Воздействие различных факторов на частоту сердцебиения дафнии
3.17.1 Объекты изучения
Дафнии – мелкие ракообразные, широко распространенные в пресных водоемах многих типов. Они также разводятся как корм для аквариумных рыбок, поэтому их можно не только поймать в природе, но и приобрести на "птичьем" рынке. Дафнии имеют полупрозрачное тело. При рассмотрении в микроскоп хорошо видно их внутреннее строение, в частности хорошо различимо сокращающееся сердце. Цель исследования заключается в определении частоты сердцебиения дафнии в обычных условиях и при воздействии на нее различных факторов. Таким факторами могут быть понижение и повышение температуры среды, свет, воздействие различных веществ.
3.17.2 Оборудование, необходимое для проведения исследований
Для проведения этого исследования необходим световой микроскоп с увеличением в 50-70 раз, аквариум, в котором содержатся дафнии, таймер или секундомер, часовые стекла, чашки Петри, препаровальные иглы, вата, пипетки, бумага, ручка (карандаш), лед, различные вещества, например, спирт. Как и в других случаях, когда подопытные животные содержатся в аквариумах, следует пользоваться водой из природных источников и только в самом крайнем случае отстоенной водопроводной водой.
3.17.3 Наблюдения и эксперименты, которые можно провести
Как уже указывалось, цель описываемой работы заключается в том, чтобы определить частоту сердцебиения дафнии в нормальных условиях и при воздействии различных веществ. Для наблюдения за дафнией применяется такой прием: на дне часового стекла размещается небольшой, очень тонкий слой ваты, смоченный водой. Вату при этом следует тщательной расправить, так чтобы ее волокна располагались практически в один слой. На этот слой помещается одна особь дафнии, выловленная пипеткой из аквариума. Затем приготовленный препарат просматривается под микроскопом, при этом следует убедиться, что дафния жива, но не может двигаться (она запутывается в нитях ваты). Иногда оказывается необходимым отсосать пипеткой некоторое количество воды.
Подсчет частоты сердцебиения дафнии производится путем выставления точек – каждая точка соответствует одному сокращению, причем после каждой точки ручка (карандаш) несколько сдвигаются зигзагом или по кривой так, чтобы точки не соприкасались между собой. Эту операцию следует производить в течение 10 секунд (время отмеряется секундомером или, что предпочтительнее, таймером). После завершения работы подсчитываются выставленные точки, затем определяется частота сокращений сердца в минуту. Эта работа требует выработки предварительного навыка, необходимо до начала экспериментов провести несколько пробных учетов и "набить руку".
После приобретения навыка производится определение частоты сердцебиения дафнии в обычной воде. Затем производится эта же операция при воздействии на дафнию экспериментальных факторов. При этом всякий раз берется новый экземпляр дафнии. Каждый из опытов следует проводить в 3-5 повторностях для получения более достоверных результатов. Для воздействия на дафнию низкими температурами часовое стекло, в котором находится подопытное животное, помещают в чашку Петри со льдом, для воздействия высокой температурой - в чашку Петри с горячей водой. К сожалению, в ходе таких опытов у студента не будет возможности измерить температуру непосредственно в часовом стекле. Можно проводить описанные наблюдения через каждые 5-10 минут, прослеживая динамику изменения частоты сердцебиения дафнии по мере согревания (охлаждения) воды..
Испытуемые химические вещества добавляют в часовое стекло, куда высажена дафния, при этих экспериментах следует предварительно максимально удалять воду из часового стекла (микроаквариума). Воздействовать на дафнию можно любыми веществами, доступными для исследователя. Это может быть спирт, уксусная кислота, раствор поваренной соли, раствор глюкозы, сахарозы растворимые лекарства, например, аспирин, растворимые витамины. Их можно применять в одной концентрации или испытывать растворы разных концентраций, однако концентрация должна быть невысокой, 1-5%, применение веществ более высокой концентрации скорее всего приведет к гибели подопытного животного. Наступление гибели подопытного животного в эксперименте должно быть зафиксировано в протоколе. Необходимо помнить, что реальная концентрация вещества в условиях опыта всегда оказывается ниже той, которая вносится, так как из микроаквариума полностью удалить воду невозможно.
Можно также определять частоту сердцебиения дафнии при добавлении в микроаквариум дрожжей, инфузорий, растительных настоев (отваров), вина, пива и т.п.
Наконец, листы бумаги, на которых будет подсчитываться сердцебиение, следует заранее подготовить и маркировать, то есть написать, какой именно фактор будет применен.
3.17.4 Рекомендуемые формы протоколов наблюдений
Протоколами опытов в данной работе являются сами листы, где точками отмечались сокращения сердца. Эти листы снабжаются сверху записями, рекомендованными как общая часть протокола. Кроме того, на листе следует написать условия проведения опыта, например "охлаждение" или "воздействие 2% раствором этилового спирта". На этом же листе указывается определенное в данном эксперименте число сердцебиений за 10 секунд
3.17.5 Рекомендуемые формы итоговых таблиц и графического
представления материала
Итоговая таблица составляется по следующей форме (табл. 3.45)
Табл. 3.45
Показатели частоты сердцебиения дафнии (указывается вид)
при различных условиях воздействия
| Условия опыта | Число сокращений сердца дафнии за 10 секунд | Число сокращений сердца дафнии за 1 минуту |
Графически материал лучше всего иллюстрировать столбчатой диаграммой, в которой каждый столбец соответствует определенным условиям опыта, а высота столбца пропорциональна зарегистрированной частоте сердцебиения.
Если изучалось изменение частоты сердцебиения при воздействии растворов одного и того же вещества в разных концентрациях, то результаты можно иллюстрировать графиком, где на оси абсцисс отложены значения концентрации раствора, а на оси ординат частота сердцебиения дафнии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. – М.: Практика, 1999. – 459 с.
2. Горностаев Г.Н. Определитель отрядов и семейств насекомых фауны России. – М.: Логос,
1999. – 160 с.
3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. Т.1. – М.: Мир, 1990. – 368 с.
4. Гусев В.И. Определитель повреждений лесных, декоративных и плодовых деревьев и
кустарников. – М.: Лесная промышленность, 1984. – 472 с.
5. Жизнь животных. Т. 1 - М.: Просвещение, 1987. – 447 с.
6. Жизнь животных. Т. 2 - М.: Просвещение, 1988. – 412 с.
7. Жизнь животных. Т. 3 - М.: Просвещение, 1984. – 463 с.
8. Кременецкий Н.Г. Учебно-полевая практика по зоологии беспозвоночных. – М.: Учпедгиз,
1956. – 147 с.
9. Мамаев Б.М., Медведев Л.Н., Правдин Ф.Н. Определитель насекомых европейской
части СССР. – М.: Просвещение, 1976. – 304 с.
13. Мамаев Б.М. Определитель насекомых по личинкам. – М.: Просвещение, 1972. – 400 с.
14. Миноранский В.А. Учебно-полевая практика по зоологии беспозвоночных. Программа с
методическими указаниями для студентов заочного отделения. Ч.1, Ч.2. - Ростов-на-Дону:
УПЛ РГУ, 1988. – 32 с, 29 с.
15. Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР. - Л.: Гидрометеоиздат,
1977. - 511 с.
16. Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. – М.: Учпедгиз, 1950. – 544 с.
17. Райков Б.Е., Рисмский-Корсаков М.Н. Зоологические экскурсии. – М.: Топикал, 1994. - 640 с.
18. Степановских А.С. Экология. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 703 с.
19. Фасулати К.К. Полевой изучение наземных беспозвоночных. – М.: Высшая школа, 1971. -
423 с.
20. Хейсин Е.М. Краткий определитель пресноводной фауны. – М.: ГУПИМР РСФСР, 1962. – 147 с.
21. Шалапенко Е.С., Запольская Т.И. Руководство к летней учебной практике по зоологии
беспозвоночных. – Минск: Вышая школа, 1988. – 304 с.
22. Шарова И.Х Зоология беспозвоночных. – М.: Владос, 1999. – 591 с.
Приложение 1