МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Обнинский институт атомной энергетики –

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Отчёт по лабораторной работе №3

на тему: “Сукцессии простейших в сенном настое”

Обнинск, 2020

Теория

Совокупность взаимодействующих популяций, занимающих определенную территорию, называется сообществом. Структура сообщества создается постепенно в течение определенного времени. Примером, который можно использовать как модель развития сообщества, служит заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, т.к. нет почвы, а водоросли и лишайники заселяют эти территории, образуя пионерские сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы приводят к формированию слоя почвы, на котором могут поселяться более крупные растения (мхи, папоротники). За этими растениями последуют семенные (травы, кустарники, деревья). Такая смена одних видов другими за некоторый период времени называется экологической сукцессией.

В лабораторных условиях экологическую сукцессию можно наблюдать на водных культурах простейших, проследить конкурентное вытеснение видов и взаимоотношения типа хищник – жертва.

Принцип метода: метод основан на смене одних видов беспозвоночных животных другими в сенном настое с изменением экологических параметров среды во времени.

Сенной настой готовится кипячением в течение 10-15 мин порции сухих трав в воде (лучше брать сено с участием бобовых и разнотравья). Затем жидкость охлаждается, разливается в химические стаканы и выдерживается 2-3 дня до образования на поверхности бактериальной пленки. После этого в сенную эссенцию вносят 1-2 мл воды из природного водоема, содержащую простейших животных. Готовятся сенные настои разных сроков экспозиции с выдержкой их на свету при комнатной температуре.

Цель работы: изучить сукцессии простейших в сенном настое разных сроков экспозиции.

Оборудование и материалы: микроскоп; предметные и покровные стекла; сенной настой разных сроков экспозиции (3, 5, 7, 30,60 сут.); вата; пипетки; спирт.

Ход работы

1. Получаем у преподавателя стаканы с сенным настоем разного срока экспозиции.

2. На предметное стекло наносим каплю настоя, накрываем покровным стеклом и рассматриваем сначала на малом (×8-10) увеличении, затем переводим на большее (×40). Просматриваем 5-7 капель из каждой экспозиции.

Примечание: при подготовке препаратов учитываем, что размножающиеся простейшие распределены в стакане крайне неравномерно. На стороне, обращенной к свету, обычно концентрируется основная масса зеленых жгутиковых, тогда как в теневой части преобладают бесхлорофилльные формы. Неоднородность распределения разных групп выявляется при взятии капли настоя из разных частей объема жидкости (под поверхностной пленкой, у стенок и дна стакана, возле скоплений остатков растений, из толщи воды). Поэтому для получения общей картины создаем смешанную пробу, размешивая настой стеклянной пипеткой.

3. С помощью атласов-определителей и под руководством преподавателя идентифицируем группы простейших. При необходимости для фиксации препарата применяем 96-процентный спирт или 40-процентный формалин. Можно использовать и другие более сложные фиксаторы: 1-процентный водный раствор сульфата никеля для наркоза коловраток; 0,3-процентный водный раствор йода для фиксации жгутиковых.

4. Обилие каждой группы простейших и мелких беспозвоночных оцениваем в баллах, для этого используем относительную шкалу: очень много-5, много-4, средне-3, мало-2, очень мало-1. Количественный учет производим не менее чем в 10 полях зрения.

5. Результаты записываем в таблицу:

Таблица 8

Динамика видового разнообразия организмов – обитателей сенного настоя

Срок экспозиции, сут	Название организма	Внешний вид*	Частота встречаемости Баллы от 1 до 5
3	Сине-зеленые водоросли	-	4
	Евглена зеленая	-	2
	Хлорелла	-	3
	Инфузория туфелька	-	1
7	Синезеленые водоросли	-	5
	Евглена зеленая	-	3
	Хлорелла	-	4
30	Евглена зеленая	-	2
	Хлорелла	-	1
	Инфузория туфелька	-	2
	Коловратка	-	1
60	Сине-зеленые водоросли	-	3
	Вольвокс	-	2
	Хлорелла	-	1
	Инфузория туфелька	-	4
	Коловратка	-	3

Анализ данных по частоте встречаемости микроорганизмов – обитателей сенного настоя:

1) Ознакомляемся с основными характерными чертами жизнедеятельности организмов, представленных в таблице.

Цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Груп­па бак­те­рий, осу­ще­ст­в­ляю­щих фо­то­син­тез с вы­де­ле­ни­ем мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­ро­да. Об­ра­зуе­мые ими ор­га­нические ве­ще­ст­ва слу­жат ис­точ­ни­ком пи­та­ния для дру­гих (ге­те­ро­троф­ных) мик­ро­ор­га­низ­мов.

Эвглена зеленая. Типичный представитель пресноводного планктона. На переднем конце тела у эвглены располагается один жгутик, обеспечивающий им поступательное и винтообразное движение. Для восприятия света эти организмы имеют светочувствительный красный глазок – стигму. В цитоплазме имеются овальные или слегка удлиненные хроматофоры, содержащие зеленый пигмент – хлорофилл. В темноте, в среде, богатой органикой, эвглены переходят на гетеротрофный способ питания.

Инфузории. Класс наиболее высокоразвитых простейших животных (Protozoa). Основные признаки: наличие ресничек (для движения и питания), два типа ядер. Большинство инфузорий питается, заглатывая мелкие водоросли, грибы, бактерии; некоторые — хищники. Пища переваривается в пищеварительных вакуолях, периодически отрывающихся от глотки и погружающихся в эндоплазму; непереваренные частицы удаляются через порошицу. Большинство инфузорий имеет одну или несколько сократительных вакуолей, регулирующих осмотическое давление в клетке.

Коловратки. Самые маленькие многоклеточные живые существа на Земле. Распространены широко, входят в состав бентоса и планктона, главным образом, пресных и солоноватых вод, населяют влажный мох и почву. При высыхании водоема впадают в анабиоз. Обитают везде, где имеется вода. Играют значительную роль в самоочищении водоёмов и служат пищей другим животным.

Вольвокс. Шаровидные колонии из одноклеточных жгутиковых организмов. Все особи колонии располагаются по ее периферии жгутиками наружу. В колонии представлены три типа клеток: соматические клетки способны лишь к движению и фотосинтезу, вегетативные клетки и генеративные клетки.

2) Определяем трофическую роль (автотроф или гетеротроф) организма.

Автотрофы: сине-зеленые водоросли, хлорелла; гетеротрофы: инфузория туфелька, коловратка; миксотрофы: евглена зеленая (на свету автотроф, в темноте гетеротроф), вольвокс.

3) Оцениваем возможные типы взаимодействия между организмами.

В рассматриваемом сообществе возможны хищничество и конкуренция. Хищничество – явление, при котором один организм питается органами и тканями другого (при этом омертвление жертвы не обязательно), при этом не наблюдается симбиотических отношений. Для существования гетеротрофов (инфузорий, коловраток и т.д.) нужны автотрофы. Конкуренция – форма антибиоза (антибиоз – антагонистические отношения видов, когда один организм ограничивает возможности другого), при которой два вида организмов являются биологическими врагами по своей сути (как правило, из-за общей кормовой базы или ограниченных возможностей для размножения)..

4) Сравниваем количественные показатели для этих видов. Предполагаем с чем может быть связан рост или снижение численности.

Количественно автотрофов стало меньше, чем гетеротрофов. Основными причинами, с какими может быть связан рост или снижение численности являются: конкуренция, недостаток пищи и абиотические (внешние) условия (температура, свет).

6. Составляем график смены доминирующих форм простейших и мелких беспозвоночных. По оси абсцисс откладываем временной промежуток развития сообщества, по оси ординат – частоту встречаемости в баллах. Для каждой группы организмов представлена отдельная графическая зависимость на едином графическом поле.

Вывод: мы изучили сукцессии простейших в сенном настое разных сроков экспозиции. Мы пронаблюдали изменения в развитии сообщества. Попавшие в среду организмы стали осваиваться и изменять ее. Количественно численность простейших организмов изменялась с течением времени (автотрофов с течением времени снизилось, а гетеротрофов увеличилось), возникла конкуренция и хищничество. Однако в том или ином количестве они присутствуют почти постоянно. Возможными причинами сукцессии сообщества организмов в сенном настое являются изменения климатических условий, таких как температура и свет, а так же изменение среды под влиянием живых организмов, так как каждый живой организм в результате своей жизнедеятельности изменяет вокруг себя среду, изымая из нее часть нужных для него веществ и насыщая ее продуктами метаболизма.