|
|
Учебнометодическим объединением вузов Российской Федерации по педагогическому образованию в качестве учебного пособия для студентов педагогических вузов по специальности 032400 биология
Эклектор. Предназначен для извлечения мелких наземных членистоногих из различных субстратов. Принцип его работы основан на способности беспозвоночных покидать области с неблагоприятными условиями. Почти все мелкие обитатели рыхлых субстратов обладают отрицательным фото- и термотаксисом и чувствительны к дефициту влаги В наиболее распространенных типах эклекторов при помощи электрической лампы накаливания создаются неблагоприятные условия по всем трем факторам. Простейший эклектор легко изготовить самостоятельно (рис. 15,7). Из куска плотного
13
картона сворачивают воронку так, чтобы диаметр ее нижнего отверстия был 5 - 8 мм, а верхнего - около 300 мм. На узкую часть воронки надевают обрезанную соску, к которой прикрепляют пробирку с фиксирующей жидкостью. В верхнюю часть воронки вкладывают сито с размером ячейки 1,5x1,5 мм, на которое помещают субстрат. На высоте 15-20 см над эклектором укрепляют электрическую лампочку небольшой мощности (например, 25 Вт. Обычно готовят сразу несколько эклекторов, которые устанавливают на общий штатив (рис 15,3). Чтобы мелкие членистоногие не задерживались на стенке воронки, ее внутреннюю поверхность обрабатывают эмалитом, лакомили нитрокраской. Рис. 15. Устройство и установка эклектора: 1 - эклекторы из бумаги и способ их изготовления 2 - эклектор из готовой воронки В качестве эклектора можно использовать пластмассовые хозяйственные сита и воронки, установленные на проволочном штативе (риса вместо пробирки используют широкий стеклянный бюкс или чашку Петри. Если хотят собрать живых^беспо- звоночных, фиксирующую жидкость заменяют водой т п ; увлажненным субстратом (например, фильтровальной бумагой. Дополнительное оборудование При изучении почвенных животных понадобятся лопата с ровным режущим краем, клеенка, рулетка и линейка. Для отделения коры и обнажения ходов древесных вредителей нужен небольшой остро заточенный топорик, стамеска или крепкий нож, можно использовать для этих целей большие костно-хрящевой и ампутационный скальпели. Целесообразно
14 Рис. 16. Экскурсионная сумка (/) и пояс (2)
иметь кусок белого полотна, на который стряхивают насекомых с растительности. Крупных насекомых желательно умерщвлять инъекцией водного раствора аммиака при помощи стандартного медицинского шприца. Основное экскурсионное оборудование переносят в полевой или специальной энтомологической сумке (рис. 16,7). Морилку и пробирки удобно размещать в гнездах, сделанных на широком поясе (рис. 16,2). ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ Экскурсионное ведерко Используют для переноски воды с беспозвоночными животными в лабораторию. Оптимальный объем ведерка - 2 - 3 лоно должно закрываться крышкой с отверстиями (рис. 17). Вместо ведерка можно использовать стеклянные банки с веревочными ручками. Один из способов крепления ручки показан на рисунке 18. Коробочки Часть собранных на экскурсиях живых беспозвоночных переносят в лабораторию в небольших емкостях. Для этих целей можно использовать почвенные бюксы, коробочки из-под фото- и кинопленки, широкогорлые пробирки, заткнутые ватным тампоном или корковой пробкой (рис. 19,7-3). Мешочки Крупных почвенных животных лучше переносить в небольших мешочках из хлопчатобумажной ткани (рис. 19,3). Сыпучие субстраты (почву, листовой опад, древесную труху и т.д.) транспортируют в полиэтиленовых пакетах или заворачивают вплотную крафтовую бумагу. Энтомологические конверты Изготовленные из тонкой бумаги или целлофана конверты переносят в небольших плоских коробоч-
Рис. 17. Экскурсионное ведерко Рис. 18. Крепление веревочной ручки к банке
15
Рис. 19. Экскурсионные коробочки 1 - почвенный стаканчик (бюкс,
2 - пробирка с пробкой 3 - матерчатый мешочек
ках так, чтобы помещенные в них насекомые не мялись. Мертвых насекомых с большими крыльями (бабочек, стрекоз) кладут в конверты так, как показано на рисунке 20. Рис. 20. Изготовление энтомологического конверта ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ В ЛАБОРАТОРИИ Лаборатория на полевой практике должна быть оборудована садками различной формы и размеров, стем чтобы можно было быстро создать необходимые условия для содержания разнообразных животных. Аквариумы Крупных беспозвоночных содержат в стандартных аквариумах небольшого размера. Для мелких форм используют микроаквариумы: стеклянные или пластиковые сосуды различной формы (рис. 21). Некоторые группы водных беспозвоночных
(трубочники, листоногие раки и др) лучше всего сохраняются в широких плоских емкостях (кюветах, чашках Петри).
16
Рис. 21. Микроаквариумы Садки Предназначены для временного содержания наземных беспозвоночных. В большинстве случаев простейшими садками могут служить стеклянные банки объемом 0,5-1,0 л, которые при необходимости закрывают стеклом или слоем марли (рис 22,4), Очень удобны небольшие садки из оргстекла. Они легки, через прозрачные стенки хорошо наблюдать за жизнью их обитателей. Такие садки можно склеить из кусков оргстекла соответствующих размеров. Клей для этого готовят, растворяя в дихлорэтане или хлороформе небольшое количество опилок оргстекла. Рис. 22. Различные садки для содержания беспозвоночных / - стеклянные,
2 - проволочные 3 - марлевые 4 - для наблюдения за почвенными животными
* Все работы с летучими органическими растворителями проводятся на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
17
23. Гипсовый садок для муравьев и способы его изготовления
Рис. 24. Микросадки для мелких членистоногих 1 садки для одной особи, 2 - садок для группы животных 3 - садок из стеклянного бюкса, размещение садков в эксикаторе Для культивирования гусениц бабочек и личинок других насекомых, развивающихся открыто на растениях, используют сетчатые и марлевые садки (рис 22,2,3). Беспозвоночных, обитающих в толще почвы, содержат в специальных садках, состоящих из двух стекол, установленных параллельно на узкой раме (рис.
53,7). Наблюдения за жизнью муравьиной семьи удобнее всего проводить в специальном гипсовом гнезде (рис. 23*). Изучение биологии мелких членистоногих, чувствительных к дефициту влаги, проводят в микросадках, изготовленных из гипса. Используют микросадки для одной-двух особей (рис. 24,7) и садки группового содержания (рис. 24,2). В обоих случаях основанием садка служит отливка из гипса, смешанного с активированным углем в соотношении 9:1. Для поддержания постоянной влажности гипсовое основание вне жилой камеры смачивают водой, асами садки хранят в эксикаторе (рис 24,4). Иногда в качестве садков для содержания групп особей применяют стеклянные бюксы, на дно которых заливают такую же смесь гипса и угля толщиной 1- 2 см (рис 24,3). ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЙ ОБРАБОТКИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ Энтомологический матрасик Для длительного хранения и транспортировки насекомых используют ватные матрасики рис. 25). Они могут быть различной величины, но наиболее удобный размер - х 140 мм. При изготовлении матрасика на плотную бумагу выкладывают слой ваты около 5 мм толщиной, который сверху закрывается листом писчей бумаги (вкладышем. Готовый матрасик помещают на 2 - 3 дня под пресса затем - в конверт из
* Описание методики изготовления гнезд см Д л ус с кий ГМ, Букин А . П . Знакомьтесь, муравьи - М Агропромиздат, 1986.
19
тонкой бумаги, дно которого должно быть несколько больше, чем размеры ватного слоя. Заполненные конверты укладывают в деревянные или картонные коробки, в которые они должны входить свободно. Так, если матрасик имеет указанный выше размер, то дно конверта должно быть 205x145 мм, а коробки - 210x150 мм. В коробку вкладывают бумажную или матерчатую ленту (см. рис. 25) стем, чтобы за ее свободные концы можно было легко вынимать все матрасики. Рис. 25. Энтомологический матрасики способ его изготовления Энтомологические коробки Применяются для хранения коллекций насекомых и изготовления тематических экспозиций. Обычно пользуются готовыми, заранее изготовленными коробками. Но при необходимости можно склеить простейшую энтомологическую коробку самостоятельно. Из картона толщиной 2 мм вырезают дно и крышку одинакового размера, две полоски шириной 3 см и длиной, равной периметру дна, и еще одну шириной 6 см и длиной на 8 мм меньше предыдущих (рис. 26). Полоски сгибают по сторонам дна иконы их склеивают (лучше использовать столярный клей или полив'и- нилацетатный - ПВА). При этом полученные узкие заготовки должны свободно надеваться на широкую заготовку. Для увеличения прочности коробки желательно, чтобы склеенные углы находились в разных местах. Одну из узких заготовок приклеивают к широкой, формируя тем самым стенку коробки, а затем полосками бумаги приклеивают дно. Вторая узкая заготовка будет стенкой крышки коробки. К ней приклеивают вырезанный заранее кусок картона или стекла. Верхнюю часть стенки дна коробки, на которую надевают крышку, можно оклеить тонкой фланелью. В этом случае крышка будет плотно закрываться и обеспечивать лучшую сохранность насекомых. На дно укладывают слой пенопласта,
20
Рис. 27. Изготовление коробки для коллекции сухих раковин моллюсков пенополиэтилена, прессованного торфа, поролона или другого подобного материала толщиной 10-20 мм. Изнутри коробку оклеивают согнутыми вдоль полосками бумаги шириной 4 см так, чтобы одна их половина крепилась к стенке, а вторая - к пенопласту. Дно 21 Рис. 28. Энтомологические булавки (1) и пластинки (2) внутри коробки) закрывают листом писчей бумаги, приклеивая ее только по краям к боковым полоскам. Для тематических коллекций можно использовать обычные картонные или деревянные коробки, на дно которых в определенных местах приклеивают кусочки корковых пробок или другого пористого материала. Затем в них вкалывают энтомологические булавки с насекомыми. Простейшую коробку для коллекции сухих раковин моллюсков легко изготовить из цельного куска картона. Образец выкройки приведен на рисунке 27. Его размеры определяют исходя из объема собранного материала. Энтомологические булавки Промышленность выпускает энтомологические булавки различных размеров (рис. 28,7). На полевой практике наиболее часто употребляются булавки первого номера для накалывания насекомых средней величины, несколько реже булавки № 0 и 3 соответственно для мелких и крупных особей. Для монтирования мелких насекомых нужно заранее приготовить небольшие прямоугольники или треугольники из целлулоида, плотной бумаги или картона (рис. 28,2). Расправляют насекомых на толстой пластине пенопласта или плотного поролона. Конечности и придатки фиксируют в нужном положении стальными булавками с колечком (рис. 29,7).
Расправилки. На них необходимое положение придают крыльям бабочек, стрекоз, саранчовых и ряду других. Обычно используют расправилки промышленного производства. При необходимости их можно сделать самостоятельно по приведенной схеме рис. 30). На полевой практике применяют расправилки с широкими или узкими боковыми дощечками. Для отведения крыльев насекомых удобно иметь препаровальную иглу с загнутым кончиком и очень тонкую энтомологическую булавку (№ 0 или 00), закрепленную на маленькой ручке (рис. 29,2). Рис. 29. Булавки, используемые для расправления насекомых 1 - стальные булавки с колечками 2 - булавка, закрепленная на маленькой ручке
22
105 мм Рис. 30. Изготовление расправилки Жидкости для хранения беспозвоночных. В качестве жидкостей для длительного хранения беспозвоночных животных чаще всего используют 70%-ный раствор этилового спирта или 4%-ный раствор формалина. Для получения спирта требуемой концентрации нужно к 100 мл спирта исходной концентрации добавить объем воды, указанный в таблице 2. Концентрированный формалин
(40%-ный раствор) смешивают с водой в соотношении 1:9. Желательно использовать для приготовления растворов дистиллированную воду. При отсутствии дистиллированной употребляют дважды прокипяченную воду. Для длительного хранения в жидкостях беспозвоночных животных через 2 - 3 дня после фиксации (см. раздел Умерщвление и хранение объектов) помещают в пробирки с соответствующим консервантом и затыкают ватным тампоном В таком виде их опус
Таблица Таблица разведения спиртов Примечание. На пересечении строки со значением начальной коицен
трации и колонки с желаемой концентрацией указан объем воды (мл, который надо долить к 100 мл исходного спирта. Рис. 31. Банка для хранения беспозвоночных в жидких средах Рис. 32. Препаровальные иглы Рис. 33. Ванночка с парафиновым дном Рис. 34. Самодельные
микроинструменты
кают в банку (рис. 31) с хорошо притертой крышкой. При долгосрочном хранении края банки заливают парафином. Фиксированный материал следует хранить в темном месте. Прочее оборудование и материалы. На полевой практике для препарирования, определения и изготовления коллекций беспозвоночных используются бинокуляр, микроскоп, складные лупы, ножницы, скальпель, препаровальные иглы (рис. 32), предметные и покровные стекла, ванночка с парафиновым дном (рис. 33), чашки Петри разных размеров, тигель, перьевые ручки, линейка, тушь, кисточка, фильтровальная бумага, калька, плотная бумага для этикеток, картон, марля или широкий бинт, вата, пластилин или парафин, сухое горючее или спиртовка, хлороформ или серный эфир, желатин, формалин, спирт этиловый, глицерин, щелочь. Часть необходимых микроинструментов можно изготовить самостоятельно (см. рис. 34). РАЗДЕЛ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СРЕД ОБИТАНИЯ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К НИМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ Беспозвоночные животные заселили практически все доступные для существования живых организмов среды обитания на Земле. Под средой обитания понимают часть природы, с которой непосредственно взаимодействует животное. Можно выделить четыре основные среды обитания беспозвоночных водную (населяют, например, простейшие, кишечнополостные, разнообразные черви и ракообразные наземно- воздушную (освоили главным образом насекомые, паукообразные, многоножки и легочные моллюски почву (здесь живут личинки многих насекомых, черви-олигохеты, нематоды, коллемболы, некоторые клещи специфическую среду обитания представляют другие живые организмы (паразитические формы наиболее обычны среди нематод, плоских червей, большое число паразитов известно в классе насекомых. В пределах среды обитания выделяют конкретные участки локализации беспозвоночных, в которых они находят наиболее благоприятные условия для своего существования. Эти участки, называемые местообитаниями, во многом определяют характер взаимодействия организмов со средой. Приспособление основных жизненных функций к местообитаниям детерминирует морфологические адаптации ив конечном счете приводит к возникновению определенных жизненных форм беспозвоночных. Под жизненной формой подразумевают морфологический тип приспособления животного к основным факторам местообитания и определенному образу жизни. С экологических позиций фауна определенных местообитаний слагается из совокупности жизненных форм. Так, в фауну беспозвоночных озера входят комплексы видов, адаптированные к обитанию в толще воды, на дне водоема, на водной растительности, на пленке поверхностного натяжения и т.д.
26
ВОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ Особенности воды как среды обитания Жизнь возникла и первоначально развивалась вводной среде. Вода обладает целым комплексом признаков, которые делают ее благоприятной средой обитания многих живых организмов. Такие свойства, как большая плотность, значительные перепады давления, малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей, относительно большая теплоемкость и др, обусловливают формирование специфических адаптации у обитателей воды - гидробионтов. Плотность дистиллированной воды при С равна 1 г/см 3 У природных вод плотность несколько выше, так как они представляют собой более или менее концентрированные растворы. Высокая плотность, с одной стороны, затрудняет быстрое перемещение вводной толще, ас другой - обеспечивает возможность использовать воду как опору при движении или парении. На границе с воздухом образуется пленка поверхностного натяжения, которая играет важную роль в жизни пресноводных беспозвоночных. Важнейшая характеристика водной среды - ее химический состав. Вода - хороший растворитель. Из основных ионов, содержащихся вводе, нужно отметить Са + , Mg + , Na + , СГ, S0 4 ". Степень минерализации воды определяется комплексом факторов, включающих режим водоема, источники его питания, геохимию района и т. д. Концентрация ионов может существенно меняться в течение сезона. В Материковых водоемах она обычно не превышает 500 мгла в мало минерализованных составляет около 50 мг/л. Содержание кислорода вводе- менее 100 мг/л, что примерно враз меньше, чем в атмосфере. Так как газы растворимы враз личной степени, то относительная концентрация кислорода и углекислого газа вводе выше, чем в воздухе. Содержание этих газов существенно меняется в зависимости от физических, химических и биологических условий. Так, перегрев водоемов и массовое размножение водорослей и микроорганизмов могут приводить крез кому снижению концентрации кислорода в ночное время и гибели части водных животных. Температурный режим водоемов отличается относительной стабильностью. Высокая удельная теплоемкость воды, большое количество энергии, затрачиваемое на испарение и выделяемое при образовании льда, препятствуют резким изменениям температуры воды. В континентальных водоемах годовые колебания температуры составляют не более С, а суточные выражены очень слабо. 27 Все пресноводные водоемы можно разделить натри большие группы, отличающиеся по гидрологическому режиму и составу населения реки, стоячие водоемы (озера, пруды и т.д.) и временные пересыхающие водоемы Для каждой из них характерны специфические комплексы беспозвоночных. Главная особенность рек - наличие постоянного течения от истоков к морю или озеру. Питание рек происходит за счет родников, грунтовых вод, таяния снегов и ледников, атмосферных осадков. Это определяет значительные сезонные колебания уровня и физико-химических свойств воды. В реке в зависимости от скорости течения выделяют три зоны, каждая из которых обладает характерными условиями. На стремнине вода наиболее насыщена кислородом, постоянное сильное течение не позволяет существовать здесь крупным беспозвоночным в толще воды. В тоже время с водой движутся пищевые частички, которые используют животные, прикрепляющиеся ко дну или водной растительности. В зоне ослабленного течения, при большой насыщенности воды кислородом и, как правило, при наличии богатой водной растительности, создаются благоприятные условия для существования многих видов. Заводи по своим условиям приближаются к режиму стоячих водоемов. Стоячие водоемы разнообразны по своему происхождению, размерами физико-химическим условиям. Объединяет их отсутствие быстрого течения воды. По запасам питательных веществ выделяют олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные водоемы в ряду которых содержание органического вещества постепенно повышается при хорошем минеральном питании, и дистрофные -бедные минеральным питанием и кислородом, но богатые гумусом. Каждому из этих типов присущи свои группировки водных беспозвоночных. Временные водоемы к которым относятся пересыхающие озера, лужи, канавы и т п, которые могут периодически возникать в понижениях рельефа при таянии снега или после дождей, характеризуются большой динамичностью физико-химических процессов. Глубина таких водоемов очень небольшая, запас воды невелик. Это, наряду с кратковременностью существования, определяет своеобразие животного населения, которое в значительной мере состоит из быстроразвивающихся эфемеров. В водоемах умеренных широт обычно хорошо выражена экологическая зональность. Наиболее полно она представлена в глубоких озерах (рис. 35). Вводной толще (пелагиали) по вертикали выделяют три слоя эпи-, мета- и гиполимнеон. На полевой практике обычно изучают животное население наиболее благоприятного для развития живых организмов верхнего слоя - эпилимнеона. Воды этого слоя хорошо прогреваются, интенсивно перемешиваются. Хорошая освещенность способствует массовому развитию
|
|
|
Скачать 3.19 Mb.