ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА РАЗВИТИЕ ЩИТНЕЙ
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 shchitni_referat.docx | 993.96 КБ |
Предварительный просмотр:
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ
ГОРОДА МОСКВЫ
СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1413
127543, г. Москва, ул. Белозерская, д. 7
тел. (499) 206-64-77
факс: (499) 206-45-50
ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЛИЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА РАЗВИТИЕ ЩИТНЕЙ
Авторы проекта:
Ширяев Павел,
Паксяйкина Анастасия,
Панкратов Всеволод,
Лихопой Кирилл
6 класс ГБОУ СОШ №1413
Воршева Александра
11 класс
ГБОУ гимназия №1573
Научные руководители:
Ширяева Маргарита Юрьевна,
учитель химии,
Довгопол Наталья Борисовна,
учитель ИКТ
Москва 2013
Введение
1.Литературный обзор
2.Экспериментальная работа
Заключение
Литературный обзор
Введение
Современные щитни(Triops cancriformis) появились 220—230 миллионов лет назад, в то время только-только появились динозавры, у растений ещё не было цветов, а на Земле был единственный континент Пангея. Triops cancriformis считается самым древним видом из существующих ныне. Поэтому мы решили узнать, смогут ли животные, которые пережили многочисленные изменения на Земле, пережить влияние факторов космического полета.
Чем интересны щитни для исследования?
Их древность позволяет нам получить представление о первых сложных организмах.
- Хотя щитней изучают очень давно, полная картина их жизнедеятельности еще не видна, необходимо больше исследований.
- Их жизненный цикл очень захватывающий: факторы, контролирующие вылупление; репродуктивные модели; запрограммированный клеточный цикл и др.
- Они не слишком привередливы в уходе. Например, яйца можно оставить на многие годы в ящике, и с ними ничего не случится.
- При небольших затратах можно содержать щитней очень долго.
1.Литературный обзор
Царство: Животные
Тип: Членистоногие
Подтип: Ракообразные
Класс: Жаброногие
Подкласс: Листоногие
Отряд: Щитни
Семейство: Щитни
Внешний вид
Разные виды имеют разные размеры, но все они колеблются в пределах от 2—3 до 10—12 см. Щитни, так же как и артемии, освоили временные весенние водоемы образованные талыми водами, где плавают повернувшись брюшной стороной вверх. Представители этого подотряда достигают 5 см длины.
По своему строению щитни резко отличаются от жаброногов. Их плоский овальный щит покрывает голову, грудь и переднюю часть брюшка рачка. Близ переднего края щита на его поверхности находится глазной бугорок, на котором слева и справа расположено по темному, состоящему из многих фасеток сидячему (т. е. лишенному стебелька) глазу. Непосредственно перед сложными глазами между ними виден непарный науплиальный глаз, а за ними так называемый четырсхклеточный орган. Функции этого органа еще не выяснены. Предполагается, что он служит органом внутренней секреции. По бокам головогрудного щита просвечивают крупные каналы выделительных желез, открывающихся при основании второй пары челюстей. Задний край щита имеет вид полукруглой выемки, оставляющей непокрытой заднюю часть брюшка. Оно заканчивается тельсоном, снабженным парой длинных членистых нитей - фуркой.
Головогрудной щит спереди загибается на брюшную сторону, и здесь с ним сочленяется большая, почти квадратная верхняя губа. Передние и задние антенны очень маленькие, зато жвалы крупные, с многочисленными зубцами. Позади верхней губы, между жвалами помещается рот, а позади жвал две пары маленьких пластинчатых челюстей (максилл). Далее следуют 10 грудных сегментов, каждый из которых несет по паре ножек. Эти ножки устроены приблизительно одинаково и во многом похожи на рассмотренные ранее ножки жаброногов. Они, так же как у жаброногов, имеют с внутренней стороны 6 лопастей, служащих для подачи пищи ко рту, а с наружной стороны - одну большую плавательную лопасть и одну (а не две, как у жаброногов) дыхательную лопасть, превращенную в жабру. Детальные исследования мускулатуры показали, что полного соответствия между листовидными ножками жаброногов и щитней нет, и возможно, что у тех и других листовидные ножки развились независимо, но функционируют они сходным образом, осуществляя одновременно дыхание, передвижение и подачу пищи ко рту.
Первая и в меньшей степени вторая пара грудных ножек щитня отличаются тем, что четыре внутренние их лопасти удлинены, расчленены и превращены в жгутики, выступающие наружу за края головогрудного щита. Эти жгутики принимают на себя функцию чувствительных органов и даже внешне напоминают жгуты антенн других ракообразных. Такое видоизменение внутренних лопастей передних грудных ножек щитней, несомненно, связано с редукцией их антенн.
На одиннадцатом сегменте туловища щитней открывается парное половое отверстие, и этот сегмент считается последним грудным. У самок его конечности имеют весьма своеобразное строение: большая наружная лопасть, служащая на других ножках для плавания, на одиннадцатой паре ног превращена в круглую лицевую капсулу, в которой откладываются и вынашиваются яйца. У самцов ножки одиннадцатой пары не отличаются от остальных.
В строении щитня наблюдается еще одно удивительное явление. На каждом сегменте, начиная с тринадцатого, имеется не одна, а от 4 до 6 пар ног. Поэтому общее число пар ног рачка нередко достигает 70. Таким огромным количеством ног не обладает ни одно другое ракообразное.
Размеры ножек постепенно уменьшаются по направлению спереди назад, а задние сегменты тела совсем лишены ножек.
Существенным отличием ножек щитней от ножек жаброногов следует считать присутствие у первых на основной части передних конечностей направленных внутрь шипов. Это связано со способностью щитней захватывать шипами сравнительно крупные пищевые частицы и затем передавать их от ноги к ноге вперед, ко рту. Фильтровать мелкие взвешенные в воде частицы, как это делают жаброноги, щитни, по-видимому, не могут. Их задние ножки совершают преимущественно дыхательные движения. Удается наблюдать, как во время недолгих остановок рачка задние его ножки продолжают действовать, а передние остаются неподвижными. При плавании щитня все его многочисленные ножки последовательно сгибаются и разгибаются так, как будто по ним пробегает волна.
Размножение
В большинстве популяций щитней присутствуют только «самки», которые откладывают цисты (развившиеся эмбрионы, покрытые оболочкой).
Цисты щитней очень «выносливы», в них не происходит никакого обмена веществ. Им не страшны ни засуха, ни жара, ни мороз. В сухом и тёмном месте цисты могут храниться десятилетиями.
Спаривание щитней из-за редкости самцов удалось наблюдать только дважды. Самец сверху прикреплялся к самке и резко сгибал свое тело так, что значительная его часть оказывалась под телом самки. Своей одиннадцатой парой ног он удерживал одиннадцатую пару ног самки, и, вероятно, в этот момент его сперма попадала в половые пути самки.
Как оплодотворенные, так и неоплодотворенные яйца откладываются самкой в уже упоминавшуюся яйцевую камеру, образованную наружными лопастями одиннадцатой пары ног. Там яйца находятся короткий срок, а затем выпадают на дно водоема. Интересно, что никаких отличий в строении, жизнеспособности и развитии оплодотворенных и неоплодотворенных яиц заметить не удается.
Эти мелкие яйца снабжены очень прочной оболочкой. Они переносят высыхание, промерзание и сохраняют жизнеспособность в течение 7-9 лет, в сухом состоянии выдерживают повышение температуры до 80° С. Без всякого вреда для себя они проходят через кишечник лягушки. Они легко переносятся ветром, причем, по-видимому, даже на очень далекие расстояния. Благодаря таким качествам своих яиц щитни широко распространены по всему свету. Внезапное их появление в каком-нибудь мелком водоеме объясняется попаданием в него их покоящихся яиц, а вовсе не выпадением взрослых рачков из дождевых туч, как думают жители некоторых районов.
В случае попадания яйца в подходящие условия на следующий год из него выходит личинка. У широко распространенного щитня Triops cancriformis эта личинка - типичный науплиус, с тремя парами конечностей и без всяких следов сегментации. У других видов щитней личинка выходит из яйца на более поздней стадии - метанауплиуса, характеризующегося сегментацией заднего конца тела. Для достижения половозрелости Triops cancriformis должен слинять около 40 раз, причем эти линьки быстро следуют одна за другой и при летней температуре все развитие от науплиуса до взрослого рачка заканчивается в течение двух недель
Цель проекта: сравнить развитие щитней в земных условиях и условиях космического полета.
Задачи: 1.Выбор оптимального вида организмов для исследования в космосе.
2. Изучить различные источники информации о развитии щитней.
3.Выбор микроклиматических параметров для развития щитней.
В большинстве популяций щитней присутствуют только «самки», которые откладывают цисты (развившиеся эмбрионы, покрытые оболочкой).
Цисты щитней очень «выносливы», в них не происходит никакого обмена веществ. Им не страшны ни засуха, ни жара, ни мороз. В сухом и тёмном месте цисты могут храниться десятилетиями.
Поэтому объектом нашей экспериментальной работы стали цисты 2-х видов щитней.
Предметом исследования стал процесс развития щитней от цисты до взрослой особи, способной к размножению.
В космических условиях мы предлагаем провести два эксперимента.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
Оборудование
-цисты щитней разных видов (Triops sp. (черная форма) и Triops longicaudatus)
-контейнер емкостью 1л.,
-лампа,
-дистиллированная вода (талая вода),
-речной песок (необходимо промыть и хорошо просушить)
термометр
корм
ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА
- Наполнили контейнеры дистиллированной водой (0,5 л.).
- Высыпали на дно немного речного песка и перемешали.
- Высыпали из пакетика песок с цистами в контейнер с водой.
- Поставили контейнеры под лампу для поддержания температуры 23-26 гр.
5.11.2013-16.11.2013 изменений не наблюдается
17.11.2013 -Увидели науплиуса. Щитка нет. Виден хвост, ножки и глазки. Щитень очень активен, двигается во всех направлениях, ползает по дну. Кормим раз в день. Вода быстро испаряется, поэтому раз в день добавляем дистиллированную воду.
21.11.2013 –Щитень заметно вырос (около 0,5 см). Щиток не виден. Продолжаем кормить.
25.11.2013 Щитень вырос. Прошла линька. Размер около 0,7 см.
Появился щиток
29.11.2013 Продолжается рост щитня
Выводы к эксперименту:
1.На дне скапливаются остатки корма, которые необходимо систематически убирать;
2.Вода начинает плохо пахнуть;
3.На воде появляется пленка, препятствующая доступу кислорода;
4.К установке необходимо добавить фильтр;
5. Для эксперимента необходимо подобрать качественные цисты, чтобы процент реактивированных особей был максимальным.
Космический эксперимент
Эксперимент №1
Цель: Получение данных о возможности длительного хранения цист щитней и определения их способности к реактивации после нахождения в условиях открытого космоса.
Задачи:
1. Определение процента реактивированных особей;
2. Проведение сравнительного анализа реактивированных особей из полетного и контрольного экспериментов.
Ход эксперимента:
Контейнер с цистами поместить на внешнюю поверхность космического аппарата. После возвращения на Землю осуществить процесс развития щитней от цисты до взрослой особи, способной к размножению.
Эксперимент №2
Целью нашего второго эксперимента является изучение влияния факторов космического полета на живые организмы, изменения их генома, способности к реактивации, изучение образования хитинового покрова, траектории движения в воде и множества других биологических параметров живых организмов.
Ход эксперимента: В аквариум, который находится на МКС поместить цисты, корм. Поддерживать постоянную температуру. Наблюдать весь процесс развития щитней в космическом полете.
Мы надеемся, что некоторые из результатов этих исследований могут привести к нахождению решения проблем, возникающих у людей, пребывающих длительное время в космосе в условиях невесомости.
Заключение
Мы надеемся, что некоторые из результатов этих исследований могут привести к нахождению решения проблем, возникающих у людей, пребывающих длительное время в космосе в условиях невесомости.
Источники информации
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D9%E8%F2%ED%E8
mytriops.ru
dic.academic.ru
http://www.aquatropic.uz/
http://ianimal.ru/topics/shhitni
http://www.aquafanat.com.ua/forum/index.php?showtopic=3484
Рисуем "Ночь в лесу"
Золотой циркуль
Хитрый коврик
Красочные картины Джастина Геффри
Сторож