XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Выращивание инфузории-туфельки
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Наблюдая за жизнью в аквариуме, я обратил внимание на то, что даже самый мелкий корм для рыб может привести к их гибели, а именно в тот период, когда появляются мальки. Во-первых, мальки не могут выплывать на поверхность, потому что там плавают более крупные рыбы, а также во время роста они проводят большую часть времени на дне. Во-вторых, такой корм, попадая им в рот, не переваривается, и мальки гибнут. Я решил выяснить, можно ли самому вырастить живой корм для мальков в домашних условиях, так как именно он оказывает хорошее влияние на рост маленьких рыбешек.
Тема исследования: «Выращивание инфузории-туфельки».
Цель работы: на основе сбора и обработки собранных материалов выяснить, можно ли вырастить в домашних условиях живой корм для мальков, а также провести эксперимент по выращиванию данной культуры.
Задачи исследования:
-
Изучить литературу и интернет - источники.
-
Познакомиться с особенностями жизнедеятельности инфузорий-туфелек.
-
Провести опыты , создавая различные условия для выращивания инфузории.
-
Найти и рассмотреть инфузорию-туфельку под микроскопом.
Предмет исследования: аквариумная вода, кипяченая вода, продукты питания.
Объект исследования: инфузория – туфелька.
Теоретическая значимость исследования. Изучен материал о типе инфузории, особенностях ее питания, размножения и роста, выяснены методы выращивания инфузории.
Практическая значимость результатов исследования. Собранный материал по теме будет представлять интерес и практическое значение как для педагога, так и для обучающихся школы на уроках биологии во время изучения Царства одноклеточных.
1. Теоретическая часть.
-
-
Тип инфузории. Общая характеристика.
-
Тип Инфузории — это категория одноклеточных, принадлежащих к царству Животные и имеющих ряд оригинальных признаков развития.
К простейшим принадлежит свыше семи тысяч видов, которые весьма широко распространены в природе. Инфузории считаются наиболее сложно устроенными простейшими. К их характерным особенностям относят: движение с использованием ресничек; наличие двух ядер (микронуклеуса и макронуклеуса), которые выполняют разные функции; оригинальный половой процесс – конъюгацию.
Типичным представителем инфузорий является Инфузория-туфелька. Длина животного достигает 0,1 – 0, 3 мм. Тело покрыто особенной оболочкой – пелликулой. Благодаря такой оболочке инфузория сохраняет постоянную форму тела. По внешнему виду животное напоминает аккуратную дамскую туфельку, что спровоцировало появление такого названия.
Движение инфузории-туфельки осуществляется с помощью ресничек. Они покрывают все тело одноклеточного и их весьма большое количество. Все реснички расположены правильными продольными рядами, благодаря чему совершают волнообразные колебания. Скорость движения инфузории составляет 2-2,5 мм в секунду, это очень высокая скорость.
Также весьма оригинальным можно назвать процесс питания инфузорий. На одной из сторон тела туфельки присутствует волнообразное углубление, за которым располагается рот и сужающаяся трубчатая глотка. Воронка выстилает реснички, которые поглощают пищевые частички (бактерии, детрит, водоросли). В дальнейшем пища проникает в цитоплазму. При этом образовывается пищеварительная вакуоль. В последствии спустя 60 – 80 минут пищевые частицы перевариваются, всасываются в цитоплазму, а продукты жизнедеятельности через пелликулярное отверстие (порошицу) выводится наружу. Если условия обитания инфузории благоприятны, то туфелька за сутки способна потребить такое количество пищи, которое равно ее собственному весу.
1.2. Особенности питания и размножения инфузорий.
Сама инфузория туфелька питается бактериями, микроводорослями и дрожжами. Постоянное движение инфузории в толще воды, движение ресничек вокруг ротового отверстия обеспечивают поступление питания в постоянно открытую глотку. Далее поступившая пища накапливается на дне глотки, окружается мембранными структурами, образующими пищеварительную вакуоль и, оторвавшись от мембраны глотки, перемещается в цитоплазму одноклеточного тела инфузории. В этой пищеварительной вакуоли происходит расщепление пищи и питательные вещества выходят в цитоплазму и включаются в циклы жизнеобеспечения организма.
Таким образом, процесс питания инфузорий устроен так, что в глотку поступают не только пища, но и любые посторонние взвеси. Разводя культуру инфузорий нужно следить, чтобы никакие посторонние микрочастицы не попадали в культуральную жидкость. Переполнившие глотку простейшего неорганические взвеси могут вызвать массовую гибель.
Вторая особенность – питание водорослями. Как указывалось выше, в глотке и в пищеварительной вакуоле происходит накопление, в случае преобладания среди пищевых частиц – водорослей, в этих структурах происходит накопление микроструктур, производящих кислород, получая для этого энергию из света. Поскольку выход атомов этого газа из тела инфузории непосредственно в воду невозможен, кислород, выделенный недавно заглочеными водорослями, может просто разорвать простейшее. Поэтому сосуды с культурой инфузории туфельки рекомендуют держать в затемненных местах.
Процесс бесполого размножения инфузорий происходит следующим образом. Первоначально делятся оба ядра. В дальнейшем тело инфузории делится пополам в поперечном направлении. Те органоиды, которых не достаёт в теле в последствии развиваются самостоятельно.
Бесполое размножение через несколько поколений сменяется наступающим в неблагоприятных условиях половым процессом или конъюгацией. При этом две инфузории прикладываются друг к другу с той стороны, с которой расположен рот. Между ними возникает цитоплазматический мостик. Далее большое ядро разрушается и больше не принимает участия в половом процессе. Малые ядра инфузорий делятся. Из четырех образовавшихся в каждой инфузории ядер три распадаются. Оставшееся ядро делится еще один раз. Образуется два ядра. Одно из них остаётся в родительской инфузории. Другое ядро переходит в клетку соседней инфузории, вступившей в конъюгацию. После слияния ядер образуется ядро с наследственным материалом.
Следует отметить тот факт, что внутри каждой инфузории ядро делится несколько раз и после целого ряда преобразований формируются обновленные малое и большое ядра. С течением времени инфузории вновь возвращаются к половому процессу. Инфузории могут делиться 4-5 раз в сутки. За 6 суток число инфузорий может увеличиться до 10 млн. экземпляров.
1.3. Методы выращивания инфузорий.
Инфузории выращивают на нескольких питательных средах. При выращивании следует выполнить несколько общих рекомендаций:
1.Среды с культурой инфузорий на начальном этапе формирования популяции лучше держать в теплом месте на солнце.
2.Признаком того, что в среде развилось достаточное количество бактерий для питания инфузорий, служит помутнение воды.
3.Признаком того что инфузории хорошо чувствуют себя в предложенном им месте обитания является легкое порозовение среды.
4.Время жизни популяции инфузорий в одном культуральном сосуде – не более двадцати дней. Если есть необходимость сохранения культуры – её перезаряжают каждый раз, по истечении этого времени, просто перенося каплю старой культуры в новый сосуд с питательной средой. Оптимальная периодичность смены – 1 раз в две недели.
5.При выращивании инфузорий нужно избегать передозировок питательных веществ для бактерий, иначе бурно развивающиеся микроорганизмы оставят инфузорий без кислорода, они начнут погибать, а продукты их распада попадут в воду и ускорят гибель культуры.
6.В случае необходимости сохранения культуры длительное время её хранят в холодильнике в месте, где температура не превышает 3°С-4°С.
Выращивание инфузорий на кожуре банана.
Потребуется 2 см² - 3 см² сухой банановой кожуры. В трехлитровую банку наливают прокипяченную охлажденную воду и бросают банановую кожуру. Через несколько дней корочка утонет, а на поверхности должна появиться пленочка бактериалки. Это сигнал к внесению культуры инфузорий. Постепенно развевающееся помутнение воды, приобретение её слегка розоватого оттенка будет сигнализировать о росте культуры.
Разведение инфузории на банановой кожуре при температуре в 26°С обеспечит пик развития колонии парамеций в течение недели.
Выращивание инфузории на моркови.
Если отсутствует кожура банана и нужна инфузория для мальков разведение на моркови и иных содержащих сахара овощах сможет помочь выйти из ситуации.
Морковку или тыкву, брюкву нарезают кубиками со стороной в один сантиметр. Для разведения культуры в трех литровой банке потребуется 2 таких кубика. Затем помещают их в теплое место, например, на короб для освещения аквариума, чтобы они немного подвялились
В сосуд для разведения кладут подвяленные кубики и заливают водой из аквариума, через два дня дополнительно вносят немного чистой культуры инфузорий. Горлышко банки закрывают марлей, культивирование проводят при комнатной температуре, дополнительное освещение не требуется.
Через неделю – десять дней вода в банке просветлеет, и в толще воды можно будет наблюдать белесоватые облачка, которые представляют собой скопление инфузорий. Одновременно на границе поверхности воды и воздуха будут скопляться коловратки. Внешне из скопление выглядит как кольцо слизи по урезу воды.
Выращивание инфузорий на сене.
Подготовку начинают за восемь-девять дней до появления двухдневных личинок. На литр воды берут 30 г. сена, замачивают и кипятят двадцать минут.
Воду кипятят потому, что при температуре в сто градусов погибает большинство бактерий, в то время, как споры сенной палочки сохраняются.
Затем охлаждают, фильтруют, доливают чуть больше равного объёма отстоянной воды и затем настаивают при 24°С-26°С три дня,
За два - три дня из спор разовьются сенные палочки, служащие инфузориям пищей. Для увеличения питательного субстрата для инфузорий в среду вносят раствор кормовых дрожжей из расчета 100 миллиграмм дрожжей на литр воды. Через день добавляют 2 миллилитра такого раствора на один литр среды для инфузорий, а также вливают 10 миллилитров трехдневного настоя на ботве моркови, или редиса, или салата. Культуральная среда готова и можно вносить инфузорий.
В промышленных рыборазводнях процесс подготовки получения инфузорий начинают за восемь-девять дней до предполагаемого достижения двухдневного возраста личинок рыбы.
Настой можно готовить предварительно, его можно сохранять в прохладном месте около месяца.
Сенный настой также используют как подкормку в периоды поддержания культуры парамеций.
Выращивание инфузорий на молоке.
Можно разводить инфузорий и на молоке. В этом случае вместо банановых корок в банку наливают 3-4 капли молока.
В среде очень быстро развиваются молочнокислые бактерии – отличный питательный субстрат для инфузорий.
По мере скармливания инфузорий малькам в банку доливают кипяченую воду и соответственно добавляют немного банановых корок или одну-две капли молока на литр культуры.
Выращивание на дрожжах.
В этом варианте в качестве кормовой базы для парамеций применяют обычные магазинные дрожжи. Стартовый раствор готовят из расчета 1 грамм дрожжей на сто литров воды.
2. Практическая часть.
2.1. Методика №1 «Выращивание инфузории на аквариумной воде и банановой кожуре».
Цель: вырастить инфузории на банановой кожуре в аквариумной воде.
Оборудование: Заранее подсушенная кожура банана, аквариумная вода из собственного аквариума и взятая у аквариумиста, стеклянная банка, микроскоп, предметное стекло.
Ход работы:
1. Заполнить аквариумной водой стеклянную банку, добавить засушенный банан и прикрыть крышкой, поставить в комнату с неярким освещением.
2. Сделать выводы по результатам эксперимента.
2.2. Методика №2 «Выращивание инфузории на кипяченой воде и банановой кожуре».
Цель: вырастить инфузории на банановой кожуре в кипяченой воде.
Оборудование: Заранее подсушенная кожура банана, кипяченая вода, стеклянная банка, микроскоп, предметное стекло.
Ход работы:
1. Заполнить кипяченой водой стеклянную банку, добавить засушенный банан 2,5-3 см и прикрыть крышкой, поставить в комнату с неярким освещением, через 1 день добавить стакан аквариумной воды.
2. Сделать выводы по результатам эксперимента.
2.3. Методика №3 «Выращивание инфузории на кипяченой воде и моркови».
Цель: вырастить инфузории на моркови в кипяченой воде.
Оборудование: Заранее подсушенная морковь, кипяченая вода, стеклянная банка, микроскоп, предметное стекло.
Ход работы:
1. Заполнить кипяченой водой стеклянную банку, добавить засушенную морковь 2-2,5 см и прикрыть крышкой, поставить в комнату с неярким освещением, когда вода помутнеет, добавить стакан аквариумной воды.
2. Сделать выводы по результатам эксперимента.
2.4. Методика №4 «Выращивание инфузории на кипяченой воде и молоке»
Цель: вырастить инфузории на молоке в кипяченой воде.
Оборудование: Молоко, кипяченая вода, стеклянная банка, микроскоп, предметное стекло.
Ход работы:
1. Заполнить кипяченой водой стеклянную банку, капнуть три капли молока и прикрыть крышкой, поставить в комнату с неярким освещением, когда вода помутнеет, добавить стакан аквариумной воды.
2. Сделать выводы по результатам эксперимента.
3.Результаты методик.
3.1 Результаты методики №1.
Для проведения эксперимента по выращиванию инфузории в аквариумной воде с использованием банановой кожуры я взял воду с разных аквариумов – собственного и у аквариумиста.
Вывод: Через три дня стало заметно, что в обеих банках инфузории размножаются, но медленно: видно 2-3 инфузории большого размера. Вода имеет розоватый оттенок, неприятный запах отсутствует. Только спустя неделю количество инфузорий увеличилось.
-
-
. Результаты методики №2.
-
После внесения банановой кожуры в кипяченую воду, вода осталась прежним цветом, лишь через несколько дней появился небольшой налет на кожуре. После того как добавили стакан аквариумной воды, вода стала немного светлей.
Вывод: Через три дня заметен результат: рост инфузорий происходит быстрее, чем в аквариумной воде, хорошо видно небольшое количество инфузорий. Через неделю, также как и в первой методике, количество инфузорий заметно увеличилось. Такая среда благоприятна для размножения инфузорий. Но потребуется больше времени для их размножения.
3.3. Результаты методики №3.
После внесения в кипяченую воду засушенную морковь, вода приобрела белый цвет, и слегка изменился запах. После добавления стакана аквариумной воды, вода помутнела, запах сохранился.
Вывод: Через несколько дней (3-4) появилось большое количество инфузорий разного размера. Вода не приобрела розовый цвет, а осталась мутноватой. Это говорит о том, что развилось достаточное количество бактерий. Эта среда благоприятна для инфузорий. Но долго хранить в такой среде инфузорий нельзя, иначе им не хватит кислорода.
3.4. Результаты методики №4.
Когда в кипяченую воду добавили молоко, вода приобрела белый цвет. На следующий день налили стакан аквариумной воды, вода помутнела. Появился стойкий кисломолочный запах.
Вывод: За короткий срок(3 дня)появилось огромное количество скоплений инфузорий. Оказалось, эта самая благоприятная среда для выращивания туфельки. Этот метод оказался наиболее простым и быстрым.
В результате проделанных опытов можно сделать вывод, что при создании благоприятных условий инфузории размножаются очень быстро.
1.Наиболее быстро размножаются инфузории туфельки на средах, в состав которых входит молоко.
2.В среде на основе кожуры банана культура инфузорий сохраняет жизнеспособность более долгое время, чем на иных средах, но и времени для формирования большой устойчивой популяции понадобится больше.
При использовании вышеуказанных кормов важно не передозировать питание. В противном случае быстро размножающиеся бактерии оставят инфузорий без кислорода.
Заключение.
В ходе проведенного исследования были изучены различные источники информации, что позволило узнать о том, что мальки нуждаются в особом «живом» корме. Кроме того, выявлено, что наиболее эффективным кормом для маленьких рыб является инфузория – туфелька.
Таким образом, изучены особенности строения и жизнедеятельности инфузории - туфельки, проведены эксперименты, с помощью которых выяснено, какие условия можно создать для выращивания инфузорий.
Цель, поставленная в начале работы, достигнута. Оказывается, инфузории-туфельки можно вырастить в домашних условиях, только необходимо соблюдать определенные условия.
Умение ставить цель эксперимента, проводить наблюдения, фиксировать результаты и ход эксперимента, делать выводы пригодится на уроках биологии при выполнении лабораторных и практических работ.
В результате опытов обнаружены и другие организмы, поэтому работу и эксперименты можно продолжить и в дальнейшем.