Особенности регенерации белой планарии в различных условиях среды

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность.

Регенерация - восстановление утраченных или поврежденных тканей присуще многим животным. Особенно этот вопрос актуален для человечества, так как важно выяснить, как происходит регенерация в тканях при заживлении ран, можно ли восстановить утраченные части тела. Особенно к регенерации способна белая планария. Она может самостоятельно заставлять свое тело распадаться на несколько частей. Это случается в тех случаях, когда условия жизни становятся неблагоприятными. Тогда планария делится на несколько частей, которые после наступления более благоприятного фактора регенерируют.

Цель работы. Изучение особенности регенерации белой планарии в разных условиях среды.

Задачи:

1. Собрать и проанализировать информацию о регенерации белой планарии в нормальных условиях

2. Изучив строение и образ жизни белой планарии, культивировать в искусственной среде.

3. Изучить процесс регенерации данного вида в нормальных условиях, опытным путем.

4. Провести экспериментальное исследования о влиянии разных концентрации солей нитрата свинца на выживание белой планарии.

5. Исследовать возможности регенерации планарии при неблагоприятных условиях в растворе соли Pb(NO3)2.

6. Провести анализ полученных результатов.

Объект исследования : белая планария.

Предмет исследования: регенерация планарии.

Гипотеза.

Действительно ли фантастическая способность к восстановлению тела белой планарии из небольшой части тела возможна?

Методы исследования:

1. Культивирование планарий в домашних условиях: температурный режим, состав воды, кормление;

2. Разделение тела белой планарии и наблюдение регенерации.

3. Приготовление раствора нитрата свинца разной концентрации.

4. Работа с программой (LevenhukLite software 2017-03) для статистической обработки результатов;

5. фотографирование происходило с использованием цифрового окуляра (монокуляр Levenhuk D50L NG) для школьного электронного микроскопирования, и (телефона в домашних условиях).

6. Анализ полученных данных.

Теоретическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в том, что результаты помогут познакомиться с жизнью и размножением и возможность регенерацией плоских червей.

Практическая значимость работы

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты можно использовать в медицине.

1. Обзор литературы

Регенерация - восстановление утерянных частей тела или поврежденных тканей присуще тканям многоклеточных организмов от беспозвоночных до высших животных. Особенно процесс регенерации важна для человечества, так как важно выяснить как происходит регенерация в тканях при заживлении ран, можно ли восстановить утраченных частей тела. Особенно к регенерации способна белая планария, у взрослой особи по всему телу рассеяны стволовые клетки, не недифференцированные, неспециализированные клетки, ученые такие клеток назвали необластами. Эти клетки могут при необходимости превратиться в любой тип клеток тела. У белой планарии есть любопытная особенность, она может самостоятельно заставлять свое тело распадаться на кусочки. Это случается, когда условия проживания становится неблагоприятными. Тогда планария делится на несколько частей, которые после наступления более благоприятного фактора регенерируют.

Концентрация раствора - величина, характеризующая количественный состав раствора.

Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это соотношениенеоднородных величин.

Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворенного вещества к массе раствора, отношение объёма растворенного вещества к объёму раствора) правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

Культивирование - разведение, выращивание растений, злаков, растительных клеток, тканей, микроорганизмов, животных или органов в искусственных условиях.

Строение и образ жизни белой планарии.

Планарии (Tricladida) - небольшие беспозвоночные животные, которые относятся к классу ресничные черви (Turbellaria) типа плоские черви (Plathelminthes). Обитают они в пресных водоемах, иногда в морях, есть и наземные виды. Белая планария (Dendrocoelum lacteum) - одна из наиболее распространённых планарий в пресных водоёмах нашей страны (рис. 15). Как и все плоские черви, она имеет относительно простое строение. У белой планарии полупрозрачное вытянутое, сильно уплощенное сверху вниз тело молочного цвета длиной 1-2 см.

Распространены по всему земному шару. Свободно живущие, редко наземные черви (наземная жизнь присуща тропическим местам). Ротовое отверстие расположено на брюхе и ведёт в полость, где находится выдвижная глотка. Рыбы планарии не едят, так как в их коже имеются ядовитые железы (для борьбы с ними используют месячных рыб Гурами). Планарии является гермафродитами.

Несмотря на гермафродитизм, планария не оплодотворяет сама себя, а две разные планарии соприкасаются друг с другом брюшными сторонами, в результате чего мужские клетки одного животного попадают в женскую половую систему другого. Оплодотворённые яйца образуют зиготы буровато-чёрного цвета и после запасания питательных веществ, в конце зигота запаковываются в кокон (размером немного больше булавочной головки) и выводятся наружу.

Тело планарии покрыто крошечными ресничками, позволяющими ей плавно передвигаться. Тело планарии двусторонне симметрично. Окрас её может варьироваться - зелёный, жёлтый, розовый, коричневый, чёрный, красный, фиолетовый и серый. Под кожей с ресничками расположены мышечные волокна, при сокращении которых черви могут съеживаться или удлиняться (рис. 1-2). На ромбовидной голове расположено два чёрных глазка, способных измерять уровень освещённости. Планарии умеют различать, где верх, а где низ благодаря имеющемуся у них органу равновесия. Хорошо развиты органы осязания - чувствительные клетки, разбросанные по всей поверхности тела.

Планария - хищник, нападающий на мелких животных (т.к. рачки дафнии, инфузории туфельки и пр.), поедающий икру животных из-за высоко содержания в ней белка. Активна в ночное время, так как не любит дневной свет. Она способна отличать свет от темноты, т.к. у неё происходит иннервация в нервных клетках отвечающих за зрение. Из ярко освещенных мест уползает в тень. Днём предпочитает закапываться в грунт.

2. Культивирование белой планарии в искусственных условиях среды

Для культивирования планарии потребуется аквариум V=3л, ороситель (компрессор воздушный) воды марки (PRIME aquarium arhuth) пропускаемостью 2 литра воздуха в минуту.

Кормом для планарии является дафнии, инфузории туфельки и резаный мотыль.

Смена воды проводится 1 раз в неделю, половину грязной воды выливаем и смешиваем с половиной чистой (т.е. Vводы=3 лита 1.5 литра сливаем и наливаем 1.5 литра чистой). Планария не любит свет, кладём на дно большие камни и накрываем аквариум тканью не пропускающую свет.

В домашних условия, опытным путём можно создать идеальное место для культивирования. При освещении начинают активно ползать, быстро находят пищу, выдвигая свою глотку, захватывают еду (рис. 4).После еды заметно изменяется окраска тела, из белой становится розовой ,видна пища в кишечнике. Отсаживая отдельные экземпляры в разные банки, изменял условия: поднимал температуру, увеличил соленость, но самокалечение не наблюдал.

3. Методика исследования

Для изучения процесса регенерации было проведен ряд опытов.

Опыт №1. Поперечное разделение тела на две части и на мелкие кусочки.

Опыт №2.Приготовление растворов нитрата свинца разной концентрации с целью проверки выживаемости белой планарии в неблагоприятных условиях среды.

Опыт №3.Разделение тела планарии на несколько частей в растворе нитрата свинца.

4. Результаты собственных исследований

Регенерация планарии в искусственных условиях среды.

Выдвигаем гипотезу по регенерации белой планарии.

Сможет ли планария отрегенерировать полностью, если разрезать её пополам?

По (Рис. 3) планария должна отрегенерировать по предполагаемому мною опыту №1, как указано на рисунке.

Попробуем доказать нашу гипотезу.

Мы ставим 10 опытов.

Опыт №1 - При разделении тела на мелкие кусочки опыт не получился, планарии разложились в течение первых 4 - 6 дней.

Опыт №2 Поставленный опыт с 10.01.18 по 24.01.18 показал, что разделённая планария на две половинки, из этих двух половинок разложилась головная часть, хвостовая часть отрастила голову. (14 дней заняла регенерация)

Опыт №3 - Поставленный опыт с 14.01.18 по 27.01.18, показал, что разделенные на две половинки планарии регенерировали на две особи (13 дней заняла регенерация)

Опыт №4,5,6 - Поставленный опыт с 14.01.18 по 27.01.18 показал, что разделенные на две половинки планарии регенерировали на две особи (15 дней заняла регенерация).

Опыт №7,8,9 - Поставленный опыт с 24.01.18 по 07.02.18 показал, что разделенные на две половинки планарии регенерировали на две особи (14 дней заняла регенерация).

Опыт №10,11 - Поставленный опыт с 26.01.18 по 09.02.18 показал, что разделенные на две половинки планарии регенерировали на две особи (14 дней заняла регенерация).

Поставленные опыты выполнялись в одинаковых условиях (все половинки помещены в идентичные условия и в равных условиях были порезаны) и все планарии выжили и отрегенерировали (Max-15 дней заняла регенерация).

Среднее количество дней на регенерацию планарии (13-15 дней).

Регенерация планарии рис. (4-10).

Выдвинутая гипотеза подтвердилась, можно сделать вывод, что планарии хорошо регенерируют в искусственной среде обитания, делёная только на 2 половины (рис 3).

Регенерация в растворе с солями тяжелых металлов.

Доказав предыдущую гипотезу, я выдвигаю следующую гипотезу.

Опыт №2.Сможет ли белая планария отрегенерировать в растворе Pb(NO3)2 и какой концентрации нужен раствор для регенерации ?

Зная максимально допустимые значение концентрации свинца в воде =0,00001 моль/л. Проведём опыт по обычной жизни деятельности планарии в растворе с тяжелым металлом (Pb(NO3)2) с начальной концентрацией (0.01 моль/л).

Имея начальную концентрацию раствора, мы можем разбавить её до той концентрации, когда данный раствор станет благоприятным для жизни способности планарий.

Опыт№2.

Разведём данный раствор с водой 1 к 10, 1 к 100 и 1 к 1000 1 к 10000.

Из поставленных опытов можно сказать, в какой концентрации солей растворе (Pb(NO3)2) выживут данные организмы.

1. Планарию помещаем в раствор Pb(NO3)2 кон. 0.001 моль/л. Планария погибла за 30 сек. 22.05.18

2. Планарию помещаем в раствор Pb(NO3)2 кон. 0.0001 моль/л. Две планарии погибли за пол часа. 22.05.18

3. Планарию помещаем в раствор Pb(NO3)2 кон. 0.00001 моль/л. Две планарии погибли через 4 дня. 25.05.18

4. Планарию помещаем в раствор Pb(NO3)2 кон. 0.000001 моль/л. 03.06.18

(Мы добились концентрации 0.000001 моль/л разбавляя раствор концентрацией 0.1 моль/л. разбавляя водой)

Планария выжила. Вела активный образ жизни в течении 7 часов, затем наблюдалось обычное движение, как в обычной воде. Посадим к той планарии ещё одну(контрольную). Обе планарии выжили.

Получив эти результаты можно сказать, что планария в растворе Pb(NO3)2 концентрацией 0.000001 моль/л выжила. Но самоискалечение не наблюдалось.

Опыт№3.

1)Поставленный опыт №1 на регенерацию 16.09.18 Pb(NO3)2 кон. 0.000001 моль/л, разрезанная планария на 2 части полностью отрегененрировала к 24.09.18 (9 дней заняла регенерация) (рис. 11-14).

2) Поставленный опыт №2,3 на регенерацию 26.09.18 Pb(NO3)2 кон. 0.000001 моль/л, разрезанная планария на 2 части полностью отрегенерировала к 05.10.18 (10 дней заняла регенерация)

3) Поставленный опыт №4,5,6, на регенерацию 01.10.18 Pb(NO3)2 кон. 0.000001 моль/л, разрезанная планария на 2 части полностью отрегененрировала к 09.10.18 (9 дней заняла регенерация)

4) Поставленный опыт №7,8,9,10 на регенерацию 10.09.18 Pb(NO3)2 кон. 0.000001 моль/л, разрезанная планария на 2 части полностью отрегененрировала к 20.09.18 (10 дней заняла регенерация)

Поставленные опыты выполнялись в одинаковых условиях (все половинки помещены в идентичные условия и в равных условиях были порезаны).

Среднее количество дней на регенерацию планарии (9-10 дней).

Мы смогли доказать гипотезу №2, что при концентрацией 0.000001моль/л соли нитрата свинца происходит регенерация быстрее.

Заключение

планария регенерация беспозвоночный

1. Белая планария способна к регенерации (восстановлению) утраченных частей тела.

2. В домашних условиях можно культивировать белую планарию, где отмечается хорошая приспособляемость.

3. Белая планария в нормальных условиях хорошо восстанавливает утраченную часть тела только при делении на две части

4. Экспериментально доказали возможности выживания данного вида в растворе солей нитрата свинца при концентрации 0,000001%

5. В данной растворе регенерация происходит два раза быстрее, только при разделении тела на две части.

6. Белая планария в искусственной среде обитания может восстановить тело только при разделении тела на две части, а из маленьких кусочков не может. Таким образом выдвинутая гипотеза о фантастической способности к регенерации белой планарии не подтвердилась.

Литература

1. Догель В.А. Зоология беспозвоночных: учебник для ун-тов. - 7-е издание., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1981. - 606 с.

2. Акимушкин И.И. Мир животных. Беспозвоночные. Ископаемые животные. - М.: Мысль, 1995. - 382 с.

3. Догель В.А. Зоология беспозвоночных. Учебник для ун-тов. М., «Высшая школа», 1975. 560 с.

Приложение

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Рис. 13

Рис. 14

Рис. 15

Размещено на Allbest.ru