Цікаві дослідження з раковинними амебами

Цікаві дослідження з раковинними амебами

а) Серед прісноводних мешканців зустрічається ряд амеб, які більш полюбляють жити тільки в сильно забрудненій воді [19]. Інші ж види в таких умовах гинуть. Уявіть, що у вологий ґрунт помістили відразу кілька видів черепашкових амеб.

Далі цю середу штучно забруднюють нафтою. Через кілька діб видове різноманіття стане значно знижуватися. Деякі раковини амеби починають чорніти і змінювати форму (рис.1.4).

Справа в тому, що для кожного виду амеб існує своє сприятливе середовище проживання. Вчені-екологи встановили, що одні види живуть в сильно забрудненій воді, інші - в дуже чистій, треті - в досить чистий і т. д. Узявши пробу води або водні рослини і відшукавши в них раковинних амеб, можна визначити їх вид, а по ньому дізнатися, наскільки чиста вода в даній водоймі.

б) Біологи Московського державного університету імені М.В. Ломоносова з’ясували, як раковинні амеби рятуються від торф’яних пожеж [20].

Одна з переважаючих в торф’яних болотах груп мікроорганізмів - раковинні амеби. Співробітники біологічного факультету МДУ вивчили вплив на них пожеж.

Раковинні амеби формують більше половини біомаси всіх мікроорганізмів в торфовищах. Зміни в структурі їх спільнот під дією вогню істотно відбиваються на структурі харчових мереж, оскільки зміни одного з важливих компонентів харчового ланцюга впливають на всі інші. А ще наявність в окремій екосистемі раковинних амеб впливає на інтенсивність кругообігу кремнію.

Кремній є другим за поширеністю (після кисню) хімічним елементом в земній корі. Однак лише деякі організми навчилися залучати неорганічний кремній до складу своїх клітин, використовуючи його як будівельний матеріал, а також для виконання багатьох фізіологічних функцій.

Деякі групи раковинних амеб (які будують раковинку з кремнеземних пластинок, що викладаються на поверхні раковинки зразок черепиці) можуть «розчиняти» тверді кремнійвмісні компоненти з навколишнього середовища і утворювати з них ті самі пластинки, якими покривають поверхню своїх раковинок. Іншими словами, раковинні амеби є одним з механізмів залучення кремнію в біогеохімічні цикли.

В якості об’єкту досліджень вчені використовували торфовище на північному сході Китаю після пожежі, що сталася там кілька років тому. Воно складається з сильно та слабо випалених територій, що дозволило провести зіставлення спільнот раковинних амеб в зазнавших та не зазнавших впливу пожежі ділянках.

Було виявлено, що пожежа призвела до суттєвих змін в структурі спільнот раковинних амеб: мікроорганізми, що будують раковинки з піщинок, вижили, а ті, що будують раковинки з кремнеземних пластинок, синтезованих всередині клітин, загинули. За припущенням дослідників, амеби, що будують раковинки з піщинок, більш стійкі до дії високих температур, так як завдяки піщинкам раковинка виходить більш товста і міцна.

Отримані вченими МДУ результати дозволять точніше проводити палеоекологічні реконструкції в спалених торфовищах, так як раковини амеби в значній мірі визначають біохімічні процеси торф'яних екосистем.

Раніше біологи МДУ у співпраці з британськими колегами довели, що вивчення спільнот раковини амеб може стати ефективним засобом для реконструкцій кліматичних змін минулого.

Дослідження проводили протягом березня-листопада 2017 року в умовах міста Харкова (Харківський ліцей №107).

Лабораторну частину роботи виконували у лабораторії кафедри зоології та екології тварин біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.

Харків розташований в долині річок Харків, Лопань, Уди. Клімат помірно-континентальний, зима нестійка, продовжується біля 130 днів. В деякі роки тривала відсутність опадів в поєднанні з високою температурою повітря, відносно низькою вологістю й вітром створюють умови для засушливих й суховійних явищ [14].

Матеріал для досліджень (придонний мул) був зібраний з десяти акваріумів (рис. 2.1), заболоченій місцевості близько джерела в селі Зарожне, з джерел в Чугуєві, каналів річки Харків і річки Сіверський Донець.

Приготування зразків для мікроскопіювання проводили згідно з модифікованою методикою заснованої на фільтруванні і концентрування водних суспензій [10]. Зразок придонного ґрунту інтенсивно струшували для вилучення раковинних амеб. Отриману суспензію фільтрували через сито з розміром ячейок 1 мм для видалення великих частинок, які можуть маскувати раковинних амеб при мікроскопіюванні. Фільтрат відстоювали для осадження раковинок.

Супернатант зливали, а осад з невеликою кількістю надосадової рідини залишали для подальшого осадження. Потім надосадову рідину обережно відбирали піпеткою, щоб довести обсяг осаду до 10 мл. Для ідентифікації і підрахунку чисельності раковинних амеб отриману суспензію поміщали на предметне скло, на якому оглядали особин (живі клітини і порожні черепашки). Перегляд і підрахунок раковин проводили під бінокулярним мікроскопом.

Видовий склад враховували прямим мікроскопіюванням водної суспензії ґрунту. Опис видів проводили за стандартною методикою.

Принципи визначення видів раковинних амеб:
Визначити тип і особливості симетрії раковинки: аксіально-симетрична, білатерально-

1. симетрична;
2. Визначити форму раковинки (кругла, еліпс, полу сфера і т.д.);
3. Встановити характеристику поверхні: тип, структура, колір, наявність виростів, шипів і т.д.;
4. Визначити тип, форму та розмір продихів, деталі його будови;
5. Визначити розміри: довжина, ширина, висота, розміри гирла і співвідношення цих величин;
6. При спостереженні живих клітин: визначити характер руху, включення, особливості будови цитоплазми, тип псевдоподій, наявність симбіонтів, будова цист, стадій розмноження.

Було взято 15 проб та виготовлено 30 тимчасових препаратів. Для отримання фотографій амеб використовувався фотоапарат Canon. В ході досліджень використовувався мікроскоп Granum (рис. 2.2).

Визначення видів амеб здійснювали за допомогою визначників та довідників [4, 15] на базі кафедри зоології та екології тварин Харківського національного університету імені Каразіна. Статистичну обробку одержаних даних здійснювали стандартними методами [3] за допомогою комп’ютерної програми Microsoft Excel.

Визначення та вивчення видів черепашкових амеб дуже актуально, так як вони є важливими компонентами харчових ланцюгів інших організмів, але при цьому амеби є дуже маловивченими. Наявність їх або відсутність свідчить про чистоту або забруднення водойм, акваріумів. На цей час дослідження в акваріумах та річках Харкова та області не проводились.

Для виявлення і дослідження раковинних амеб ми використовували власні зразки придонного мулу з 10-х акваріумів (рис.3.1, 3.2), заболоченій місцевості близько джерела в селі Зарожне, з джерел в Чугуєві, річки Харків і річки Сіверський Донець.

Так як в водоймах раковинних амеб не було виявлено, наведемо відомості про акваріуми, які надані в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

Опис акваріумів

Нижче показані результати наших досліджень – знайдені види раковинних амеб (табл. 3.2). Всього в ході дослідження було виявлено 4 види черепашкових амеб.

Таблиця 3.2

Види та кількість раковинних амеб, знайдених в акваріумах

З таблиці ми можемо зробити такий висновок: більша кількість амеб в акваріумах 1, 2, 8 показує, що там найбільша кількість гниючих органічних речовин, в акваріумах 7 і 9 – середній показник, а в акваріумах 3, 4, 5, 6 і 10 найменша кількість раковинних амеб із-за нестачі органічних речовин.