在瓶子里培育细菌动物园

如何制作您自己的维诺格拉茨基柱
Bacterial zoo in a bottle
泥浆不仅玩起来很有趣,它还孕育着各种细菌。维诺格拉茨基柱——有点像微生物的垂直花园——可以让您滋养这些微生物群落,直到它们可以用肉眼看到。您不必成为科学家就可以建造一个细菌动物园。您可以使用一个透明的塑料瓶、泥土和一些其他容易获得的材料 制作您自己的维诺格拉茨基柱。© AMNH / M. Shanley

在 19 世纪 80 年代,俄罗斯微生物学家谢尔盖·维诺格拉茨基(Sergei Winogradsky)在一个透明的管子里密封了池塘水、泥土和养分。这个柱子催生了各种各样的池塘细菌,它们根据它们的能量来源——碳、氢、硫或氧——分层排列。维诺格拉茨基意识到,随着不同物种回收不同的养分,微生物共同形成了一个自给自足的生态系统。

纽约美国自然历史博物馆正在通过展示一个 6 英尺高的维诺格拉茨基柱来重现这个微生物实验,该实验将持续到 8 月。这是名为《您体内不为人知的秘密世界》(The Secret World Inside You)的展览的一部分,该展览探索我们体内发现的细菌。正如池塘细菌在柱子中形成不同的层一样,我们肠道中的细菌也会在我们的胃和小肠的不同部位定居,帮助我们消化食物。“人类的消化道就是一个巨大的维诺格拉茨基柱,”该展览的策展人之一、进化生物学家罗布·德萨尔(Rob DeSalle)说。

AMNH's Winogradsky Column
© AMNH

无法前往纽约观看展览?没问题——您可以在家制作自己的维诺格拉茨基柱。只需几杯泥土和其他一些简单的材料,您就可以种出一个茂盛的微生物花园。随着时间的推移,您的柱子会形成不同颜色的层,这些颜色对应于不同的细菌菌落。

工具 + 材料

  • 铲子
  • 大搅拌碗
  • 搅拌勺
  • 1/4 页碎报纸
  • 1 个蛋黄
  • 剪刀
  • 1 个顶部已切掉的两升汽水瓶
  • 保鲜膜
  • 橡皮筋

说明

  1. 从池塘或溪流中收集半加仑泥土,加入水,直到其具有奶昔的稠度。
  2. 将四分之一的泥土与蛋黄和碎报纸混合。将混合物舀入瓶中。继续用泥土填充瓶子,并定期轻敲以清除气泡。
  3. 加入一英寸的池塘水,顶部留一点空气。用保鲜膜和橡皮筋密封瓶子,然后将其放在窗户附近,避免阳光直射。
  4. 两周后会形成分层。底部有吃硫的深绿色、紫色和黑色细菌;中间有吃碳的红色、橙色、棕色和紫色细菌;顶部有进行光合作用的绿色微生物。

本文最初发表于 2016 年 3 月/4 月的《大众科学》杂志,标题为“培育繁盛的细菌动物园”。

 

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