Содержание гидры, планарий и почвенных свободноживущих
нематод в культуральных условиях”
Студентка 5-го курса Д. А. Портнова
Москва, 2002
Кл.
Hydrozoa
Отр.Hydrida
Hydra
sp.
Общие
сведения по биологии Гидры
:
Класс
Hydrozoa представляет собой весьма обширную группу животных, большинство
которых живёт в морях. К отр. Hydrida относятся одиночные, способные к
передвижению полипы. Иногда они образуют временные колонии. На одном конце тела
гидр находится рот, на другом подошва. Рот окружён 4-20 щупальцами. Размножение
бесполое (почкование) и сезонное половое. Медуз не образуют. Гидр часто
используют как объект лабораторных исследований (1).
Проще
всего найти и содержать в аквариальных условиях пресноводных гидр, таких как
бесстебельчатая гидра (Hydra vulgaris), стебельчатая или бурая гидра
(Pelmatohydra oligactis), а также неспособную жить в темноте зелёную гидру
(Chlorohydra viridissima) (1).
На
стеблях и листьях водных растений, на камнях в прудах, озёрах, реках с медленно
текущей водой летом нередко можно найти различные виды гидр (Hydra vulgaris, H.
viridis, Pelmatohydra oligactis). Чтобы обнаружить гидр, следует брать
небольшие веточки растений (например, элодеи), переносить их в банку с чистой
водой и просматривать на свет. При этом легко удаётся обнаружить гидр
невооружённым глазом. Размеры их варьируют в пределах 2-3 мм до 1-1,5 см, в
зависимости от вида и физиологического состояния. Сбор гидр можно производить с
июня до конца сентября (2).
Гидру
можно разводить в искусственных, аквариальных условиях. При этом образцы
субстрата помещают в специальные банки и позднее берут особей, которые
находятся ближе к краям, чтобы не повредить всю колонию.
Гидра
хорошо сохраняется в аквариуме или большой культуральной банке. Водные условия
более стабильны в большой ёмкости, что упрощает сохранение культуры гидры. Гидру
можно содержать в одном аквариуме с улитками или планариями, но не
рекомендуется совмещать с рыбой. Особенно хорошо содержать культуру гидры
вместе с улитками. Улитки доедают корм, несъеденный колонией гидры. Рыбы могут
съесть культуру гидры. В одной ёмкости с гидрой можно содержать некоторые
растения, такие как Ellodea sp. или водяной мох. Аэрация не обязательна в
аквариуме с культурой гидры. Если необходимо сохранить Гидру несколько недель
без кормления, то колония помещается в холодильник в банке или небольшом
аквариуме с крышкой.
Способ
выращивания Гидры по методу из лаборатории
Hans Bode’s, UC Irvine.
Гидра
медиум (Hydra medium) помещается в специальную бутыль для кислот, объёмом 5,5
галлонов. Добавляется деионизированная вода (вода, пропущенная через
миллипоровские фильтры) почти до отметки 20 литров на бутыли. Затем добавляется
20 мл среды с помощью 50мл градуируваной конической тубы. Затем доливается
деионизированная вода ровно до отметки 20л и тщательно смешивается содержимое.
Кислотность не надо выравнивать: бикарбонат соды является отличным буффером.
Способ
приготовления среды
Составляющие
Концентрация среды
Количество грамм на 600мл среды
СаСl₂ * H₂O
1,0 M
88,21г
MgCl₂ * 6 H₂O
0,1M
12,20 г
KNO₃
0,03M
1,82 г
NaHCO₃
0,5M
25,20 г
MgSO₄
0,08M
5,78 г
За развитием гидры удобно наблюдать через
прозрачное стекло культуральной бутыли. Ёмкости не обязательно мыть между
наполнениями раствором.
Большие
культуры гидры переносятся в лёгких пластиковых подносах из полистирена с
крышками. Размеры кювет приблизительно 21см*32см*5см. Проделывается три дырки в
каждом конце подноса, чтобы воздух свободно циркулировал внутри. Подносы
помечаются маркерами различных цветов, чтобы легче определять различные виды
гидр.
Перед
использованием подносы следует протестировать на «выживаемость», т.к. некоторые
пластики могут содержать токсичные для гидры вещества.
Если
используются подносы без крышек, то всё равно потребуется какое-то покрытие,
чтобы предотвратить испарение воды и заражение между различными «штаммами»,
культурами гидр.
Надо
избегать использовать листы пластиковой упаковки как крышки. Вода которая
конденсируется на листах выделяет компоненты токсичные для гидры. Если этот
конденсат попадёт в культуру, он может убить её целиком.
Подсчёт
Гидры в подносе.
Чтобы
определить кол-во гидры в кювете, следует поместить лист разграфлённой бумаги
под поднос и используя лупу, подсчитать кол-во полипов в квадратах. Каждый
квадрат 1см*1см. Подсчёт ведётся в 20 выборочных квадратах. Используя среднее
кол-во полипов на 1см² можно подсчитать общее кол-во полипов в подносе.
Питание
Гидры.
Маленькие
ракообразные, такие как Daphnia, Аrtemia и Cyclops являются идеальной пищей,
также гидра охотно поедает личинок Chironomus, нарезанных предварительно на куски
или даже маленькими кусочками дождевого червя. Если пища неподвижна то
приходится остроконечным пинцетом подносить её непосредственно к щупальцам
гидры. Жертва парализуется нейротоксинами, которые находятся в стрекательных
капсулах. При недостатке еды гидра может абсорбировать питательные вещества из
собственной эктодермы. Это приводит к дегенерации культуры и последующей
смерти.Таких ракообразных, как артемия можно культивировать в лабораторных
условиях. Гидру кормят 3 раза в неделю, через день. Загрязнённая поверхность
воды и несъеденная пища должны ежедневно убираться.
Мытьё
колоний гидры после кормления
Через
час после кормления надо промыть гидру, чтобы удалить остатки корма. Следует
вылить среду, где гидра питалась, и добавить свежий расвор, только чтобы
покрыть дно подноса. Разболтать среду, промыть таким образом колонию и удалить
мельчайшие кусочки пищи, а затем слить. Добавить свежую среду (600мл на поносы
определённого размера). Спустя несколько часов подносы надо сполоснуть опять,
чтобы удалить остатки, которые гидра отрыгнула. Также следует мыть кюветы в
дни, когда животных не кормят. Это нужно для того, чтобы сохранить среду как
можно более чистой.
У
большинства видов гидр полипы крепко прилипают ко дну подноса. Поэтому во время
мытья потери невелики.
Кл
Turbellaria
Отр
Seriata
Общие сведения по биологии планарий:
Длина
планарий несколько мм, максимальная длина около 60см (Bipalium javanum).
Ротовое отвертие на брюшной стороне, глотка складчатого типа. Кишка образует
три главные ветви. Планарий подразделяют на три секции: морские, пресноводные и
наземные. Наиболее разнообразны пресноводные черви в умеренных широтах
Северного полушария. В озере Байкал около 60 видов, среди которых много
эндемиков. Планарии очень распространены как лабораторные животные, их
используют в работах по физиологии, поведению беспозвоночных и изучению
регенерации (3).
Планарий
можно обнаружить в стоячих и текучих водоёмах, под камнями, с нижней стороны
опавших в воду листьев, под корой коряг, в пазухах листьев водных растений.
Обычные формы, встречающиеся в наших водоёмах, это Dendrocoelum lacteum,
отр.Tricladida, Mesostoma ehrenbergerii, Dalyella sp, Gyratrix hermaphroditus,
Microstomum lineare, отр. Rhabdocoela (2).
Метод
лова для всех представителей отр. Rhabdocoela одинаков. Планктонным сачком
облавливается многократно вода на определённом участке. Предварительно, ручкой
сачка или просто палкой осторожно взмучивается самый поверхностный слой ила и
особенно тщательно сбивается весь детрит, осевший на растениях. После облова
планктонным сачком в сосуде, куда сливается вода из сачка, должен осесть слой
ила в несколько сантиметров. Такие банки оставляют стоять и через сутки или более
Rhabdocoela начинают вылезать на стенки и ползать по ним (2). Один из способов
сбора живого материала - это «приманивание». Кусочкии мяса нанизывают на
верёвку и оставляют на течении на 15-20 минут. Черви привлечённые запахом
сползаются на приманку. За верёвку, кусочки с прикреплёнными на него
планариями, переносятся в чашку Петри.
Методы
разведения планарий в аквариальных условиях:
В
первом методе используется белая эмалированная чашка Петри, в которую кладутся
камушки или кусочки водорослей. Планарии забираются на темные камешки и
становятся хорошо заметными. Они живут около камней или на них, что облегчает
вылавливание червей из ёмкости. Если чашку аккуратно перевернуть, то планарии
прилипнут к стенкам чашки. Воду нужно менять через 1-2 часа после кормления.
Один раз в неделю чашку Петри, где живут черви, нужно тщательно мыть, не забыв
перед этим перенести планарий в другую ёмкость. Этот метод широко используется,
но требует, очень аккуратного обращения с червями.
Содержать
планарий можно в обычном аквариуме. На дно необходимо насыпать грунт,
обязательна фильтрация воды и слабая аэрация. В аквариум можно посадить
несколько улиток или водные растения.
Температура
воды
Температура
воды в аквариуме не должна превышать 18°С, оптимальная температура
10°С
– 18°С.
Питание планарий
Планарий
необходимо кормить ежедневно артемией (Аrtemia), водяными осликами (Asellus),
кусочками свежей печени или порезанными на маленькие ломтики дождевыми червями
(2).
Cl
Nematoda
Общие
сведения по биологии почвенных нематод:
Почва
- своеобразная и сложная среда обитания, состоящая из твёрдых частиц и их
агрегатов, промежутки между которыми заполнены воздухом, а также водой в
свободном и связанном состоянии с растворёнными в ней минеральными и
органическими соединениями. Нематоды используют капли гравитационной воды и
плёночную воду как микроводоёмы. Влажная среда предохраняет нематод от
высыхания, способствует их более активному передвижению, стабилизирует
концентрацию почвенных растворов, определяет характер протекания
микробиологических процессов. Важным регулятором гидротермического режима среды
является механический состав почвы. Численность нематод в песчаных почвах
подвержена большим колебаниям, чем в глинистых. Также установлено, что
различные виды нематод относятся избирательно к почвенным условиям. Известно
также, что поведение нематод и даже их вредоносность меняются в различных
почвенных условиях (6).
Методы разведения
в лабораторных условиях:
Turbatrix
sp.
Уксусные
угрицы (Turbatrix aceti,Т.ludwigii и T. silusae,) обычно заводятся в
непастеризованом уксусе. Это раздельнополые нематоды. Из организма самки (яица
развиваются около 8 дней) маленькие червячки выходят полностью
сформировавшимися. Половой зрелости они достигают примерно за месяц, величина
их 1 – 2 мм. Основная пища – уксус (5).
Культивирование
Turbatrix sp:
Разводить
нематод можно на кашицеобразном толокне или геркулесе, окисленных уксусом, а
также на хлебе с примесью тертой моркови. Питательная среда помещается в чашку
Петри или тарелку. В неё вносят культуру и неплотно закрывают крышкой
(стеклом). Через 2-4 дня в закисшей массе происходит бурное развитие нематод,
которых аккуратно собирают кисточкой с предварительно помещённого на
поверхность куска стекла или деревянного кубика. Возможен и другой способ
отделения червей от питательной среды. В этом случае кашицу набирают с
поверхности ложкой и помещают её в стакан с водой, хорошенько взбалтывают,
через некоторое время черви осядут на дно, а мутную воду сливают(4). Среду
необходимо периодически увлажнять кипячённой водой. Продолжительность жизни
угрицы в воде до суток, в бескислородной среде 14-20 дней (5).
Panagrellus
redivivus
Из
других нематод интересен Panagrellus redivivus. Это мелкая, беловатая, очень
подвижная нематода, которая встречается в любых местах с избыточной влажностью,
содержащих разлагающуюся органику (под пивными бочками, на свалках, среди
гниющей растительности). Самцы мельче, стройнее, задняя часть загнута в
спираль. Обычно в культуре на одного самца приходится 4 самки (4).
Среда
- овсяная, ячменная крупа, заваренная в виде каши или вываренные овощи с
микродобавкой молока (4% соевого пептона, казеина, печёночного экстракта). В
литр кипящей воды вносят 200г овсяной муки, 150г овсяной крупы, или 300г
фуражного овса, или 250г ячменной муки. Варят массу 7-10 мин (фуражный овёс
40-50мин), затем её остужают и тщательно перемешивают. «Посев» ведётся в чистую
сухую кювету (пластик, стекло, дерево, эмалированная посуда) слоем 10-15 мм. На
готовый субстрат помещают червей, начальная плотность 300 экз/см . Нематоды
заселяют поверхностный слой 2-5мм. Кювету для поддержания оптимальной влажности
накрывают стеклом. Максимальный рост зарегистрирован при рН среды 3,5-4,5
(можно до 7,5) и температуре 20-25°С ( мин. 2°С, макс. 29°С). При 7-10°С рост замедляется, но культура дольше остаётся в
хорошем состоянии. Численность популяции за 10 суток при температуре 21°С
возрастает по сравнению с исходной в 400 раз, а биомасса в 7-8 раз. Средняя плодовитость
самок длиной 1,5 - 2,5 мм составляет 12-40 яиц. До 20-25 дневного возраста они
дают около 15 помётов примерно с 300 особями. При температуре 20°С
внутриутробное развитие яиц длится 2-2,5 суток. Пeресев культуры ведут через
25-40 дней при температуре 20°С. При дополнительной подкормке нематод с 20-го дня
овсяными хлопьями можно продлить срок культивации до трёх месяцев. Предельная
плотность при частичном обновлении субстрата через 30 дней достигает 1,5
мг/см2. Сбор нематод ведут кисточкой со стенок кюветы или с поверхности
специально положенных деревянных брусков (5). На получение 100г нематод
затрачивается 180г овсяной крупы или 361г овсяной муки.
В
культуре размножаются также нематоды из рода Rhabditus; в природе вместе с
мотылём нередко попадают белые (до 30 см) свёрнутые в клубок волосатики
(Gordius aquaticus) (4).
Список литературы
Канаев
И. И., Гидра, М. – Л.,1952
Большой
практикум по зоологии беспозвоночных, часть1; А.В Иванов, Ю.И. Полянский, А.А.
Стрелков.
Биология.
Большой энциклопедический словарь. Гл. ред. М. С. Гиляров, 1998.
Экзотические
рыбы. Кочетов А. М., изд-во «Лесная промышленнность», 1988.
Аквариумное
рыбоводство. Ильин М. Н., издательство Моск. университета, 1977.
Соловьёва
Г. Н. Экология почвенных нематод, изд-во «Наука», 1986.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://soil.msu.ru/