Об использовании личинок амфибий в экспериментальных экологических исследованиях

В последние годы личинки амфибий широко используются для моделирования различных экологических процессов. С помощью лабораторных экспериментов исследуются закономерности и меха­низмы, управляющие динамикой численности популяций водных животных, скоростью роста и развития слегающих популяцию особей и основными морфофизиологическими реакциями развивающихся организмов.

Экспериментальные работы, проведённые на личинках многих видов амфибий, легли в основу теории метаболической регуляций популяционных процессов водных орга­низмов.

В настоящее время личинки амфибий все чаще используются в качестве биологических индикаторов для оценки и прогноза состояния экосистем, подверженных действию различных загрязняющих веществ. Обладая очень низким уровнем толерантности личинки восприимчивы к незначительным концентрациям химических соединений. Воздействие этих веществ выражается не только в появлении дефектов развития, нo и в изменении ряда цитологических, морфофизиологических параметров и уровне обмена веществ. Путем экспериментальных исследований и наблюдений в естественных условиях при различной степени загрязнения показано, что гистоструктура печени личинок претерпевает существенные изменения. Под влиянием загрязнителей увеличивается размер ядер, снижается цитоядерное соотношение, появляются гигантские гепатоциты с крупными ядрами, увеличиваются относительные размеры печени, снижается способность животных аккумулировать энергию, увеличивается уровень обмена веществ.

Таким образом, личинки амфибий являются превосходным мате­риалом для проведения экспериментальных экологических исследований. Это не только очень удобный, но и чрезвычайно доступный объект исследований. В нашей стране почти нет такого района, где бы не встречались амфибии. Головастиков легко добывать в больших количествах в многочисленных пресноводных водоемах. Постэмбриональ-ное развитие протекает в течение нескольких недель. В различных географических районах размножение проходит в разные сроки. Таким образом исследователь в течение продолжи­тельного времени имеет возможность получать материал для постановки опытов.

Большинство амфибий откладывают икру недалеко от берега в мелких, незатененных, хорошо прогреваемых участках водоема. Икра обычно около суток лежит на дне, а затем всплывает. Такую икру легко взять и проследить за ростом и развитием личинок в лабораторных условиях. Можно получить икру в лаборатории. Для этого весной следует взять еще не размножавшихся животных, сформировать из них пары, поместив каждую пару в аквариум объе­мом не менее 20 литров. Полученная таким образом икра будет точно датирована. Для развития икры наиболее оптимальными явля­ются следующие условия. Температура воды 20-22° С, сосуд, в котором развивается икра не должен быть очень глубоким, наиболее подходящими для этой цели могут быть кристаллизаторы на 10-15 литров. Для опытов можно использовать водопроводную, отстоян­ную не менее двух суток воду.

Вышедшие личинки через день-два начинают питаться. Для головастиков бесхвостых амфибий обычно используется растительный корм: вареные листья салата, одуванчика, капусты, щавеля, кра­пивы. Можно кормить и животным кормом, но его остатки разлагаются, загрязняют воду и могут привести к массовой гибели животных. Кроме того, выращивание растительноядных головастиков на животной диете вызывает у отдельных особей нарушения в разви­тии, выражающиеся в искривлении осевого скелета. Личинок хвостатых можно кормить мелкими ракообразными (только что народившейся молодью дафний), мелко нарезанным мотылём, трубочником, молоком.

При постановке опытов на личинках особое значение придает­ся принципу равенства условий содержания опытных и контрольных популяций. Так как результаты оцениваются по таким показателям как выживаемость, скорость роста и развития, то в работе необходимо учитывать такие факторы как плотность, температура, рН среды, содержание кислорода, условия кормления, освещённость. Экспериментально установлено, что оптимальными условиями являются содержание при плотности 1 личинка/л, температуре 20-22° C, рН = 6,5-7,5, содержание кислорода не менее 5 мг/л. Соблюдение этих параметров позволяет животным нормально расти и развиваться при максимальной выживаемости и без смены воды в течение всего личиночного периода и заканчивать метаморфоз в сроки, со­поставимые с природными.

В связи со сменой среды обитания и окончанием личиночного периода развития в организме головастиков происходят сложные процессы распада и фагоцитоза личиночных тканей и органов. Для этого периода характерна высокая смертность животвых. Чтобы снизить гибель животных, достигших стадии четырех конечностей, их сразу же следует достать из воды и поместить в неглубокий стеклянный сосуд, с небольшим количеством воды и листьями подо­рожника. Сосуд закрыть марлей или мелкой металлической сеткой. В первые дни после метаморфоза лягушата охотно поедают дрозофил, затем в качестве корма используются энхитреиды, мучные черви, насекомые, отловленные в природе.

Для проведения экологических экспериментов разработаны методики содержания и разведения в условиях лаборатории 13 видов амфибий.

Таким образом, личинки амфибий могут использоваться в качестве удобной модели для решения многих экологических проблем.

Дата добавления: 2015-11-30