金魚が泳ぐことで水面が波立ち、空気中の酸素を取り込みやすいからではないか。金魚+水草は朝が少ない。水草も呼吸し、光合成をしない夜は酸素を消費するからだ。光を当てなかったらずっと少ないままだろうか。金魚のみ、水のみは水温が低いときに一番多く、水温が高いときに一番少ない。溶存酸素量は水温と関係があるのだろうか。本当に空気中から酸素を取り込んでいるのか、水面に油を敷いて空気と遮断し波立たせたら、溶存酸素量に変化は見られなかった(追究実験)。水のみの水槽の温度を、氷や保冷剤、お湯で上げ下げしたら、水温が低くなるにつれて溶存酸素量は増えた。冬に多く、夏に少ないことになる。金魚+水草、金魚のみ、水のみの3個の水槽で変化を測定。〈結果と考察〉pHは日が経つにつれ、水草の入っている方が酸性に傾いた。金魚の排泄物が水草によって違う物質に変わったためではと考え、大きさの違う金魚を水槽に入れpHの変化を測定した(確認実験6-1)。大きい方が排泄量が多いためか、アンモニア濃度が高い。アンモニアによる硝酸塩が多いと酸性になりやすいため、より早く酸性に傾いた。《実験7》マグネシウムやカルシウムの違いは、なぜ起こるのか?(1)金魚も人間と同じく、ストレスで体外にマグネシウムやカルシウムを出したのではと考え、1日おきに3回ラジカセで音楽を聴かせた。マグネシウムやカルシウムの濃度に変化はなかった。金魚はストレスがあっても、音楽でリラックスする問題ではないようだ。(2)藻に含まれているのではと考え、測定したところ、やはり藻にマグネシウムやカルシウムが含まれていた。それぞれの濃度は藻のない水の15倍、13倍もあった。研究の目的3:水の変化により、金魚の行動に違いが見られるのか。保冷剤、お湯を用い0~40°Cの間で5°C違いで水温を調節した。水温が低い状態では代謝速度が遅くなり、呼吸数も低下した。動きも鈍く、水槽の下の方でじっとしている。0~5°Cでは、ほとんど呼吸停止。熱すぎると過呼吸になる。動きも滑らかな最適水温は20~25°Cだ。溶存酸素量の違いによる呼吸数と様子の変化。〈方法〉アスピレーターで水中酸素を脱気し、溶存酸素を0にする。他にエアポンプや水面の波立たせで溶存酸素量を変えた水を用意する。溶存酸素量0の時は酸欠状態で苦しいため、水面近くで盛んに口の開閉運動を行う。溶存酸素量が多くなるにつれて口の開閉が少なくなり、呼吸数も減る。《実験10》pHの違いによる呼吸数と様子の変化。〈方法〉アルカリ水(pH11)とアクア酸化水(pH2.5)を混ぜていろいろな濃度のpH水を作り、金魚を入れる。〈結果と考察〉pHがアルカリ性すぎても、酸性すぎても金魚にとっては好ましくない。呼吸するエラが直接水に触れるため、刺激が強すぎて苦しくなる。pH11、pH2の水から元の水(pH7)に戻したら、徐々に落ち着き、3分後には安定状態の呼吸数(約110回/分)になった(確認実験10-1)。市販のミネラルウオーターのコントレックス(100中Mg7.45mg、Ca46.8mg、pH7.4)とエビアン(Mg8.0mg、Ca2.6mg、pH7.2)、井戸水に入れて観察する。泳ぎ方や呼吸数に変化はなかった。水槽の環境は日々変化し、その中で金魚は悪戦苦闘しながら生活している。適当に水面近くで口の開閉運動をしているわけではなく、水質の変化から身を守るための行動、SOSであるようだ。今回の研究では、藻やコケがはえてくることに疑問が残った。金魚の住みやすい環境作りを目指しながら、解明していきたい。指導について指導について丸山ひとみ飼育している金魚の水を取り換えた後、金魚の泳ぐ位置や泳ぎ方に変化があるという疑問を持ったことが研究のきっかけでした。私にとってみれば気のせいではないかと思うことでも、何か違うという観察する眼の鋭さには驚かされる毎日です。今回の研究「金魚の水槽の水を取り換える前と取り換えた後で水に違いがあるのだろうか」という素朴な疑問からスタートしました。いろいろな視点から水質を調べた結果、違いがあった項目に対して「どうして違いがおこるのか」「水質の違いによって金魚の泳ぎ方に影響があるのか」という新たな疑問になったようです。いろいろな仮説を立て研究をしていくと、その結果からさらに次々と疑問がうまれました。諒太のすごいなと思うところは、その疑問をそのままにせず、またそれを追究していくという探究心旺盛なことです。身近なものから素朴な疑問を抱き解決しようとする行動力は、研究の面白さや発見の喜びがあるからだと思います。今後も新たな発見をして驚かせて欲しい。水槽の水を取り換えたとき、キンギョの口の開閉運動やその他の行動に変化が見られることがあるが、その理由を解明しよう、として10項目について、ち密な実験を繰り返した研究作品です。結論を見ると、キンギョの行動に大きく変化を与えたのは丸山君も予想しているように、やはり水温、溶存酸素、pHなどの変化が大きいようです。生物の比較実験をするときは、材料や条件をなるべく等しくしておく必要があります。キンギョの品種は写真からワキンのようですね。