Laboratorio: Respirazione in larva di libellule

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Abbiamo ricevuto da Germano Federici, insegnante di scienze in pensione, un interessante laboratorio per bambini sulla respirazione delle larve di libellula. Invitiamo gli/le insegnanti a sperimentarlo con le loro classi e a mettere in comune risultati e osservazioni

Laboratorio
 
Respirazione in larva di libellule dei generi Aeschna o Anax
Destinatari: studenti di scuola media inferiore o superiore. 
Tematiche sottese: adattamento come risposta fisiologica alle mutate condizioni ambientali, crescita della conoscenza attraverso la falsificazione di ipotesi concorrenti
Conoscenze specifiche sottese: uso del piano cartesiano 
Finalità didattiche: addestramento nella raccolta di dati di misurazione, nella loro elaborazione e nel loro utilizzo ai fini dell’individuazione di “leggi” biologiche; addestramento alle riflessioni epistemologiche
Premessa
Le larve sono facilmente reperibili in ogni stagno abitato da anfibi, raschiandone il fondo con un retino da pesca. 
Le larve possono essere tenute in laboratorio in vaschette, avendo l’avvertenza di nutrirle con lombrichi facilmente rinvenibili nei terreni ricchi di humus o nei negozi di caccia & pesca.
Allo stadio larvale l’animale si muove o camminando sul fondo, oppure, quando si sente minacciato, muovendosi “a getto”, come le seppie, espellendo acqua da una cavità addominale comunicante con l’esterno.
Tale cavità contiene anche gli organi respiratori (tracheobranchie), sulla cui superficie avvengono gli scambi gassosi garantiti dal ritmico “inspirare” ed “espirare” l’acqua in cui l’animale vive.
Il ritmo respiratorio della libellula può essere facilmente osservato ponendo l’animale in un becher con alcuni sassolini sul fondo, necessari alla larva per aderirvi e restare in quiete. Osservando l’animale dal basso, di profilo, sarà facile vedere la parete inferiore dell’addome abbassarsi per aspirare acqua e alzarsi per espellerla, ritmicamente.
Le larve possono essere manipolate senza pericolo di morsi o punture.
L’esperimento si svolge in 4 fasi.
Obiettivo scientifico
Definire quale/i fattori ambientali influiscono sul ritmo respiratorio delle larve di libellula
Materiali e strumenti per ogni gruppo di lavoro
una larva di Aeschna o di Anax
tre becher da 250 mL
2-3 sassolini (ghiaia)
cubetti di ghiaccio
un termometro
un cronometro
200 mL di acqua di rubinetto alla temperatura di erogazione (in genere 10-15°C), 200 mL di acqua raffreddata con 1 o 2 cubetti di ghiaccio fino a 3-5°C), 200 mL di acqua a temperatura ambiente (20-30°C).  
200 mL di acqua bollita in becher, che viene sigillato con pellicola aderente auto sigillante, e portato rapidamente a una temperatura compresa tra 0-30°C, per immersione parziale del becher in acqua più fredda.
Un foglio di carta millimetrata o un foglio elettronico
Procedimento
FASE I (tempo necessario:10 minuti)
Si mette l’animale in acqua di rubinetto e si attende per 1-2 minuti per consentirne l’acclimatazione. Con il cronometro si dà il via al conteggio degli atti respiratori, fermando il cronometro e interrompendo il conteggio nel caso che l’animale si metta in movimento . Si procede alla raccolta dei dati per 3 minuti complessivi. Nel frattempo si registra anche la temperatura del mezzo, che nell’arco di tempo considerato non dovrebbe variare.
Si riportano i dati in un piano cartesiano con la temperatura in ascissa e il ritmo respiratorio (numero di atti respiratori/minuto) in ordinata
FASE II (tempo necessario:10 minuti)
Si mette l’animale in acqua con ghiaccio e si attende per 1-2 minuti.  Si effettua il conteggio degli atti respiratori per 3 minuti complessivi. Si riportano i dati su carta millimetrata o su foglio elettronico
FASE III (tempo necessario:10 minuti)
Si mette l’animale in acqua a temperatura ambiente (20-30°C)  e si attende per 1-2 minuti. Si effettua il conteggio degli atti respiratori per 3 minuti complessivi. Si riportano i dati su carta millimetrata o su foglio elettronico
Conclusione (tempo necessario: 5 minuti)
Il gruppo di lavoro, realizzato il grafico, sintetizza con una frase il rapporto tra ritmo respiratorio e temperatura del mezzo.
FASE IV (tempo necessario: 10 minuti)
Si mette l’animale in acqua prebollita  e riportata rapidamente a temperatura ambiente (20-30°C) o inferiore e si attende per 1-2 minuti. Si effettua il conteggio degli atti respiratori per 3 minuti complessivi. Si riportano i dati su carta millimetrata o su foglio elettronico
Conclusione (tempo necessario: 10 minuti)
Si confronta il risultato dell’ultima fase con le conclusioni tratte nella III. Si procede a confermare o a modificare tali conclusioni