テーマ：環境の変化とメダカの反応

○　東京書籍　生物Ｉ　の　教科書　ｐ２００〜ｐ２０３　探究活動　を参考に行なった。

　

準備　ヒメダカ　ビーカー　大形ペトリ皿　チャック付ビニル袋　ストップウオッチ　

ルーペ　氷　湯　水　ピペット　３％アセチルコリン溶液　２％アドレナリン溶液

　

＜　温度変化と心拍数の変化　＞

　　上記教科書によると、以下のような方法で行なうことになっている。

　方法１　ヒメダカが十分はいる大きさのチャック付ビニル袋に水を入れ、中にヒメダカを入れる。

　　　　２　水温を５〜３５℃の間で５℃間隔に調節した大形ペトリ皿にヒメダカを入れたビニル袋を入れる。

　　　　３　各温度でのヒメダカの心拍数をルーペを用いて測定する（回／３０秒間）。異なる３個体の、３回の平均値をとる。

※ 心拍数は、チャック付ビニル袋中の水温がペトリ皿中の水温と一致した時点で測定する。

　

○しかし、実際にやってみると、

　　ヒメダカをチャック付ビニル袋に水といっしょに入れておくと、それ自体がストレスにもなり得るし、ヒメダカに与えるダメージが大きいように思われる。そもそもその状態でルーペを用いても心拍数の測定がかなり難しい。指導書では、「メダカの心臓は鰓の下、腹側辺りに確認できるのでルーペを用いてこの部分の皮膚の動きをカウントする」となっているが、ビニル袋の中でメダカは動くし、メダカの腹側から観察するとなると水の入ったペトリ皿を持ち上げて、ビニル袋の中のメダカの鰓の下、腹側辺りをペトリ皿の下側から観察することになる。全く不可能というわけではないが、かなり困難である。教科書には、メダカ入りのチャック付ビニル袋が浮いているペトリ皿を上側から撮影した写真が載っているが、チャック付ビニル袋を用いた方法での測定は、今回我々では無理と判断した。（確かに生徒実験で特別な道具を使わずに、という制限がある中で実施するとなるとチャック付ビニル袋を使うというのはいいアイデアだとは思うが）

　

　

○そこで、急遽、

ヒメダカの心拍数をどのように測定するかという課題に取り組むことになった。指導書に紹介してあった、発砲スチロールを削ってメダカの大きさの溝をつくりそこに固定する方法を試みたり、ペトリ皿にスライドガラスや割り箸でメダカが入るくらいのすきまをつくり、そこに固定してみたりした。観察方法も実体顕微鏡を利用したり、実験室にある使えそうなものを利用して様々な方法を試みた。今回のオムニスは、大半の時間をこれに費やし、メダカの心拍数測定方法の開発とテーマを変えてもいいくらいだった。

○ 試行錯誤の結果、

　

再度

＜　温度変化と心拍数の変化　＞

　　上記の方法でペトリ皿内の水温を変化させ、メダカの心拍数を測定した結果、以下の

ようなデータがとれた。教科書では、「異なる個体3匹の、3回の平均値をとる」という

ことになっていたが、すでに辺りは暗くなっており、時間の都合上、今回は1匹のみで

測定した。

　

　

　

　＜　アセチルコリンの注入による心拍数の変化　＞

　　　上記方法でペトリ皿の水に３％アセチルコリン溶液を加え、メダカの心拍数を測定した。やはり、時間の都合上、1匹のみの測定となった。（水温は20℃）

　

　

＜　アドレナリンの注入による心拍数の変化　＞

　　　上記方法でペトリ皿に２％アドレナリン溶液を加え、メダカの心拍数を測定した。２個体を用いての測定で以下のようなデータがとれた。（水温は20℃）　しかし、アドレナリンがほとんど水に溶けず、その効果が疑わしい。（指導書にもアドレナリンは水に溶けにくく、溶解するまでに時間を要する、との記述があった。）　　

　

　

＜　ホルモンによる体色変化　＞

教科書には、続いてヒメダカの鱗の色素胞中の色素が、ホルモンによって拡散または凝集を起こすことを観察する課題が載っているが、今回は、時間不足によりできなかった。　

　

　

まとめ

当初参考にした教科書のやり方とは違うやり方でヒメダカの心拍数の測定をしたが、前述したように、その開発に大半の時間を費やし、まさしく探究活動そのもので楽しかった。

温度変化と心拍数の変化、アセチルコリンの注入による心拍数の変化については、予想通りの結果が得られた。テレビモニターに心拍数の変化が大きく映し出されるのでその変化は見ごたえがあった。これなら生徒に演示できそうだという声もあがった。アドレナリンの注入による心拍数の変化については、アドレナリン溶液の作成に課題が残る。それが、解決できれば、ホルモンによる体色変化もやってみたい。