auch bereits ab einer Vergrößerung von 100 erste Eindrücke möglich.

Durch Anlegen eines Magnetfeldes können nun die magnetotaktischen Bakterien identifiziert werden. Dies kann einfach ein Stabmagnet aus der Physiksammlung sein, optimal wären Helmholtzspulen, da das angelegte Magnetfeld hier präziese gesteuert werden kann. Durch das angelegte Magnetfeld seht ihr Bakterien, welche zielgerichtet auf den Magneten zuschwimmen - oder von ihm weg. Dreht das Magnetfeld um 180 Grad und beobachtet.

Ihr habt die magnetischen Bakterien identifiziert? Dann versucht möglichst viele Fotos und Videos von den folgenden Beobachtungen zu machen und zeichnet systematisch auf:

• Wieviele magnetotaktische Bakterien findet ihr in eurer Probe?
• Ändert Anreichern im Probenbehälter etwas daran?
• Welche Art magnetotaktischer Bakterien habt ihr in eurer Probe? Kleine kugelförmige Kokken, längliche Bazillen wie das Bavaricum oder gebogene Spirillen?
• Welchen Anteil macht die jeweilige Art aus?
• Dreht das Magnetfeld um, wieviele magnetotaktische Bakterien findet ihr nun?
• Wie ist der geschätzte Anteil von N-suchenden und S-suchenden Bakterien an der Gesamtzahl? Gibt es Unterschiede bei den einzelnen Klassen?

Ihr habt diese Daten gesammt? Dann fasst euer Messprotokoll mit Fotos und Filmen und die Standortbeschreibungen und Laborbeschreibungen zusammen und ladet es auf der Forschungsdatenbank Zenodo hoch. Wie bei Forschungsarbeiten an der Universität wird euer Beitrag auf seine Qualität überprüft und dann freigegeben.

Glückwunsch, ihr habt erfolgreich an unserem Schülerprojekt teilgenommen. Falls ihr Lust auf mehr Arbeit mit magnetotaktischen Bakterien habt, haben wir noch mehr Ideen, was ihr als nächstes versuchen könnt.

Falls ihr Lust auf mehr Arbeit mit magnetotaktischen Bakterien habt, haben wir noch mehr Ideen, was ihr versuchen könnt.

Bauen

• Ihr könnt daran arbeiten, eure Beobachtungen zu optimieren: verseht euer Schulmikroskop mit Helmholtzspulen, um gezielt ein bestimmtes Magnetfeld anlegen zu können und die Richtung des Magnetfeldes umschalten zu können oder gar im rotieren zu lassen.
• Ihr baut euch mit 3D-Drucker und Raspberry Pie und Kamera ein hochauflösendereres Mikroskop (Kostenpunkt ca 300 EUR) mit integrierten Helmholtz-Spulen

Versuchsreihen

• Ihr nehmt eine Probe aus der Natur und nehmt aus eurem Probenglas in der Schule über einen längeren Zeitraum hinweg immer wieder Tropfen zu Beobachtung ab? Wie entwickelt sich die Population der Bakterien? Welche Klassen sterben eher ab, welche lassen sich besser kultivieren?
• Welche Unterschiede der Habitate wirken sich wie auf die Populationen aus? Wie wirken sich pH-Werte des Wassers auf die Populationen aus? Wie wirken sich andere örtliche Gegebenheiten wie Strömung, Jahreszeit o.ä. auf die Größe und Zusammensetzung der Populationen aus?

Vergleichen

• Vergleicht eure Ergebnisse mit denen anderer Schülergruppen. Seht euch die Daten und Ergebnisse der anderen Schulgruppen an. Könnt ihr deren Thesen bestätigen oder wiederlegen? Tretet miteinander in Kontakt und diskutiert eure Ergebnisse.

In diesem kleinen Projekt könnt ihr eurer Forschungsgruppe ein eigenes Mikroskop bauen. Dafür nutzt ihr einen 3D-Drucker, Raspberry Pi und Rasperberry Kamera. Ihr lernt Helmholtz Spulen selbst zu wickeln und verschiedene Akpekte der Elektronik kennen, um die Spulen zu steuern.

Beprobt ein Gewässer in euerer unmittelbaren Umgebung immer wieder um über ein Jahr hinweg die Population der Bakterien zu beobachten.

Vielleicht hat jemand von euch oder eure Schule einen kleinen Teich, welcher von magnetotaktischen Bakterien bewohnt wird. Oder ihr findet ein geeignetes öffentlich zugängliches Gewässer, welches ihr beobachten wollt.

Wie müsst ihr vorgehen, damit eure Populationszählungen miteinander vergleichbar werden?

Beprobt mehrere Gewässer in eurer Umgebung und findet heraus wo am meisten MTBs gefunden werden? Welche Parameter solltet ihr dafür erheben?

Beprobt mehrere Ort am Ufer eines Sees und findet heraus, wo besonders viele magnetotaktische Bakterien leben. Welche Parameter solltet ihr dafür erheben? Wie macht ihr eure Messungen miteinander vergleichbar?

Stell uns deine Idee vor! Kontaktiert uns und schickt uns eine kurze Beschreibung eures Projektes - wir geben euch wertvolle Tipps zur Umsetzung.

Beschreibt euer geplantes Projekt so genau wie möglich:

• Was wollt ihr untersuchen und warum könnte das interessant sein?
• Habt ihr schon Ideen für geeignete Probenorte?
• Welche Parameter wollt ihr im Feld und im Labor messen?
• Welche Geräte könnt ihr dafür nutzen?