Odkrycia młodych

Tomasz Rożek

GN 13/2013 |

publikacja 28.03.2013 00:15

Urządzenie, które sprawdza poziom promieniowania, można kupić tylko w specjalistycznych sklepach. Ale dwóch uczniów skonstruowało takie z aparatu w telefonie komórkowym. Uczeń z Wrocławia odkrył nowy gatunek motyla, a chłopak z Wałbrzycha w prosty sposób rozwiązał starą zagadkę, jak daleko od ula odlatują pszczoły.

Michał Gumiela z Andrychowa i Rafał Kozik z Bielska-Białej skonstruowali urządzenie ostrzegające przed nadmiernym promieniowaniem, wykorzystując matrycę aparatu cyfrowego zdjęcia jakub szymczuk Michał Gumiela z Andrychowa i Rafał Kozik z Bielska-Białej skonstruowali urządzenie ostrzegające przed nadmiernym promieniowaniem, wykorzystując matrycę aparatu cyfrowego

Wyłoniono osoby, które będą reprezentować Polskę na Konkursie Prac Młodych Naukowców UE. Właśnie zakończył się Festiwal Młodych Badaczy. Odkrycia, organizowany przez Krajowy Fundusz na rzecz Dzieci i Centrum Nauki Kopernik. Wśród 20 prezentowanych na nim prac wybrano trzy. Ich autorzy we wrześniu pojadą do Pragi. Z tymi pszczołami był rzeczywiście problem. Pszczoły są małe i wszystkie (wybaczcie pszczelarze) wyglądają tak samo. Na dodatek jest ich dużo. Jak obserwować ich ruch? Jak zmierzyć, czy pszczoły są w stanie na kwiatową łąkę dolatywać z odległości kilkuset metrów czy kilku kilometrów? To wszystko jest bardzo ważne. W zależności od okresu kwitnienia roślin różnych gatunków, pszczelarze przenoszą ule. Gdzie je ustawić, żeby pszczoły z jednej strony nie traciły czasu i energii na pokonywanie dużych odległości, a z drugiej miały dostęp do jak największej ilości kwiatów? Co zrobić, by w miodzie lipowym była lipa, a nie np. gryka? Jest jeszcze coś. Pszczół na świecie szybko ubywa. Nie wiadomo, co jest tego przyczyną. Badanie tego zjawiska bez informacji o tym, gdzie pszczoły latają, w jakim środowisku przebywają, jest w zasadzie niemożliwe. Amerykanie próbowali kiedyś przyczepiać pszczołom niewielkie nadajniki. Dzięki temu udawało się je śledzić. Tyle tylko, że nawet zminiaturyzowane urządzenia były dla owadów ciężarem. Za ich pomocą określono, że pszczoły nie odlatują od ula dalej niż na jeden kilometr. Ale skąd pewność, że obciążone elektroniką owady nie męczyły się szybciej i w związku z tym nie skracały swoich wędrówek?

Gdzie leci pszczoła?

– Odkąd pamiętam, rodzice wpajali mi zainteresowanie przyrodą – opowiada Arkadiusz Jankiewicz, jeden z laureatów konkursu. – Kiedyś czytałem książkę o ekologii pszczół i zauważyłem, że są bardzo duże rozbieżności, jeżeli chodzi o zasięg ich lotu – dodaje. Będąc w II klasie liceum. Arek wpadł na pomysł, jak tę zagadkę rozwiązać. – To stało się przypadkiem, tak po prostu, czy postawiłeś sobie problem i intensywnie myślałeś nad jego rozwiązaniem? – pytam Arka. – To były rozważania o prostocie. Nie chciałem w to angażować ani ludzi, ani pieniędzy. Miałem być ja i mikroskop. Taki mój mały świat – powiedział Arkadiusz Jankiewicz. No i w tym małym świecie powstała nagrodzona przed kilkoma dniami praca. Arkadiusz stwierdził, że najłatwiej ocenić odległość lotu pszczoły, gdy sprawdzi się, na jakich kwiatach siadała. Znalazł więc takie miejsce, gdzie w znanych odległościach rosły bardzo rzadkie rośliny, a następnie badał, ile pyłku tych roślin znajduje się na odnóżach wracających do ula pszczół. Po to, by oszacować to ostatnie, Arek skonstruował specjalną siatkę. Pszczoła chcąc wejść do ula, musiała się przez nią przecisnąć. Przy okazji strzepywała pyłek z odnóży. Raz w tygodniu, przez kilka miesięcy, Arek zbierał strzepnięty pyłek, robił z niego preparaty i analizował je pod mikroskopem. Oceniając ilość pyłku rzadkich roślin, wiedział, że pszczoły mogą odlecieć nawet na odległość 2,7 km od swojej pasieki. Dzisiaj Arkadiusz Jankiewicz jest studentem pierwszego roku medycyny. – Pszczoły pozostają moją pasją – mówi. – Chciałbym sprawdzić, czy moją metodę da się zastosować do badania innych gatunków owadów – mówi.

Dziwne, białe kropki

Nie każdy zastanawia się nad tym, jak daleko latają pszczoły. Nie każdy zastanawia się, dlaczego niektóre zdjęcia są wyraźne, a inne mają jakieś defekty. Ale dla Michała Gumieli z Andrychowa i Rafała Kozika z Bielska-Białej kropki na znalezionym w internecie zdjęciu wydały się podejrzane. Chodziło o fotografię uszkodzonego przez falę tsunami reaktora w elektrowni atomowej w Fukushimie. Dwa lata temu licealiści (dziś Rafał jest już studentem) postanowili problem rozwiązać. Założyli, że te defekty są wynikiem wyższego promieniowania. Tylko czy to możliwe? – A dlaczego nie? – zastanawia się Michał. – W końcu zarówno światło, jak i promieniowanie gamma to fale elektromagnetyczne – dodaje. Dzięki pomocy Krajowego Funduszu na rzecz Dzieci udało się zorganizować kilkutygodniowy pobyt w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. W nim, w czasie wakacji, uczniowie mogli sprawdzić, czy za pomocą takiej matrycy, jaka jest w cyfrowym aparacie fotograficznym czy w telefonie komórkowym, da się odczytywać poziom promieniowania. Okazało się, że jak najbardziej. – Zanim znaleźliśmy się w Krakowie, sprawdzaliśmy nasze przypuszczenie na słabych źródłach, które są obecne w otoczeniu. Przykładaliśmy je do matrycy i rzeczywiście pojawiały się kropki – opowiada Michał. Liczniki promieniowania można kupić w sklepach specjalistycznych. Te, które podają wynik w czasie rzeczywistym, bywają duże i ciężkie, a na pewno są drogie. Mniejsze, wielkości długopisu, pokazują dawkę pochłoniętą. Najmniejsze są klisze w specjalnych kasetkach, ale te trzeba wywoływać. Michał i Rafał stworzyli miernik, który w zasadzie prawie każdy z nas nosi przy sobie. – Kiedy będę mógł ściągnąć na swój telefon oprogramowanie, które pozwoli zrobić z niego licznik? – Pracujemy nad tym i myślę, że w najbliższym czasie uda się taki program upublicznić – powiedział Rafał Kozik. Praca Rafała i Michała będzie reprezentowała Polskę na Konkursie Prac Młodych Naukowców UE w Pradze.

Roleta, mieszadło i motyle

Wśród 20 prac nominowanych do finału ogólnopolskich eliminacji znalazły się konstrukcja rolety okiennej, która przekształca energię słoneczną w energię cieplną, badania nad cieczami jonowymi czy wydajnością i efektywnością mieszania substancji. Bartłomiej Błeszyński ze Szczecina skonstruował tanie urządzenie, dzięki któremu można określić napięcie mięśniowe (urządzenia dostępne na rynku są bardzo drogie), a Mateusz Wilczek przeanalizował wpływ podwyższonego stężenia CO2 na wzrost grochu zwyczajnego. Przy okazji zaobserwował, że kiełkujące rośliny w bogatszym w dwutlenek węgla środowisku wykształcają u dołu liści mniej aparatów szparkowych. Bardzo ciekawe były dwie prace poświęcone motylom. Xawier Dobrzański z Wrocławia przebadał 239 gatunków motyli nocnych, które żyją w środowisku wielkomiejskim, w centrum Wrocławia. Przy okazji odkryto trzy gatunki, których wcześniej na tym terenie nie znajdowano, przy czym jeden nigdy wcześniej nie był obserwowany w Polsce. Z kolei Łukasz Skoczylas od 1998 r. badał motyle Pogórza Cieszyńskiego i Beskidu Śląskiego. Jego praca polegała nie tylko na ich skatalogowaniu, ale także na przestudiowaniu historii badań przyrodniczych prowadzonych na tych terenach w przeszłości. – Ile miałeś lat, gdy zacząłeś interesować się motylami? – pytam Łukasza Skoczylasa. – Nie więcej niż 5. Pracę, którą tutaj przedstawiam, rozpocząłem w wieku 14 lat. – Ile motyli żyje w Polsce? – Zarejestrowanych gatunków motyli dziennych jest 163. Tych nocnych, popularnie zwanych ćmami, ponad 3000 – odpowiada Łukasz. – Połowa tych ostatnich to motyle bardzo niewielkie, o rozpiętości skrzydeł wynoszącej kilka, kilkanaście milimetrów – dodaje. – A jak się łapie motyle? Tak jak w bajkach, biegając z siatką po łące? – dopytuję. – Tak, motyle dzienne najczęściej właśnie w ten sposób. Z motylami nocnymi jest więcej zachodu. Te trzeba zwabić. Najczęściej ustawia się na łące biały ekran i kieruje na niego światło ultrafioletowe albo z lampy rtęciowej. Obydwie prace poświęcone motylom zdobyły równorzędne drugie miejsce w polskich eliminacjach Konkursu Prac Młodych Naukowców UE.

Kto nagrodzony?

Trzy równorzędne pierwsze nagrody (co jest równoznaczne z reprezentowaniem Polski w konkursie europejskim) zdobyli wspomniani już wyżej konstruktorzy detektora wykrywającego podwyższony poziom promieniowania, autor pracy dotyczącej zasięgu lotu pszczół oraz Aleksander Horawa z Warszawy. Został doceniony za pracę matematyczną pt. „Skończone przestrzenie metryczne”. Obalił w niej jedną z hipotez pewnego amerykańskiego profesora matematyki. Do Pragi we wrześniu, jako reprezentanci Polski, jadą więc matematyk, biolog i dwóch fizyków. I patrząc na historię europejskich konkursów, mają spore szanse wygrać. Od 1995 r., kiedy to Polska po raz pierwszy wzięła udział w konkursie, międzynarodowe jury nagrodziło 28 młodych badaczy z Polski. Polacy zdobyli aż 22 nagrody główne i 17 dodatkowych. Pod względem osiągnięć wyprzedzają nas jedynie Niemcy oraz Brytyjczycy. Polscy młodzi badacze występują zwykle w roli faworytów.