Лабораторная работа №28. ИЗМЕНЕНИЕ СПОНТАННОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ИНФУЗОРИИ СПИРОСТОМЫПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ {Методика разработана Н.А. Тушмаловой)

Водные представители простейших (Protozoa) привлекают в последнее время внимание исследователей, занимающихся поиском критериев оценки качества водной среды. Инфузория спиростома (Spirostomum ambiguum Ehrbg.) имеет достаточно большие размеры и видна невооруженным глазом. В ответ на неблагоприятные воздействия окружающей среды инфузория изменяет свою двигательную активность и ряд других физиологических показателей. К ним относятся изменения: сроков выживаемости после воздействия; двигательной активности в ответ на стрессовое воздействие; формы тела под влиянием неблагоприятных факторов; возбудимости в ответ на раздражение. Использование большего числа параметров функционального состояния инфузории позволяет адекватно характеризовать величину нарушений под влиянием антропогенных воздействий.
Спиростома, инфузория длиной 1 — 3 мм, имеет в норме характерную червеобразную форму (Рис- 28.1). Тело покрыто ресничками, более длинными у ротового отверстия, они служат для захвата пищевых частиц. Пищеварительные вакуоли диффузно расположены в плазме. По их числу можно судить о степени насыщения животных. Инфузории свойственна сократимость. Перисто- мальная впадина образует левозакрученную спираль и тянется от переднего конца до '/з длины тела. Сократительная вакуоль помещается в конце тела. Ядерный аппарат представлен чечетковидным макронуклеусом и множеством микронуклеусов. При длительном нахождении спиростом в лаборатории четко видим, что ядро принимало округлую бобовИДнУю форму. Такое изменение структуры ядерного аппарата (есЛи оно не связано с Делением) служит показателем физиологической реорганизации клетки, а также может, по-видимому, наступать в ответ на изменение состояния Ъреды. Плазма ограничена от внешней среды двойной мембраной. Поверхность инфузории, на которой расположены реснички, исчерчена гребнями и бороздами. В эктодерме между ресничками перпендикулярно к поверхности тела расположены три- хоцисты. Реснички имеют типичное для инфузорий строение — две центральные фибриллы и девять пар периферических фибрилл. В свою очередь фибриллы характеризуются сложным слоистым строением. На границе между экто- и эндоплазмой находится тонкий сетчатый слой, который можно рассматривать как сократительную фибриллярную систему- Вместе с тем не исключена его роль как координационной или опорной системы. В эктоплазме имеются различные волокнистые образования. В периферических слоях цитоплазмы концентрируются крупные митохондрии. Наиболее активными в функциональном отношении следует считать поверхностные слои клетки, характеризуемые сложностью строения и высокой концентрацией митохондрий. Электронно-микроскопическое исследование спиростомы свидетельствует о сложной морфологической организации клетки простейшего, отражающей ее полифункциональность.
Поведение рассматривается как один из факторов, регулирующих состояние биоценоза и косвенно характеризующих его свой-

Рис. 28.1. Внешний вид Spirostomum ambiguum Ehrbg (увеличение х 1800).
Я — ядро; Р — реснички; ПВ - пищеварительная вакуоль; СВ — сократительная
вакуоль

ства. Среди различных «ответных» реакций животных на внешние воздействия поведение относится к наиболее чувствительным феноменам. Известно, что поведение донервных организмов характеризуется достаточной сложностью и в значительной степени модифицируется под влиянием различных факторов внешней среды. Примером такого поведения служит спонтанная двигательная активность (СДА), свойственная животным всех уровней филогенеза, включая простейших. Вероятно, наличие поведенческих реакций, отражающих реакции гидробионтов на изменения в биоценозе, может явиться критерием «гомеостатического» состояния последнего.
Спиростомы содержатся в водопроводной воде, отстоянной не менее трех суток и отфильтрованной дважды через обездоленный фильтр. Пересадка спиростом осуществляется раз в неделю. Из маточной культуры, которая может храниться в холодильнике до 2— 3 мес, переливают половину содержимого в чистую пробирку и доливают водой, оставляя от верхнего края 2—2,5 см.

Добавляют 5 мг сухих пивных дрожжей (на шпателе). Содержимое пробирки не перемешивают и пробирку закрывают неплотно ваткой.
В ответ на различные раздражители (химические, электрические, тактильные) инфузории изменяют скорость движения. Величина изменения скорости движения служит интегрированным критерием функционального состояния инфузорий, меняющегося в зависимости от глубины влияния воздействия на клетку факторов окружающей среды. Оценку изменения функционального состояния инфузорий спиростом проводят с помощью индекса двигательной активности (СДА) — количества пересечений инфузорией визира окуляра бинокулярной лупы за 1 мин.
Для просчета СДА культуру инфузорий наливают на часовое стекло, помещают под бинокулярную лупу и капилляром переносят по одной спиростоме в специальную ячейку (камеру) для просчета. Камера представляет собой пластиковую пластинку толщиной 5 мм с углублениями 1 — 2 мм диаметром 5 мм (рис. 28.2). Спиростому оставляют в камере на 5 мин для привыкания, затем считают количество пересечений визира окуляра (рис. 28.3) в течение 5 мин.
Принцип метода заключается в изменении спонтанной двигательной активности (СДА) спиростомы в среде с токсикантом, которое оценивается по количеству пересечений животным визи-

Рис. 28.2. Камера для подсчета спонтанной двигательной активности спиростомы

Рис. 28.3. Подсчет спонтанной двигательной активности спиростомы с помощью бинокулярной лупы

ра окуляра бинокулярной лупы по сравнению с СДА в чистой воде (контроль).
Оборудование, материалы и реактивы:
лупа бинокулярная МБС-10; камера для просчета спонтанной дви- гательной активности (пластиковая пластинка толщиной 5 мм с 1 — 2-миллиметровыми углублениями диаметром 5 мм; капилляр; секундомер или песочные часы; культура спиростомы, выдержанная в течение часа в растворах загрязняющего вещества — FeCl3, в концентрации Fe: 0,5 мг/л, 50 мг/л и 5 мг/л (см. табл. 14.1).
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ Получить у преподавателя культуру спиростомы в пробирках с водой для культивирования. Перелить на часовое стекло в объеме 5 —10 мл (для контроля). На другое часовое стекло налить раствор FeCl3 (4 мл) с одной из исследуемых концентраций ионов Fe3+ 0,5 мг/л (50 мг/л, 5 мг/л) и добавить на это же часовое стекло культуру спиростомы из пробирки в объеме 4 мл так, чтобы концентрация исследуемого вещества соответствовала 1 ПДК, оставить на 1 ч. В это время капилляром под бинокулярной лупой из контрольной среды перенести по одной спиростоме в ячейки для просчета спонтанной двигательной активности (СДА). Выдержать 5 мин для привыкания спиростомы. Просчитать количество пересечений спиростомой визира окуляра в течение 5 мин. Для статистики просчитать СДА 20 — 30 спиростом. Через час инкубации в тестируемом растворе на часовом стекле перенести по одной спиростоме в ячейки для просчета спонтанной двигательной активности (СДА); перенос осуществляют капилляром под бинокулярной лупой. Повторить пп. 5—7. Рассчитать среднее количество пересечений и отклонение от среднего в опытном и контрольном образцах. Сделать выводы о влиянии ионов железа на СДА спиростомы.

Егорова Е.И. Исследование природных вод и почв методами биоте- сгирования. — Обнинск: ИАТЭ, 2004.
Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. ГОСТ 17.0.0.04—90. Экологический паспорт промышленного предприятия.
Тушмалова Н.А. Поведение донервных организмов — индикатор эффекта сверхмалых доз / Н. А.Тушмалова [и др.] // Вестник МГУ, 1998. — №4.
Тушмалова Н.А Использование поведенческих реакций гидробионтов в системе оценки качества окружающей среды / Н.А. Тушмалова, Е. И. Егорова. — Обнинск: ИАТЭ, 2003. — 52с.

<< | >>

Источник: О. П. Мелехова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотстирование : учеб, пособие для сгуд. высш. учеб, заведений. 2007

Еще по теме Лабораторная работа №28. ИЗМЕНЕНИЕ СПОНТАННОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ИНФУЗОРИИ СПИРОСТОМЫПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ {Методика разработана Н.А. Тушмаловой):

- Геоэкология - Основы экологии - Экологический мониторинг - Экология животных - Экология насекомых - Экология почв и агроэкология - Экология птиц - Экология рыб -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -