5:e plats, internationella kategorin

Anni Karjala

The effect of water deficit stress on the biosynthesis of the cuticle of Vicia faba

(Effekten av torka på produktionen av bladvax hos Vicia faba)

Hela bidraget

Anni Karjala, 18, studerar vid Ressun lukio i Helsingfors.

”Jag är mycket intresserad av biologi och efter att jag bläddrat i olika böcker på campusbiblioteket i Vik valde jag detta intressanta ämne. Jag är också oroad över följderna av klimatförändringen och över att naturens mångfald är hotad. Jag ville ta mig an detta ämne ur växternas perspektiv. Min lärare Pia Koponen gav mig handledning.”

Våren 2010 prövade Anni i gymnasiets kemilaboratorium olika ämnen för att lösa upp vaxet på några olika växter, för att hon skulle kunna besluta sig för vilken växt hon skulle börja odla och med vilka metoder hon senare bäst kunde lösa ytvaxet. Under sommaren odlade Anni växterna hon valde för sin forskning hemma hos sig och använde olika metoder för att utsätta dem för torka. I slutet av sommarlovet samlade hon i skolan in materialet, dvs. vaxet hon löst från bladen. Hon vägde först de tomma petriskålarna och sedan de som innehöll vaxet på en mer exakt analysvåg vid Helsingfors universitet. Under hösten skrev Anni rapporten och analyserade resultaten.

De flesta växters blad skyddas av ett tunt, vaxartat skikt, dvs. kutikulan. Detta skyddande skikt har många olika funktioner. En av de viktigaste är att hindra vatten från att avdunsta och på så sätt förbättra växtens tolerans mot torka. Anni utredde i sin undersökning med hjälp av åtta olika belastningstest hur väl bondbönan (Vicia faba) klarar av den stress torka orsakar.

Med hjälp av den lösningsmetod Anni utvecklat för studien löste hon bondbönsproven i dietyleter för att kunna avlägsna kutikulan från den ytliga vävnaden. Resultaten av experimentet som Anni upprepade tre gånger visade att ökad stress på grund av torka korrelerar positivt med mängden kutikula, även om resultaten från de olika upprepningarna varierade lite. Annis undersökning visar alltså att bondbönan anpassar sig till torka, vilket ger nyttig information om växternas abiotiska stresstolerans. Det behövs mer forskning i detta delområde inom biologin för att till exempel utreda hur den kemiska sammansättningen av kutikulan förändras då växten utsätts för stress. Dessutom behövs information om hur stress påverkar de faktorer i cellmembranen som reglerar produktionen av kutikulan.

Utvärderarnas kommentarer

Det botaniska ämne skribenten valt är intressant och aktuellt, men också utmanande. Det har krävts extra arbete för att utveckla forskningsmetodiken samt systematisk och långsiktig planering för att odla och ta hand om växterna. Samarbetet med universitetet har förutsatt självförtroende och förmåga att självständigt ta initiativ. Ämnet kan också beskrivas som kreativt, eftersom det förutsätter både uppfinningsrikedom och kunskap.

Bakgrunden till forskningen har utretts grundligt och som material har skribenten använt lämpliga läroböcker, artiklar och webbsidor. Utredningen av bakgrunden bygger i huvudsak på engelskspråkigt material, så det har säkert tagit lång tid och stor möda i anspråk. Forskningsfrågan presenteras tydligt och utgående från den har skribenten utformat en konsekvent forskning och hypotes.

Valet av växt för forskningen är motiverat. Skribenten har utfört förberedande experiment på basis av vilka metoden för att mäta vaxet utvecklats. Experimentet planerades alltså noggrant utgående från såväl litteraturen som egenhändigt utförda praktiska experiment och slutligen valdes den helhet som bäst gick att utföra. Metoderna beskrivs mycket omfattande. Skribenten har även gjort extra observationer utgående från materialet.

Sammandraget och slutsatserna är korrekt utformade på basis av resultaten och resultaten analyseras kritiskt. Resonemanget om slutsatserna visar att skribenten är kapabel till kritiskt tänkande och behärskar helheter. Arbetet innehåller även modigt resonemang om metodernas svagheter. På basis av slutsatserna lyfts nya intressanta frågor fram.

Arbetet utgör verkligen en utmärkt helhet: ett experimentellt arbete som har ett välmotiverat mål och som i alla avseenden är väl utfört. Framställningen är logisk och konsekvent. Till sin struktur och sitt språk liknar studien ett arbete utfört av en professionell forskare. Vi förutspår skribenten en framgångsrik forskarkarriär!

Annis intressen: Konståkning, joggning