動物性プランクトンと酸素の量について

Question

こんにちは。

高校生で、生物実験をデザインするのですが、
水流が水質を治す効果があると聞いて、それを実証してみようかなと思って実験をデザインしました。

ネットで見る話では水流は酸素をもっと水に溶かし、そうすると動物性プランクトンが活発になり、植物性プランクトンを食べて減らす、という事なのですが、水流の速さを調整してこれを実証しようかなと思います。

実験を簡単に説明すると：
１．まずミドリムシを分離培養して、「汚い水」とします。
２．この「汚い水」を幾つかのビーカーに同じ量を入れます。
３．同じ量の動物性プランクトンをそれぞれのビーカーに入れます
３．ビーカーに水流を作る管を入れて、それぞれの水流を作る
４．一定時間ごとに分光測色法で葉緑素-aが反射した光の量を図ることにより、植物性プランクトンの量がどう変化したかをレコードする。

全ての水流の速さにつき三つのトライアルをする。

こんな感じになります。そこで幾つか質問があります：

２．どの動物性プランクトンを使えばいいでしょうか？
ミドリムシを捕食し、酸素や水流に影響されればいいのですが、それでは何を使えばいいでしょうか？

３．水中の酸素の量に問題はあるでしょうか？あれば、どう解決すればいいでしょうか？
私が気になるのは、水流が全くない状態と早い状態で、植物性プランクトンが減る量が同じだったら実験が成り立たないことです。つまり、もし水流がなくともビーカーに元々酸素が動物性プランクトンにとって足りていれば、水流を作ってもあまり意味がないかもしれないことです。普通の池だと表面積に比べて、水の体積が多いから、水流で酸素の量が格段に増えて池に影響を与えますが、この実験の場合どうすればいいでしょうか？

私は元々実験しやすいので小さいビーカーを使おうと思ってたのですが、
一リットルや二リットルのビーカーを使った方がいいでしょうか？ペットボトルだと細長いので表面積が減って影響が大きくなりそうなので大きいペットボトルを使った方がいいでしょうか？
あと、一応ミドリムシが光合成をし、酸素が多すぎて実験が成り立たないことを防ぐために暗めの実験室でやろうと思っています。

４．この実験は成り立ちますか？
私はまだ高校生で、生物について詳しいとは言えないので何かアドバイスや間違いがあったら指摘してくださると嬉しいです。

質問が多くてすみませんが少しでも教えてくださると助かります。
よろしくお願いします。

keisuke20 · Accepted Answer

こんにちは、色々面白いことを考えるんだなと感心しました。
まず、私はこの世界の専門でも現役でもありません。少し前に動物プランクトンを培養していたので、私なりの考えを・・・。

＞　水流は酸素をもっと（も？）水に溶かし
初めて聞きました。水中である生物を飼うために溶存酸素にはかなり気を使っていました。手っ取り早いのは酸素を微細な気泡で水中に拡散させることと思います。しかしそれはあまりに非現実的。普通家庭用の水槽で使うブクブク用のエアストンで空気を激しく送っても、溶存酸素を高めるのにはかなりの時間を要しました。そうですよね、空気中の酸素の量は21％、ほとんどが窒素ですよね。そんな状態で水流だけで溶存酸素が高まるとはやや疑問。

水質を治すの意味も何をもって判断するのか。動物性プランクトンでなくとも植物性プランクトンは、水中の窒素やリンを吸収してくれます。立派な水質浄化ですよね。
植物性プランクトンやミドリムシを悪とするなら、そこに動物性プランクトンを投入すれば、動物性プランクトンのフィルター能力（そうでないのもいますが）により『悪』の量は減ると思います。ただクロロフィルaだけでいいのか、COD,BODはどうなるのか。

また実験用の器が小さいほど、ほかの要因の影響を受けやすくなります。ただ、室内での実験ともなれば大きな器なんか使えないでしょうから、あなた様が計画する実験内容でも高い再現性（7～8割程度同じ結果）を得ることができれば、少しは説得力が出るかもしれませんね。
生物の世界は色々なファクターにより異なる結果が出ることは当たり前のことと思います。
私を含め周囲の意見は参考程度にし、鵜呑みすることなく、色々挑戦してみてください。
おもしろい結果が得られることを楽しみにしています。

keisuke20 · Answer

No2です。
今回の試験の最終的な目的は、緑色になった水、緑色の正体は『ミドリムシ』で、この『ミドリムシ』をほかの動物性プランクトンに捕食させ、緑色を透明にしていく。緑色の変化はクロロフィルaの測定で判断する。（水流の件は私にはうまく理解できません。）
さて、水中に充分な酸素が存在するとし、どんな動物性プランクトンを使えばいいか。淡水の相物プランクトンで、普通に存在するもので考えられるのは、ミジンコの類、ワムシの類でしょうか。特にワムシの類は濾過食と言って、自らの繊毛にエサをひっかけて捕食するタイプですので、これがいいと思うのですが、ただ『ミドリムシ』はサイズとして大きいから、ワムシが捕食するかどうか・・・。
私の持ち合わせはこの程度です。
あとは、あなた様の努力でおもしろい結果を・・・。楽しみにしています。

濾過食については、以下を・・。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%BE%E9%81%8E%E6%91%82%E9%A3%9F

hiddenleaf · Answer

水質改善と何を関連付けたいのかがよく分かりません。
水流なのか、酸素なのか。

水流と関連付けたい場合、これは非常に難しいです。
まず、物理的に洗い流されてしまうことが原因であることを否定しなければなりません。
要するにビーカー内の微生物が流されない装置が必要です。
且つ、水流が高くなると、水中溶存酸素が増加するような装置を構築しなければなりません。
当然、水流と水中溶存酸素の関連を証明する必要もあります。

酸素と関連付けたいだけならば、実験はそれほど難しくありません。
動物プランクトン・植物プランクトンの比が同じビーカーを用意し、
片方には酸素をブクブク通して、片方はそのまま。
適当時間後のビーカーを、適当な方法で評価すれば良いだけです。

動物性プランクトンと酸素の量について

こんにちは、色々面白いことを考えるんだなと感心しました。

この回答への補足

No2です。

水質改善と何を関連付けたいのかがよく分かりません。

この回答への補足

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