Gå til hovedindhold

Pasteurs svanehalsforsøg

Pasteurs svanehalsforsøg er ikonisk. Det var første gang, videnskaben erkendte, at liv, og særligt bakterievækst, ikke kan opstå ud af ingenting. Eleverne laver deres eget forsøg ved brug af petriskåle og sugerør, og prøver at eftervise Pasteurs resultater.
 

Teknologi

I forsøget benyttes en mikrobølgeovn, en analog højteknologi. En mikrobølgeovn varmer maden ved at bestråle den med mikrobølgestråler, der har en frekvens ved 2450MHz.

Mikrobølgerne påvirker alle polære molekyler, hvilket typisk vil betyde de vandmolekyler, der findes i vores madvarer. Polære molekyler har en positiv og en negativ ende, og når molekylet udsættes for mikrobølgernes elektriske felt, vil det begynde at rotere i takt med, at feltet svinger. Disse svingninger omsættes til varme, idet vandmolekylerne 'gnider' op ad hinanden (friktion).

Variable

  1. Undersøg, om der er forskel på, hvor skålene står. Er der nogle lokaler, hvor der måske er flere mikroorganismer i luften end andre? Hvad sker der, hvis man fx ryster et beskidt håndklæde over nogle af skålene? Eller nyser ud over skålene?

  2. Undersøg, om temperaturen, hvor skålene står, har en betydning for, om der kommer vækst

  3. Undersøg, om længden på det lodrette sugerør betyder noget. Hvad sker der, hvis man prøver at lave det kortere, så fx kun 1 cm, eller længere, så måske en halv eller en hel meter?

  4. Undersøg, om man kan bruge andre næringsmedier end LB-medium (Fx kødpepton-medie med agar? Eller bare sukkervand med agar?)

  5. Undersøg, hvilken betydning tid har i dette forsøg


Vigtig information inden I går i gang med forsøget


Sikkerhed og destruering af plader

Jeres lærer vurderer, hvilke dele af forsøget I selv kan udføre, og hvilke dele af forsøget læreren bør udføre, fx opvarmning af glasspatel. 

I må aldrig åbne låget på petriskålene, hvis I kan se, at der er kommet vækst af mikroorganisme på dem. Der kan være landet sygdomsfremkaldende mikroorganismer på pladen. Hvis den så er blevet opformeret mange millioner gange, kan man blive syg, hvis man kommer i kontakt med dem. Derfor er det også meget vigtigt, at I destruerer organismerne, efter I er helt færdige med forsøget. Kom de lukkede petriskåle i en autoklavepose (en plastikpose af plasttypen polypropylen) og giv det en tur i autoklaven eller i mikrobølgeovnen. Smid det derefter i den skraldespand, som jeres lærer henviser til.

Rengøring

Agarrester skal hældes/skrabes ud i skraldespanden, inden I vasker op. Ellers risikerer I, at det sætter sig i afløbet og tilstopper vasken. Eller hvis I bruger opvaskemaskine, så kan det sætte sig som et lag af snask i hele maskinen!

Se videoen, inden I går i gang

I kan med stor fordel se videoen til forsøget, før I går i gang. I videoen findes en fin gennemgang af, hvordan I producerer petriskålene til forsøget.

Tidsforbrug

I skal bruge to lektioner til at klargøre og opstille eksperimentet. 1-2 uger senere skal I bruge to lektioner til at registrere og gennemgå resultaterne og vurdere fejlkilder. Forsøget kan gentages med en række af variable. Hvis I vælger det, skal I afsætte flere lektioner.

Aktivitetsvejledning


Materialer til lærerens demonstrationsforsøg

  • Vand
  • LB-medium
  • To koniske kolber
  • Glasrør
  • Bunsenbrænder
  • En handske
  • En autoklave (trykkoger) eller en mikrobølgeovn

Materialer til elevforsøg

  • YPD Broth næringsmedium til at producere flydende vækstmedie (eller lignende)
  • Konisk kolbe
  • Petriskåle af plastik (de skal være nye, så de er sterile)
  • Sugerør - gerne to farver
  • Saks
  • Elefantsnot eller modellervoks
  • En glasspatel
  • En bunsenbrænder
  • En handske

Fremstilling af vækstmedie (bør udføres af læreren eller under tæt vejledning af læreren)

Der skal fremstilles et sterilt næringsmedium, som mikroorganismer kan vokse på. I videoen beskrives det, hvordan man laver et LB-medium med agar, men andre medier kan også bruges. Følg opskriften på det næringsmedium I arbejder med.  

Næringsmediet varmes op i en autoklave eller i en mikrobølgeovn. Hvis man bruger mikrobølgeovn, så er det vigtigt, at man holder øje med det hele tiden, og stopper lige så snart man kan se det boble. Når det så er lige på kogepunktet, kan man starte og stoppe ovnen for at give det små opkog 3-5 gange. Så plejer det at være blevet sterilt nok til et forsøg som dette. 

Tilsætning af næringsmedie til petriskåle 

Det varme medie hældes ned i petriskålene. Hvis væsken køles ned til under ca. 60°C, størkner den og bliver til en gelé. Derfor skal den hældes ned i skålene, imens den stadig er helt varm. Tag en handske på, så den varme kolbe med vækstmedie kan håndteres. 

Når der skal hældes, så er det vigtigt, at man kun løfter låget på petriskålen så lidt som muligt, og i øvrigt ikke vender det helt om, således at man minimerer risikoen for, at der daler mikroorganismer ned i skålen allerede nu. Agaren størkner typisk på 5-15 minutter (og hvis du gerne vil have det til at gå hurtigere, så kan du flytte petriskålen rundt til et nyt koldt sted på bordet hvert halve minut, så bordet bedre absorberer varmen fra skålen). 

Hul i petriskålene (under tæt vejledning af læreren og under sug)

Der laves hul i låget af petriskålene ved at holde en glasspatel ind i en gasflamme, så den bliver så varm, at den kan smelte hul i lågene på skålene. Pas på, når der smeltes hul, at du ikke rører agaren med spatlen. Denne del af eksperimentet skal gøres under udsug eller i et stort velventileret lokale.

Sugerør som hals og svanehals

Lav hals og svanehals af sugerør. To sugerør klippes hver især over sådan, at knækket sidder på midten af de to stykker. Der klippes en slids op på langs det ene stykke sugerør, så det kan mases lidt sammen og føres ind i det andet sugerør. Dermed sidder de to stykker sugerør nu sammen, og der er to knæk. Hvis knækkene bøjes hver sin vej, har man nu lavet et svanehals-rør. 

Dette sugerør med den knækkede hals sættes på den ene petriskål med elefantsnot eller modellervoks. Der laves et tilsvarende sugerør, der IKKE bøjes til en svanehals, men bare stikker lodret opad. Dette sættes på den anden petriskål. En tredje petriskål efterlades uden hul som en kontrol-skål. Der kan eventuelt laves mange kopier, så I kan gennemføre forsøget flere gange, og dermed har bedre chancer for gode resultater. 

Dyrkning og resultater

Nu skal skålene stå i mindst en uge, men gerne længere tid. Det kan checkes løbende, om der er kommet vækst i skålene. Efter endt periode registreres det, hvor mange kolonier af bakterier, der er opstået i hver af de tre kategorier af petriskåle: Kontrol, lige hals og med svanehals. Er der en tydelig forskel?
 

Faglig forklaring

Louis Pasteur er en berømt videnskabsmand, og det, som har gjort ham allermest berømt, er netop dette forsøg. Han lavede det i 1859, og dengang troede man, at når mad pludselig rådnede, så var det, fordi der pludselig var opstået nogle bakterier på maden; at bakterierne simpelthen var opstået ud af det rene ingenting!

Med dette forsøg kunne Pasteur vise verden, at bakterier IKKE kan opstå ud af ingenting. Han lavede en simpel opstilling med to kolber, som begge var åbne. Den ene kolbes åbning pegede lodret opad, men den anden kolbes åbning var bøjet ligesom en svanehals. Denne forskel gjorde, at bakterier i luften kunne dale ned igennem den lodrette åbning, men ikke igennem den bøjede åbning. 

Pasteur kunne så vise, at der kun kom bakterievækst i kolben med den lodrette åbning. Den anden kolbe forblev steril, SELVOM den var åben og var i kontakt med luften.

Man ved i dag med temmelig stor sikkerhed, at livet på jorden kun er opstået én enkelt gang. Det gør man, fordi vi har en meget lang række af forskellige forsøg, der uafhængigt af hinanden peger på det. Pasteurs svanehalsforsøg var et af de første i videnskabshistorien, der fik videnskabsfolkene til at tænke på, at livet kun er opstået en enkelt gang.

Kilder

Hjemmesiden howstuffworks med en beskrivelse af Pasteurs svanehalsforsøg som vi kigger på i videoen: How the Scientific Method Works: Pasteur's experiment