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アメンボの研究

中学生ふたりが、アメンボの研究を続けています。


研究材料のアメンボたちは先日の陽気ですでに冬眠から覚め、野外から
採ってきた数個体をいま室内で飼育しています。


アメンボたちが、電気歯ブラシの振動に集まることが知られています。

エサの虫が水面に落ちたのではないかと間違えて、電気歯ブラシの先に着けた針金の
先端についつい近づくのです。


その電気歯ブラシの振動数を調整するために、歯ブラシの電池ボックスを解体し、
直流電源装置を接続できるように正負の電極をコードで引っ張り出しました。


sizeretouchP3310025.jpg


電池ボックスは単4電池を2個入れるようになっていましたので、マイナス極はうんと奥の方に
あります。

ここにコードを結びつけるのは難しいので、コードをはんだ付けした長めのビスをマイナス極に押し込み、
それが戻らないように木の丸棒でビスを押さえました。

これが青色のコードです。

マイナス極はバネになっていますので、丸棒をはさんで押し込むことにより、しっかり固定できました。



一方のプラス極は、コードを直接電極にはんだ付けできました。赤いコードです。


この2本のコードに、直流電源装置を接続し、電圧を調整して振動数を変えるのです。


実験は、ちょっとだけしましたが、時間切れ。

また次回挑戦します。

果たして、アメンボがよく集まる振動数があるのかどうか、楽しみです。



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中学生がカニのエラを研究

男子中学生がカニについてあれこれ調べています。

一昨年は、干潟のカニの脚の付け根にある毛の束が、吸水に関係しているのでは
ないかといった研究で、全国的に評価されました。

昨年は、カニのエラの数や形が、どうやら陸上への進出にかかわっているのでは
ないかということで、これまた全国的に評価されました。


このエラの研究はさらに継続して行われており、エラの数だけではなく、重さや
形態も詳細に調べようと、男子3名が頑張っています。


大きなモクズガニでじっくり解剖の技を磨きましたので、干潟にすむ小さな
カニについても詳細に調べようと考えています。


昨日、シオマネキを解剖しました。

カニのエラ数は基本数が 8 なのに、シオマネキは 6 しかありませんでした。

これは、文献にも書いてありますし、昨年すでにこの子らはシオマネキを解剖していて
その事実は知っていました。


しかし、さらに今年は詳細に「エラ式のパターン」にまで研究を発展させようと、
昨日手始めにこのシオマネキを解剖したのです。


下の写真は、第2顎脚とそれに付着している脚鰓(A)です。


sizeretouchDSC_4472.jpg



次に下の写真は、第3顎脚とそれに付着している関節鰓(C)と脚鰓(D)です。


sizeシオマネキ第3顎脚とエラ



下の写真は、先ほどの(C)と(D)に加えて、残りのエラ(E)(F)(G)を示して
います。



memosizetrimretouchシオマネキエラ後半


実はこれまでの文献に書かれている内容と微妙に異なることが今回
わかりました。



このように、すでにずいぶんと昔に明らかにされていることであっても、
見落としや見間違いは当然あるはずであり、今回その可能性が高くなって
きました。


先入観を排して、じっくりありのまま手元の標本を観察するのが王道です。


その積み重ねによって、自然科学は発展してきたのですから。



グラスハープの音の分析

グラスハープの音を録音し、周波数ごとの成分を調べてみました。


文献によると、グラスハープの音は2万ヘルツ以上のいわゆる超音波も出して
いることがわかっていますが、あいにく実験室にあるマイクロフォンは、超音波を
キャッチできるほど高性能ではありませんから、捉えることはできませんでした。

したがって、今日のところは、可聴域での分析です。


パソコンにマイクを接続し、音を分析するソフトウェアを立ち上げます。


ワイングラスにマイクを近づけ、昨日の記事のようにグラスの口を指でこすって
音を鳴らし、録音しました。


それを再生し、ある一瞬でストップし、その画面をキャプチャーしました。
その画面が下の図です。



sizememoglassAfftwave.png


この図は、上の段が波長域1000ヘルツから6500ヘルツまでを示したもので、
下の段は、0ヘルツから22000ヘルツまでを示したものです。

要するに下の段のグラフの一部を少し拡大して示したのが上の段ですね。


小さなギザギザは、ノイズと思ってください。

大きな山が左の方にあり、やや右の離れたところに小さな山があり、そのまた同じくらい
離れたところにも山があり、この山は合計で5つみられます。


それぞれの周波数を調べて見ると、次のようになりました。



グラスAの倍音の表


比をとってみると、この山は、実に正確に、基音の2倍、3倍、4倍、5倍となっていた
のです。


調べるサンプルとして、6種類のグラスを用意しています。

今後、データを集めて、どういうグラスがどういう音の特性をもつのか、
中学生が研究をまとめることになります。

楽しみですね。




グラスハープの音色

女子中学生が、グラスハープに興味を持って追究しています。

音を録音して解析したり、視覚的にとらえようとしたりして、頑張って
います。

わたしも、彼女に協力する意味で、1月10日の記事で、グラスに水を入れ、
振動して音が出ているようすを撮影して示しました。

こんど来た時、彼女も撮影に挑戦します。


今日は、グラスハープがどんな音なのかを動画で載せておきたいと
おもいます。





けっこう大きな音が出ていますし、なんともいえないいい音ですよね。


指を水で少し濡らして、ワイングラスの縁をこすってみてください。

ただし、グラスの縁と指先は石鹸でよく洗い、油や汚れをしっかり落としてから
挑戦してみてください。


 

カニの行動の撮影セットづくり

女子中学生3人組が、カニの行動、特に記憶力について研究したいと
いい出しました。


迷路を作ってゴールのエサまでたどり着くのを記録し、その経路をどのくらい
覚えているか調べようというのです。

幸い、2週間ほど前にもらってきたモクズガニが健在ですので、これを材料に
実験してみようということになりました。


先々週と先週の土曜日に、彼女らはプラダン(プラスチック段ボール)を
切って迷路を作りました。

カッターやサークルカッターなどの使い方を伝授し、設計と作業は彼女らに任せました。

「工作って久しぶりだよねえ。」なんて言いながら楽しそうにやっていました。


「やったー、完成だあ。」


ところが設計ミスで、飼育槽にうまくはまりませんでした。
ここで時間切れ。


彼女らはがっかりしながら帰ってしまったのですが、時間をかせぐために昨日
補修をして飼育槽にはめ込みました。


そして今日、ビデオカメラと照明のLEDの蛍光灯をセットして、試し撮りをしてみました。



sizeretouchP2240001.jpg


これが迷路です。

右上がスタートで、左上がゴールになっています。



sizeretouchP2240007.jpg


これが撮影装置です。

飼育槽の上部にビデオカメラをセットし、蛍光灯も取り付けました。



sizeretouchP2240004.jpg


さっそく、今日、ゴールにエサを置き、1時間ほど撮影してみました。

その動画はまだ見る余裕がなく、明日じっくりと見ようとおもいます。


中学生たちが来たらまず動画を確認してもらい、さらに撮影を継続して
もらおうとおもっています。


そして、今後は、この迷路実験を続けて、どれだけゴールまでの道筋を
覚えているのかを解明することになります。


あれこれ失敗をしながらでも、研究を続けてほしいと思っています。


 

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