Dołącz do czytelników
Brak wyników

Laboratorium , Otwarty dostęp

16 maja 2022

NR 50 (Maj 2022)

Rozwielitka po kawie

0 141

Środowisko naturalne możemy zdefiniować jako ogół ożywionych i nieożywionych składników przyrody, takich jak uformowanie terenu i jego budowa geologiczna, stosunki wodne, klimat i między innymi także organizmy żywe. Równowaga naturalna jest jedną z ważniejszych cech środowiska przyrodniczego, ponieważ występuje, gdy przemiany energii i materii w przyrodzie są zbilansowane. Dlatego przyrodę powinniśmy traktować jako zbiór elementów połączonych różnorodnymi zależnościami.
Dla biologa głównym tematem zainteresowania są oczywiście organizmy żywe. W szerszym aspekcie biolog stara się odpowiedzieć także na pytania w kwestii pochodzenia życia w ogóle, jego ewolucji i dalszych losów w zmieniającym się środowisku.
W każdej dziedzinie edukacja musi przyjmować charakterystyczną formę, najbardziej odpowiednią pod względem efektywności przekazywania wiedzy. Biologia jest jedną z przyrodniczych nauk ścisłych, więc jej nauczanie powinno być odpowiednio zbalansowane, czyli opierać się zarówno na przekazywaniu informacji teoretycznych, jak i na ich weryfikacji na drodze wszelkiego rodzaju doświadczeń i obserwacji. W moim osobistym mniemaniu rozbudzanie ciekawości świata u wszystkich ludzi jest ważnym społecznie zadaniem. 
Szczególnie interesującym i niosącym duży ładunek edukacyjny rodzajem zajęć jest obserwacja żywych organizmów. Dodatkowo, jeśli tylko uda się zaangażować uczniów w hodowlę i opiekę nad zwierzętami, możemy uzyskać także rozwinięcie wrażliwości na kontakt z różnymi przejawami natury.
Często podnoszonym – nie bez pewnej dozy słuszności – zarówno przez samych nauczycieli, jak i przez administrację szkół argumentem jest wysoki koszt założenia i utrzymania pomocy naukowych w formie hodowli organizmów zwierzęcych. Oczywiście istnieją jednak sposoby, aby obejść tego rodzaju problemy. Stosując odpowiedni dobór gatunku zwierząt i rodzaj hodowli, można uzyskać znikomy koszt założenia i utrzymania takiego przedsięwzięcia. Opieka nad zwierzętami powinna być mało skomplikowana, tak by mogli sobie z tym poradzić uczniowie pod kontrolą opiekuna. Organizmy te powinny być także mało wrażliwe na niesprzyjające warunki i nieszkodliwe dla kontaktujących się z nimi uczniów. W tym przypadku liczy się też rozmiar, ponieważ w większości pracowni szkolnych trudno sobie wyobrazić hodowlę stworzeń większych niż rybki akwariowe, myszy lub chomiki. Z drugiej strony nie powinny być one też zbyt małych rozmiarów, tak aby obserwacji można było dokonywać bez dużej liczby drogiego sprzętu, np. mikroskopów. 
Nie można też zapominać, że doświadczenia na zwierzętach lub ich wykorzystanie w edukacji wymaga zgody odpowiedniej komisji, w szczególności jeśli powoduje ból lub dystres u badanego organizmu. Według obecnego ustawodawstwa dotyczy to jedynie kręgowców Vertebrata i głowonogów Cephalopoda jako najwyżej uorganizowanych bezkręgowców Invertebrata. Jeśli bierzemy pod uwagę takie przedsięwzięcie, to koniecznie jest każdorazowe zapoznanie się z aktualnie obowiązującymi przepisami. Doświadczenia na pozostałych bezkręgowcach (czyli innych niż głowonogi) nie wymagają takiej zgody i jest to dla nas bardzo obiecująca możliwość. Nigdy nie można jednak pochwalać bezprzedmiotowego męczenia nawet najprostszych zwierząt i innych organizmów.
Przedstawione kryteria spełnia doskonałe wiele zwierząt. Na łamach „Biologii w Szkole” opisywałem już dydaktyczne korzyści, jakie mogą płynąć z hodowli m.in. karaczana madagaskarskiego Gromphadorhina portentosa i prosionka szorstkiego Porcellio scaber [1][2][3]. Innym niewielkim zwierzątkiem przydatnym w dydaktyce jest też rozwielitka pchłowata (czasami nazywana rozwielitką pchlicą) Daphnia pulex – niewielki skorupiak z podrzędu wioślarek Cladocera, której hodowlę opisałem w jednym z poprzednich numerów [4]. W tym numerze chciałbym szerzej opisać konkretne doświadczenie i obserwacje możliwe do przeprowadzenia przy wykorzystaniu tego niepozornego organizmu.

POLECAMY

Bohaterka

Myślę, że będzie korzystnie przynajmniej pokrótce przypomnieć podstawowe informacje na temat naszej bohaterki. Warto wiedzieć, że rozwielitki Daphnia, zwane inaczej dafniami są należącymi do stawonogów Anthropoda skorupiakami Crustacea z podrzędu wioślarek Cladocera [5]. Są niewielkie i żyją w wodach słodkich – nawet w kałużach.
Jeśli chodzi o strategię zdobywania pokarmu, to rozwielitki są filtratorami: żywią się bakteriami, glonami i zawiesiną organiczną wychwytywaną z wody.
Skąd pozyskać rozwielitki? W ciepłych miesiącach można je po prostu złowić w leśnych stawach czy kałużach. Można je też często kupić w sklepach zoologicznych, szczególnie tych specjalizujących się w akwarystyce, ponieważ stanowią doskonały pokarm dla ryb. Po szczegóły co do samej hodowli odsyłam do wcześniej wspomnianego artykułu. Odpowiednio prowadzona hodowla może latami dostarczać obiektów do obserwacji.
Rozmiary ciała rozwielitek w zależności od gatunku wahają się w zakresie od 1 do 6 mm. Sama obserwacja poruszających się w wodzie skorupiaków pozwala odpowiedzieć na pytanie, dlaczego stworzenia te uzyskały – szczególnie wśród anglosasów – miano „wodnych pcheł” (ang. water fleas). Jest tak, ponieważ poruszają się one skokowo, przemieszczając się przy każdym uderzeniu wiosłowatych czułek (fot. 1).
Karapaks, czyli chitynowy pancerz rozwielitki pchlicy jest przezroczysty. Dzięki temu możemy z łatwością zapoznać się nie tylko z wyglądem zewnętrznym, ale także z budową narządów wewnętrznych tego zwierzęcia (fot. 2). 
 

Fot. 1. Rozwielitki w naczyniu z wodą

 

Fot. 2. Anatomia rozwielitki


Ciało rozwielitek jest silnie skrócone i spłaszczone bocznie. Pancerz tego skorupiaka jest zagięty ku stronie brzusznej, co daje złudne wrażenie, że jest on dwuklapowy. Karapaks z tyłu jest wyciągnięty w kolec o niejasnej roli – według niektórych badaczy może on pełnić funkcję obronną.
W części głowowej rozwielitki posiadają jedno kuliste oko, powstałe w wyniku zlania się dwóch oczu złożonych. Oko to jest ruchliwe i pozwala zwierzęciu na orientowanie się w środowisku. Liczba omatidiów jest niewielka, tak więc wzrok zwierzęcia nie pozwala na dostrzeganie ostrych obrazów, a raczej na określenie dosyć dokładnie kierunku, z jakiego pada światło.
Ekstremalnie rozwinięta jest II para czułków. Jak widać, są one silnie rozgałęzione, ponieważ stanowią główny narząd ruchu zwierzęcia. Pod karapaksem ukrytych jest pięć par skróconych odnóży służących głównie od filtrowania pokarmu z wody. Odnóża te są praktycznie w ciągłym ruchu, napędzając wodę z cząstkami pokarmowymi. Z łatwością można dostrzec przewód pokarmowy i komorę lęgową. Podobnie jak u innych stawonogów posiadających ten narząd, serce jest położone po grzbietowej stronie ciała.
Warto przyjrzeć się bliżej głowowej części ciała zwierzęcia (fot. 3).
 

Fot. 3. Część głowowa ciała rozwielitki


Doskonale widoczne są wybarwione na ciemno struktury oka złożonego, którego ruchy są wyraźnie skorelowane z kierunkiem padania światła. Rozwielitki posiadają też szczątkowe oko naupliusowe, położone poniżej oka złożonego. Przy większych wartościach powiększeń można zaobserwować mięśnie poruszające okiem, a także nerwy łączące je ze zwojem nerwowym. Widoczna staje się także I para czułków, pełniących funkcje czuciowe. Rolę gruczołów trawiennych odgrywają parzyste uchyłki jelita środkowego.

Obserwacje

Rozwielitki – jako stawonogi – posiadają otwarty układ krwionośny. W układzie tego typu krew może krążyć częściowo w naczyniach, a częściowo w jamie ciała [6]. U stawonogów hemolimfa wypełnia wolne przestrzenie hemocelu (jamy ciała), niejako omywając narządy. Układ krwionośny stawonogów ma różny stopień skomplikowania, zależny ściśle od posiadanych narządów oddechowych i rozmiarów ciała. Bardziej złożony, mający liczne naczynia układ krążenia cechuje m.in. formy oddychające skrzelami. Wraz z rozbudowywaniem rozprowadzającego gazowy tlen systemu tchawek, system naczyń ulega daleko idącej redukcji [7]. Ponadto układ krwionośny może zanikać całkowicie w przypadku najmniejszych przedstawicieli omawianego typu.
Głównym naczyniem pompującym krew jest położone grzbietowo – czyli odmienne niż u kręgowców – niewielkie serce, które może być wyraźnie zaobserwowane przez karapaks (fot. 4). Serce rozwielitek ma prostą budowę. 
 

Fot. 4. Grzbietowe rejony ciała rozwielitki, konturem zaznaczono serce w fazie rozkurczu, strzałki wskazują położenie jelita


By umożliwić obserwacje żywej rozwielitki przydatne jest mikroskopowe szkiełko podstawowe z niewielkim wgłębieniem, często w praktyce laboratoryjnej nazywane łezką. Rozwielitkę z hodowli należy pobrać za pomocą pipety pasteurowskiej o szerokim wypływie. W przypadku pipet z tworzywa sztucznego wystarczy obciąć wąski koniec rurki, by uzyskać odpowiednie narzędzie do łowienia bez ryzyka ich skrzywdzenia. Schwytaną rozwielitkę wraz z kroplą wody trzeba następnie umieścić we wgłębieniu na szkiełku i przykryć szkiełkiem nakrywkowym (rys. 1). W ten sposób zwierzę ma ograniczone możliwości ruchu i leży niejako na boku – możemy obserwować jego sylwetkę z profilu. Obserwacji nie należy przedłużać powyżej kilku, kilkunastu minut – wtedy stawonóg z dużym prawdopodobieństwem przeżyje i podejmie normalne dla siebie czynności po ponownym przeniesieniu do zbiornika hodowlanego. Oczywiście, trzeba uważać, żeby cały układ doświadczalny nie uległ przegrzaniu, np. w wyniku działania oświetlacza mikroskopowego.
Rozwielitki są całkowicie nieszkodliwe dla człowieka, dlatego postarajmy się nie zrobić im krzywdy. 
 

Rys. 1. Obserwacja żywej rozwielitki na szkiełku z łezką; a – szkiełko podstawowe z wgłębieniem, b – szkiełko nakrywkowe, c – obserwowana rozwielitka


Jeśli zlokalizujemy już serce, to możemy zauważyć, że narząd ten ulega naprzemiennym skurczom...

Artykuł jest dostępny w całości tylko dla zalogowanych użytkowników.

Jak uzyskać dostęp? Wystarczy, że założysz bezpłatne konto lub zalogujesz się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałow pokazowych.
Załóż bezpłatne konto Zaloguj się

Przypisy

    Komentarze (0)

    Napisz własny komentarz