عنوان آزمايش: شبیه سازی نحوه عمل بادکنک شنا

هدف آزمايش: آشنايي با نقش بادكنك شنا درماهي ها

وسايل آزمايش:

1.یک بشر 199 میلی لیتری یا یک لیوان

2. مقداری نوشابه گازدار بی رنگ

3.چند عدد کشمش کاملاً خشک

مقدمه آزمايش:

مثانه هوادار(Air bladder) يا مثانه شنا يك كيسه بزرگ با ديواره نازك و قابل انعطاف است كه در قسمت پشتي حفره بدن قرار دارد و براي 1- شناور نگه داشتن ماهي2- فرستنده  وگيرنده  صدا 3- يك اندام تنفسي عمل مي كند.اين اندام به ماهي اين امكان را مي دهد تا در آب  به سمت بالا و پائين حركت نمايد .وقتي كه از طريق انتشار گاز به مثانه هوادار اضافه مي شود چگالی ماهي از آب اطرافش كم تر مي شود و در نتيجه به سمت بالا حركت مي كند و بالعكس وقتي گاز خارج مي شود ماهي از آب اطراف چگالی بيش تر پيدا مي كند و در نتيجه در آب پائين  مي آيد. مثانه هوادار به وسيله ارتعاش توليد صدا مي كنداين صدا ها احتمالا در جفت يابي موثر است. اين اندام  صدا هاي ايجاد شده در آب را تقويت مي كند و به شنوائي كمك مي كند.در بيشتر ماهي ها مثانه هوادار هيچ ارتباطي با لوله گوارش ندارد اما در بعضي از ماهي ها(the lungfish) مثانه هوادار از طريق يك لوله به حلق اتصال پيدا مي كند و در نتيجه اين امر نشان مي دهد كه مثانه هوادار ممكن است به تنفس نيز كمك نمايد.

يك ماهي در حال شنا اگر به حالت شناور باشد انرژي كمي مصرف مي كند . اگر ماهي شروع به پائين رفتن نمايد فشار وارد از طرف آب اطراف به بدن ماهي افزايش مي يابد و گاز موجود در مثانه هوادار متراكم مي شود و در نتيجه تمايل به فرو رفتن در آب پيدا مي كند بر عكس اگر يك ماهي به سمت آبهاي سطحي شنا كند كاهشي در فشار آب اطراف ماهي بوجود مي آيد و در نتيجه گاز موجود در مثانه هوادار منبسط مي شود و ماهي تمايل پيدا مي كند كه  به سمت بالا شناور شود.مثانه هوادار به ماهي كمك مي كند تا بر مشكل تغييرات فشار آب در سطوح مختلف فايق آيد و حالت شناور پيدا نمايد.اگر ماهي به سمت بالا حركت نمايد گاز ها از مثانه به سمت خون انتشار پيدا مي كنند و اين گاز سپس از طريق آبششها به آب اطراف ماهي  پس داده مي شود.بر عكس اگر ماهي به سمت پائين حركت نمايد هوا(عمدتااکسیژن) از يك غده به نام غده گازي به داخل مثانه هوادار وارد مي شود . همه ماهي ها مثانه هوادار ندارند مثلا كوسه ماهي ها .اين ماهي ها از روشي ديگري براي حالت شناوري استفاده مي نمايند كه در آن يك كبد بزرگ چرب و شكل ويژه بدن براي حفظ حالت غوطه وري استفاده مي نمايند.

دستوركار آزمايش:

1- لیوان را از نوشابه پر کنید.

2- دو یا سه عدد کشمش به درون لیوان بیندازید و رویدادهای درون لیوان را مشاهده کنید.

پرسش ها:

1- وقتی کشمش ها را درون لیوان انداختید چه اتفاق هایی را مشاهده می کنید؟

2- برای بیان علت آن چه مشاهده کرده اید؟ فرضیه ای ارائه کنید.

3- چه تفاوتی بین نحوه عمل بادکنک شنا و بالا رفتن کشمکش ها درون لیوان وجود دارد؟

4- فکر می کنید انسان برای غوطه ور شدن در اعماق آب بیشتر انرژی مصرف می کند یا ماهی ها در همان عمق؟ چرا؟

منبع تئوري آزمايش از گروه زيست شناسي كرمان