Исследование влияния изменений окружающей среды на жизнеспособность морских рачков Артемий
Арутюнян, А. А. Исследование влияния изменений окружающей среды на жизнеспособность морских рачков Артемий / А. А. Арутюнян, Л. Г. Распопина. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2015. — № 3 (3). — С. 146-148. — URL: https://moluch.ru/young/archive/3/174/ (дата обращения: 02.07.2022).
В энциклопедии я нашла информацию о том, что прародители жаброногих появились на Земле много миллионов лет назад, когда еще жили динозавры. И о том, что в наше время Артемии брали на борт космического корабля, в 1982 году этот рачок был выбран для экспериментов, проводившихся на земной орбите советско-французским экипажем. На ее цистах проводились исследования воздействия космического облучения. Находясь в диапаузе, цисты обладают удивительной жизнестойкостью. Как показали эксперименты, они выдерживают глубокий вакуум, ионизирующее облучение, промораживание до температуры минус 196°С и прогревание до плюс 103°С, действие агрессивных жидкостей, сильное высушивание, анаэробные условия, воздействие пестицидов и продуктов метаболизма. В этой связи следует упомянуть случай, имевший место в 1979 году в США при бурении скважины в районе Большого Соленого озера (штата Юта). В пробе грунта между двумя слоями соли были обнаружены цисты Артемии. После инкубации из них вывелись науплии. Радиоуглеродный анализ показал возраст — 10 тысяч лет.
У меня возникли вопросы: «Что помогло выжить этим существам, тогда, когда многие виды животных исчезли? Почему ученые до сих пор испытывают интерес к этим животным, не смотря на их примитивность? Эти вопросы и определили цель моих исследований.
Цель: В домашних условиях провести ряд экспериментов по изменению окружающей среды для жизни Артемий и выяснить причину жизнеспособности этих организмов.
Рассмотрим научную классификацию рачков
Артемии относятся к животным.
Семейство: Artemiidae (лат.)
Взрослые рачки достигают длины 10 миллиметров. Окраска в зависимости от потребляемой пищи и концентрации растворенного в воде кислорода варьирует от зеленоватой до ярко-красной.
Артемии размножаются двумя способами: раздельнополым и партеногенетическим (без участия самцов). Самка откладывает яйца в выводковые камеры и в благоприятных условиях их развитие там протекает полностью: рождаются личинки рачков — науплии. Если же условия обитания ухудшаются, то самка выметывает яйца — цисты, отличающиеся более плотной оболочкой и необыкновенной жизнестойкостью.
В природе Артемия питается микроводорослями, бактериями, мелкими простейшими организмами. Живет Артемия до шести месяцев. Артемия широко распространена на земном шаре. У нас она населяет соленые водоемы от Одесских лиманов до Забайкальских соленых озер.
Перед тем как провести ряд экспериментов, нужно вывести морских рачков Артемий в благоприятных для них условиях. Для этого нужно: отстоявшиеся от хлорки водопроводная вода и для лучшего качества исследования, морская соль. В готовый раствор насыпаем цисты Артемий. Аквариум помещаем на хорошо освещенное место.
Наблюдение за естественным развитием Артемий:
За первые сутки в цисте образуется щель, через которую постепенно выходит эмбрион, окруженный оболочкой. Это можно увидеть только под микроскопом. (Рис.2.)
Рис. 1. Выход эмбриона из цисты
Спустя несколько часов он освобождается полностью и двигается свободно. В течение 10–12 часов наступает первая линька, науплиус (так называется личинка Артемии) не питается: рот и анальное отверстие закрыты, пищеварительная система не работает. Через полсуток он переходит во вторую личиночную стадию и начинает поглощать корм. В процессе роста в течение 8 суток совершается до 15 линек.
Таким образом, у морских Артемий существует 3 стадии развития — это яйца, науплиус и взрослый рачок.
Рис. 2. Строение взрослой Артемии
Эксперимент № 1 «Реакция рачков на свет»
Помещаем аквариум с науплиями в темное место и когда они адаптируются к темноте, подсвечиваем фонариком.
Наблюдения показали: личинки стремятся к свету.
Проделываем этот эксперимент со взрослыми особями, а взрослые рачки прячутся от света.
Эксперимент № 2 «Влияние освещение на рост и развитие»
Когда рачки появились на свет, делим аквариум на две половины разделителем и закрываем одну часть черной, плотной бумагой. Наблюдаем за развитием.
Наблюдается замедление роста рачков, которые находились в темноте.
Рост и развитие Артемий в зависимости от освещения (дата посева 1 марта)
2 марта
12 марта
22 марта
Часть аквариума на свету
Науплисы выведены все на свету
Часть аквариума в тени
Артемий мало рост замедлился
Рост Артемий замедлен, много погибших особей
Эксперимент № 3 «Влияние плотности посева яиц на развитие Артемий»
Изначально делим аквариум на две части: в одну часть заселяем маленькое количество яиц, в другую значительно больше.
С меньшим количеством рачки вылупились быстрее, и их рост значительно превышал роста рачков, вылупившихся в тесноте. А также в густо заселенной половине наблюдалась высокая смертность. Слабые умирали, сильные выживали.
Влияние плотности посева яиц на развитие Артемий (дата посева 20 марта)
Появление науплисов
Размер взрослой особи
Смертность
Часть аквариума с малым количеством яиц
Часть аквариума с большим количеством яиц
Эксперимент № 4 «Влияние концентрации соли на жизнь и развитие рачков»
Если растворить 25г соли на 200мл воды получаем примерно 10 % раствор соленой воды. Если взять пропорцию 50г соли на 200мл воды получаем примерно 20 % раствор. Выращиваем Артемий в двух раздельных аквариумах с разной концентрацией соли.
Фиксируем различие в строении (Рис.3) и в сроках появления личинок.
Рис. 3. Строение Артемии при разной солености воды
Результаты исследовательской работы
Из эксперимента «Реакция на свет», мы узнали, что вырастая и обретая фасеточные глаза, морские рачки начинают прятаться от света. Так как прямые солнечные лучи губительны для Артемий.
При эксперименте «Влияние освещения на рост и развитие» мы зафиксировали, в темноте у рачков рост очень замедлен.
«Изменение количества яиц» в этом эксперименте мы увидели, что число яиц не всегда влияет на конечное число жизнеспособных рачков. При большом количестве, общий объем живых Артемий быстро приближался к значениям, наблюдаемым в отсеке с малым количеством яиц. Численность поколения зависит от объема пригодных для обитания соленых водоемов.
«Изменение концентрации соленой воды» из этого эксперимента было видно, когда Артемии растут в более соленой воде, то у них более плоские брюшки и уменьшено количество хвостовых щетинок. В более пресной воде брюшко выпячивается, увеличивается количество хвостовых щетинок — таким образом, рачки приспосабливаются к тому, чтобы легче держаться в воде с меньшей плотностью. А так же количество вылупившихся из яиц Артемий и выросших взрослых рачков оказалось выше при концентрации соли 20 % и размер Артемий зависит от солености воды: чем больше соленость, тем больше размер тела Артемий.
Морские рачки обладают высокой степенью жизнеспособности за счет того, что:
Если не выживают взрослые особи, выживают их цисты, которые сохраняют вид этих животных
Артемии своей приспособленностью и интересны ученым, которые пытаются разгадать их тайну долголетия вида.