Témata prací na SOČ můžete vybírat z následujícíh čtyř oblastí:
Při zájmu o některé z témat oslovte přímo vedoucího na uvedeném kontaktu.
Biologie
Karyotypová evoluce sklípkanů rodu Psalmopoeus (Theraphosidae, Araneae)
Pavouci jsou druhově jedním z nejbohatších řádů živočišné říše. Tomu odpovídá značná diverzita jejich diploidních počtů, morfologie chromozomů, pohlavních chromozomů, meiotických procesů a distribuce genových klastrů. Systémy pohlavních chromozomů pavouků jsou velmi neobvyklé, zahrnují několik (až čtrnáct) nehomologických chromozomů X. Obzvláště diverzifikované jsou karyotypy sklípkanů, což platí podle našich předběžných výsledků i pro rod Psalmopoeus (čeled Theraphosidae). V rámci práce SOČ bude prozkoumán karyotyp několika druhů, bude využito široké spektrum cytogenetických technik (analýza mitotických a meiotických preparátů obarvených Giemsou, pruhovací techniky, detekce genů na chromozomech pomocí fluorescenční hybridizace in situ). Získané údaje umožní rekonstruovat karyotypovou evoluci rodu.
Kontakt: spider@natur.cuni.cz
Hnízdění blanokřídlých v suchých stoncích na gradientu urbanizace
V suchých stoncích hnízdí různé skupiny blanokřídlého hmyzu, včetně zástupců kutíkovitých (Crabronidae), včel z čeledi čalounicovitých (Megachilidae) a kyjorožek (Ceratina). Druhové složení i hustota hnízd jsou ovlivněny faktory prostředí. V této studii budou rozmístěny hnízdní příležitosti a následně analyzována obsazená hnízda. Cílem je porovnat druhové složení podél gradientu od centra Prahy po její okraj. Kromě druhového složení bude sledována také biologie nejčastějších druhů, včetně počtu potomků, velikosti potomstva a poměru pohlaví.
Vedoucí: Michael Mikát
Kontakt: michael.mikat@gmail.com
Rozpoznávání člena vlastního hnízda u kyjoroček (Ceratina)
Včely kyjorožky (Ceratina) jsou unikátní dlouhodobým soužitím matky s dospělým potomstvem, protože matka krmí své potomky i po dosažení dospělosti. Mladí dospělci však mohou přelétat mezi hnízdy, pravděpodobně zejména v případě, že matka zemře nebo hnízdo opustí. Cílem tohoto výzkumu je zjistit, zda dospělci kyjorožek dokážou rozlišit mezi jedinci z vlastního a cizího hnízda. K tomuto účelu budou použity průhledné trubičky, ve kterých budou sledovány vzájemné interakce mezi dvojicemi včelami.
Vedoucí: Michael Mikát
Kontakt: michael.mikat@gmail.com
Mikrosatelitové lokusy pro studium příbuznosti v rámci hnízda
Mikrosatelity jsou DNA sekvence složené z krátkých repetitivních úseků. Vyznačují se vysokou mutační rychlostí, a tím i značnou variabilitou v populaci. Díky těmto vlastnostem jsou vhodnými markery pro studium maternity, paternity a dalších příbuzenských vztahů. Cílem této práce bude vyvinout a otestovat mikrosatelitové lokusy pro analýzu příbuzenských vztahů u včel rodu Ceratina. Zároveň bude zkoumána přenositelnost těchto lokusů mezi příbuznými druhy. Následně bude analyzován polymorfismus jednotlivých lokusů v populaci a testována maternita v sociálních hnízdech kyjorožek (Ceratina).
Vedoucí: Michael Mikát
Kontakt: michael.mikat@gmail.com
Co mají žáci vědět o vybraných tématech přírodních věd
Na základních i středních školách se žáci učí relativně velký objem učiva. Co je to základní, co bychom všichni měli vědět například o biologii člověka, fungování imunity, vodě, energii? Téma bude zacíleno podle zájmu na jeden tematický celek. Náplní práce bude na základě literatury a rozhovorů s odborníky vytipovat jádrové učivo (pochopení), případně pokud je pro dané téma toto známé, tak zjistit, jak na tom jsou čeští žáci.
Vedoucí: Vanda Janštová
Kontakt: vanda.janstova@natur.cuni.cz
Mikroflóra obilného kvasu
Pečení kváskového chleba s pomocí doma připraveného a dlouhodobě udržovaného žitného nebo pšeničného kvasu (kvásku) je v současné době oblíbené. Cílem práce bude studovat mikroflóru těchto kvasů. Budeme sledovat výskyt bakterií a kvasinek během přípravy kvasu a také porovnávat zastoupení různých mikroorganismů v kvasech vyrobených z různých druhů mouky.
Vedoucí: Irena Vopálenská
Kontakt: irena.vopalenska@natur.cuni.cz
Jak olivovník evropský odbourává bromkresolový purpur?
Cílem je navázat na úspěšnou SOČku z roku 2024, která sledovala fenomén odbourávání bromkresolového purpuru (BCP) z média in vitro kultur olivovníků, ale ne jiných rostlin. Na co a čím je BCP štěpen? Ukládá se v nějakých pletivech? A neumí to nějaké blízce příbuzné druhy také?
Vedoucí: Jan Konečný
Kontakt: jan.konecny@natur.cuni.cz
POMATO - roubování bramboru a rajčete
Rostliny, včetně bramboru a rajčete, produkují signální molekuly (florigen, tuberigen) v listech a ty poté putují vodivými pletivy do vzrostného vrcholu či podzemí a spouští kvetení a tvorbu hlíz. Jak se tyto hospodářsky významné vlastnosti změní při roubování různých genotypů či dokonce druhů? V případě šikovného studenta možnost experimentování i s geneticky modifikovanými liniemi.
Vedoucí: Jan Konečný
Kontakt: jan.konecny@natur.cuni.cz
Geografie + demografie
Rodičovské plány dnešních teenagerů
Tato práce se zaměřuje na zkoumání představ a plánů současné generace teenagerů ohledně budoucího rodičovství. Cílem je porozumět, jak dnešní mladí lidé vnímají roli rodiče, jaké hodnoty považují v této oblasti za důležité a jak je ovlivňují moderní trendy, společenské změny či rodinné prostředí. Součástí práce bude realizace vlastního dotazníkového šetření mezi vrstevníky, které umožní získat autentické názory a postoje této generace. Získaná data budou analyzována a porovnána s dostupnými informacemi o postojích předchozích generací. Výsledky mohou přispět k hlubšímu pochopení generačních rozdílů i k debatám o budoucnosti rodinného života ve společnosti.
Vedoucí: Jitka Slabá
Kontakt: slabaji@natur.cuni.cz
Teenageři v suburbiích
Práce může mít několik cílů a variantní metodické zpracování. Hlavním cílem je popsat postoje a rezidenční preference teenagerů, kteří vyrůstají v nově vystavěných suburbánních sídlištích a v následujících letch se budou rozhodovat o svém bydlení. Metodicky je možné práci založit na dotaznících sebraných v jednom nebo v několika suburbiích velkého nebo středního města. Výsledky práce by měly objasnit budoucí sociální a demografické složení suburbánních sídel v Česku.
Vedoucí: Martin Ouředníček
Kontakt: martin.ourednicek@natur.cuni.cz
Dopady změn klimatu na sníh a odtok vody z povodí
Vlivem postupného zvyšování teploty vzduchu se stále více zimních srážek vyskytuje v kapalném skupenství, což vede k poklesu sněhových zásob a změně v dynamice doplňování zásob podpovrchové vody. Tato změna výrazně ovlivňuje průběh jarního tání a může vést k poklesu minimálních jarních a letních průtoků, protože podpovrchová voda představuje hlavní zdroj vodnosti řek v období hydrologického sucha. Cílem této práce je využití hydrologického modelu na vybraném horském povodí v Česku k simulaci dopadu zvyšující se teploty vzduchu na sněhové zásoby a na odtok z povodí. Součástí bude i ukázka měření klimatologických a hydrologických veličin v experimentálních povodích katedry FGG na Šumavě. Data z těchto povodí budou použita jako vstup do hydrologického modelu.
Vedoucí: Michal Jeníček
Kontakt: michal.jenicek@natur.cuni.cz
Kulturní dědictví v moderní společnosti
Práce se bude zabývat vnímáním kulturního dědictví různými skupinami obyvatel. Jaké jsou rozdíly v postojích nejstarší a nejmladší generace? Jak vnímají hmotné i nehmotné dědictví jednotliví aktéři (místní obyvatelé, návštěvníci, místní správa a samospráva nebo podnikatelská sféra)? V rámci zpracovávání práce je možné vybrat libovolnou lokalitu, ve které bude provedeno dotazníkové šetření nebo výzkumné rozhovory. Práce bude kombinovat přístupky kulturní i historické geografie s moderními geoinformačními technologiemi.
Vedoucí: Jakub Jelen
Kontakt: jakub.jelen@natur.cuni.cz
Geologie
Poznej půdy ve svém městě
Autor odebere městské půdy v centru, v blízkém okolí, ve vzdáleném okolí, podle proudění větru, provede sítování, sušení výluh a analýzu vybraných rizikových prvků. Následně se pokusí vysvětlit rozdíly v jednotlivých vzorcích.
Vedoucí: prof. RNDr. Martin Mihaljevič, CSc.
Kontakt: martin.mihaljevic@natur.cuni.cz
Biodostupnost kovů v materiálech z dětských hřišť v mé čtvrti (v mém městě)
Student se naučí odebírat a laboratorně zpracovat vzorky půd a písčitých materiálů z dětských hřišt, provede měření jejich celkového chemismu a laboratorní experimenty biodostupnosti (biodosažitelnosti) v simulovaných tělních roztocích.
Vedoucí: prof. RNDr. Vojtěch Ettler, Ph.D.
Kontakt: vojtech.ettler@natur.cuni.cz
Stavební kameny historických památek v mém městě
Student vyhledá vhodné historické nebo architektonicky zajímavé budovy či jiné památky. Identifikuje a popíše použité geologické materiály a pokusí se zjistit lokality, ve kterých byly vytěženy. V práci lze sledovat i další aspekty související s těžbou, dopravou a zpracováním těchto materiálů.
Vedoucí: RNDr. Dobroslav Matějka, CSc., prof. Mgr. Richard Přikryl
Kontakt: dobroslav.matejka@natur.cuni.cz, richard.prikryl@natur.cuni.cz
Drahé kameny v době Karla IV.
Student se seznámí se spektrem drahých kamenů známých v období vrcholného středověku. U vybraných kamenů prostuduje jejich lokality, těžbu a pohyby od ložiska ke koncovému uživateli, způsoby zpracování a využití.
Vedoucí: RNDr. Dobroslav Matějka, CSc.
Kontakt: dobroslav.matejka@natur.cuni.cz
Historické podzemní stavby v mém městě
Student se pokusí zdokumentovat historické podzemní prostory (tunely, štoly, sklepy apod.) s využitím archivních zdrojů nebo na základě vlastní rekognoskace. Tyto stavebně popíše, popřípadě provede zaměření a zjistí, čím je tvořené horninové podloží, v níž e stavba nachází. Pokusí vyslovit hypotézu o důvodu kosntrukčního systému a dimenzí vzhledem k vlastnostem horniny.
Vedoucí: Ing. Josef Rott
Kontakt: josef.rott@natur.cuni.cz
Využití geologické expozice regionálního muzea pro vzdělávání (projekt)
Student detailně prostuduje geologickou expozici v muzeu. U jednotlivých exponátů zjistí, které významné vlastnosti lze na nich pozorovat (fyzikální vlastnosti minerálů, strukturní a texturní fenomény u hornin aj.) ev. jaké další informace z nich lze vytěžit. Podle rozsahu, obsahu a způsobu uspořádání expozice navrhne její využití ve výuce (komentovaná prohlídka, samostatná práce žáků, projektová výuka aj.), popřípadě doporučení muzeu k úpravě expozice způsobem, který by lépe vyhovoval vzdělávacím účelům.
Vedoucí: RNDr. Dobroslav Matějka, CSc.
Kontakt: dobroslav.matejka@natur.cuni.cz
Využití geologických lokalit v blízkém okolí pro vzdělávání a volnočasové aktivity (projekt)
Autor vyhledá zajímavé geologické lokality, provede jejich popis, zjistí, jaké minerály a horniny se tam nich vyskytují. U vybraných lokalit zhodnotí jejich potenciál pro vzdělávání, popřípadě navrhne její využití pro volnočasové aktivity (didaktické hry, relaxace, sport aj.).
Vedoucí: RNDr. Dobroslav Matějka, CSc.
Kontakt: dobroslav.matejka@natur.cuni.cz
Geologie a mineralogie vybraného historického revíru těžby zlata na území ČR (konkrétní lokalita bude upřesněna po vzájemné dohodě)
Student se pokusí charakterizovat geologické a mineralogické poměry rudního revíru, příležitost pro studium vlastních vzorků minerálů.
Vedoucí: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D.
Kontakt: jiri.zacharias@natur.cuni.cz
Určování minerálů v terénu pomocí miniaturních spektrometrů
Student si vyzkouší využití moderní analytické techniky při terénní mineralogické práci. Získá Ramanova spektra pomocí příručního spektrometru a pokusí se o jejich vyhodnocení.
Vedoucí: prof. RNDr. Jan Jehlička, Dr.
Kontakt: jan.jehlicka@natur.cuni.cz
Po stopách Českého granátu
Student se zaměří na druhy granátů, optické a krystalochemické vlastnosti, způsob a podmínky jeho vzniku, významná naleziště.
Vedoucí: prof. Ing. Shah Wali Faryad, CSc.
Kontakt: faryad@natur.cuni.cz
Sopečná činnost a pohyby kontinentů: jak spolu souvisí?
Během práce na projektu se student pokusí zrekonstruovat vývoj vybraných vulkanických těles prvohorního stáří a bude interpretovat jejich vztah k pohybům kontinentů a vzniku dnes již zaniklých oceánů. V rámci teoretické části projektu se student zaměří na různé typy sopečné činnosti ve vztahu k pohybům litosférických desek, v praktické části projektu se pak student seznámí nejen se základy terénní dokumentace a geologického mapování, ale i s pokročilejšími analytickými metodami (např. magnetismus hornin).
Vedoucí: prof. RNDr. Jiří Žák, Ph.D.
Kontakt: jiri.zak@natur.cuni.cz
Uhlíkaté nanotrubičky, materiál budoucího výtahu do vesmíru?
Student se seznámí s fyzikálními vlastnostmi grafenových struktur a jejich potencionálním uplatnění v geofyzice.
Vedoucí: RNDr. Günther Kletetschka, Ph.D.
Kontakt: gunther.kletetschka@natur.cuni.cz
Přírodní zdroje podzemní vody
Student se seznámí s problematikou podzemní vody a jejím místem v hydrologickém cyklu, s využitím pro zásobování pitnou vodou, s výpočtem hydrologické bilance.
Vedoucí: RNDr. Josef Datel, Ph.D.
Kontakt: josef.datel@natur.cuni.cz, jvdatel@gmail.com
Společenstva organismů staroprvohorních moří
Na fosíliích z vybrané lokality nebo určité oblasti se student nejprve naučí základní principy poznávání, určování, dokumentace a popisu zástupců různých skupinživočichů, především bezobratlých. Jeho výzkum se pak může zaměřit na vybranou skupinu nebo na celkovou asociaci fosílií. Podle toho se pokusí odvodit některé charakteristiky prostředí, ve kterém studované organismy žily, může popsat některé paleoekologické vztahy a případně i procesy, které se odehrály po jejich odumření.Tím si student otestuje specifický přístup k výzkumu kdysi biologických, dnes však už vyhynulých organismů, vyzkouší si výzkum kombinující přímé a nepřímé důkazy, vědecké modelování a získá představu o postupech rekonstrukce společenstev živočichů dávných geologických dob, které jsou klíčem k pochopení současné biodiverzity, ekologie a v neposlední řadě i evoluce.
Vedoucí: doc. RNDr. Petr Kraft, CSc.
Kontakt: petr.kraft@natur.cuni.cz
Rekonstrukce pravěkého moře z fosilních mikroorganizmů
Student si vyzkouší základy vědecké mikropaleontologické práce, tak jak je využívaná v základním výzkumu ale například i u prospekce ložisek ropy. Na Ústavu geologie a paleontologie PřFUK bude mít možnost projít cestu od horniny k dávnému moři: součástí praktické práce bude izolace mikrofosílií z horniny, studium jejich morfologie různými mikroskopickými technikami, určeni casu, v kterém hornina vznikala na základě mikrofosílií, jako i rekonstrukce některého z moří, které bylo na území naší republiky před milióny lety.
Vedoucí: doc. RNDr. Katarína Holcová, CSc.
Kontakt: holcova@natur.cuni.cz
Konodonti spodního devonu z Barrandienu
Z konodontů, enigmatických drobných živočichů, kteří obývali naší planetu před stovkami milionů let, se nám dnes zachovávají povětšinou jen elementy jejich trávicího aparátu. Součástí této práce bude studium těmito elementů od jejich získání z hornin až po jejich popis a interpretaci. Student bude mít možnost vyzkoušet si práci geologa – paleontologa ve všech aspektech – přes odběr vzorků v terénu, kreslení geologického profilu lokality, přes laboratorní zpracování vzorků až po práci s mikroskopem a jednotlivými konodontovými elementy. Student by tímto měl získat představu o geologické minulosti Země, a jak lze informace o ní vyčíst z hornin a zkamenělin. Práce bude probíhat na Ústavu geologie a paleontologie PřF UK a z části také na Geologickém ústavu Akademie věd ČR.
Vedoucí: RNDr. Aneta Formáčkova, Ph.D.
Kontakt: aneta.huskova@natur.cuni.cz
Měření kmitů budovy s využitím chytrých telefonů
Moderní chytré telefony a tablety obsahují snímač zrychlení používaný v hrách a jiných aplikacích. Ten je možno využít i jako jednoduchý seismograf. Zájemce se seznámí s principy seismografů a nainstaluje si seismometrickou aplikaci do vlastního zařízení. S jejím použitím zaznamená kmity vybrané budovy (domu, školy) a podle možností použité aplikace porovná amplitudu a převládající frekvence kmitů ve třech kolmých směrech. To mu umožní vyhodnotit kmity i s ohledem na konstrukci budovy.
Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Fischer, Ph.D.
Kontakt: tomas.fischer@natur.cuni.cz
Otřesy půdy v důsledku dopravy měřené chytrým telefonem
Moderní chytré telefony a tablety obsahují snímač zrychlení používaný v hrách a jiných aplikacích. Ten je možno využít i jako jednoduchý seismograf. Zájemce se seznámí s principy seismografů a nainstaluje si seismometrickou aplikaci do vlastního zařízení. S jejím použitím zaznamená otřesy půdy v důsledku průjezdu tramvají, autobusů či vlaků. Podle možností použité aplikace porovná amplitudu a převládající frekvence kmitů s ohledem na typ projíždějícího vozidla.
Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Fischer, Ph.D.
Kontakt: tomas.fischer@natur.cuni.cz
Sestavení sbírky hornin Geoparku Železné hory pro výukové účely a připravované expozice
Práce je zadána po dohodě s dr. Danielem Smutkem, ředitelem geoparku Železné hory, který podpoří realizaci prací. Cílem práce je vytvořit representativní sbírku hornin z území Železných hor, která bude využita pro potřeby připravovaných expozic a pro plánované vzdělávací programy. Během terénní etapy prací budou systematicky sbírány a dokumentovány nejvýznamnější typy hornin. V následující kamerální etapě budou vzorky fotograficky zdokumentovány a následně petrograficky, sedimentologicky, případně paleontologicky popsány a katalogizovány pod vedením příslušných odborníků. Student seznámí se základními metodami geologického výzkumu a v terénu a jednoduchými interpretacemi textur a struktur odebraných hornin jejich klasifikací. Téma je vhodné zejména pro studenty středních škol z blízkého okolí.
Vedoucí: doc. RNDr. Václav Kachlík, CSc.
Kontakt: vaclav.kachlik@natur.cuni.cz
Měření stabilních a radiogenních izotopů v geologických materiálech.
Studentovi bude umožněno pracovat na moderním analytickém pracovišti Přírodovědecké fakulty UK. Naučí se laboratorně zpracovat vzorky geologických materiálů (karbonáty) a provede měření jejich izotopického složení na příslušném hmotnostním spektrometru. Ze získaných dat bude provedena následná interpretace a výsledky publikovány v mezinárodních vědeckých časopisech.
Vedoucí: RNDr. Jakub Trubač, Ph.D.
Kontakt: trubac@natur.cuni.cz
Chemie
Sledování obsahu organických kyselin v ovocných šťávách a nápojích
Pomocí kapilární elektroforézy bude sledován obsah organických kyselin (citronová, vinná, jablečná apod.) ve štávě z různých druhů ovoce. Výsledky budou statisticky zpracovány a budou hodnoceny rozdíly mezi jednotlivými druhy. Následně budou analyzovány ovocné nápoje a bude porovnán jejich obsah zmíněných kyselin ve srování se šťávou z příslušného ovoce. Tím bude mimo jiné možné posoudit kvalitu nápojů a skutečný obsah ovocné šťávy v nich.
Vedoucí: Tomáš Křížek
Kontakt: krizek@natur.cuni.cz
Úžasné tvary molekul
Existují molekuly, jejichž tvary jsou prostě emotivní, třeba infiniten https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/i/infinitene.html Předmětem práce bude takové hledat, postavit jejich počítačový model a vygenerovat krásné obrázky, které lze sdílet s ostatními (případně vytisknout jako postery nebo vytisknout jako 3d modely). Nejsou potřeba žádné předchozí znalosti, ale dovednost se naučit pracovat s novými počítačovými programy.
Vedoucí: Filip Uhlík
Kontakt: f@11c.cz
Mikrobiální fosfatázy podílející se na opravách chybných metabolitů
Učebnice popisují metabolické dráhy tak, jako by všechny jejich reakce probíhaly dokonale a bezchybně. Ve skutečnosti však vznikají malá množství chybných metabolitů, které jsou strukturně podobné správným meziproduktům metabolických drah. Kdyby tyto chybné metabolity nebyly průběžně odstraňovány a v organismu se hromadily, mohly by některé metabolické děje inhibovat. Za odstranění chybných metabolitů odpovídají enzymy metabolických oprav. Do této kategorie patří i fosfatázy, na které se zaměřuje tento projekt. Obsahem bude enzymologická analýzy fosfatáz z patogenních kvasinek rodu Candida a z bakterie Mycobacterium smegmatis, u nichž se předpokládá aktivita umožující opravy chybných meziproduktů metabolismu sacharidů.
Vedoucí: Olga Heidingsfeld
Kontakt: olga.heidingsfeld@natur.cuni.cz
Vývoj elektroanalytických metod pro detekci steroidních látek
Mnohé sterodiní molekuly představují problematické analyty, jelikož neabsorbují UV/VIS záření a jejich detekce vyžaduje instrumentálně náročné techniky jako např. hmotnostní detekci. V tomto projektu budou vyvíjeny alternativní detekční techniky s využitím elektroanalytických metod (voltametrie, ampérometrická detekce v průtoku) pro detekci vybraných steroidů (např. žlučové kyseliny, cholesterol a a jeho oxidační produkty vznikající v lidském organismu).
Vedoucí: Karolina Schwarzová
Kontakt: karolina.schwarzova@natur.cuni.cz
Ochrana životního prostředí pomocí elektrochemie
Projekt bude zaměřen na design a testování elektrochemických degradačních reaktorů na odstranění škodlivých látek z odpadních vod. S využitím nástrojů aditivní výroby a moderních elektrodových materiálů budou připraveny funkční vzorky reaktorů, u niž bude ověřována účinnost destrukce biologicky významných látek.
Vedoucí: Jan Fischer
Kontakt: jan.fischer@natur.cuni.cz