Государственная Бюджетная Общеобразовательное Учреждение «Академическая гимназия 1534»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Регенеративные способности беспозвоночных животных при действии химических и физических факторов на примере Achatina fulica».

Ученики 10 ”Х” класса:

Аболин Данила

               Кузнецова Анастасия

Руководитель:

Москва 2016

Содержание

  Стр

Введение……….…………………………………………….…….………………3

Глава I  Теоретическая часть ………………………..………………….………..4

1  Исследования регенирации        4

2  Регенирация у безпозвоночных животных…………………………………5 

Глава II Экспериментальная часть……………………………………………....5

1.1 Модель эксперемента        5

1.2        Результаты исследования…………………………………………………..…7

2 Выводы……………………………...…………………………………..……….9

Используемая литература        10

Организмы в процессе  жизнедеятельности встречаются с различными факторами, которые могут привести к повреждению самого организма  либо  его частей. Способность регенерации тканей представлена в различных типах животных по-разному.

Регенерация является длительным процессом, зависящим от многих факторов. Усилению регенерации тканей  могут способствовать  фармакологические вещества и  физические факторы. Среди них можно выделить химические стимуляторы регенерации и магнитное поле, данные факторы регенерации применяются в медицине.

Целью исследования является определение эффективности химических и физических факторов при воздействии на поврежденные ткани моллюсков класса брюхоногих на примере вида  Achatina fulica.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Объект исследования - Achatina fulica.

Предмет исследования – процессы репаративной регенерации при воздействии химических стимуляторов регенерации и физических факторов у Achatina fulica.

В ходе работы была выдвинута гипотеза: влияние  химического фактора метилурацила при концентрации 10%,  и фактора  магнитного поля  5,7 мТ  будут оказывать влияние на репаративную регенерацию глазного щупальца вида  Achatina fulica

Введение

Задачи:

1. Разработать модель эксперимента.

2. Сформировать экспериментальные и контрольные группы организмов.

3. Осуществлять воздействие химическими стимуляторами регенерации и магнитным полем.

4. Построить вариационную кривую и определить зависимость скорости регенерации при воздействии  химическими стимуляторами регенерации и магнитным полем.

Проблемой исследования является выявление скорости регенерации тканей класса брюхоногих моллюсков вида Achatina fulica при воздействии метилурацила 10% и магнитного поля  5,7 мТс.

3

Глава I Теоретическая часть.

Регенерация  - это  восстановление организмом утраченных частей на той или иной стадии жизненного цикла. Регенерацию делят на физиологическую и регенеративную. Физиологическая регенерация происходит в процессе жизнедеятельности организма и связана с обновлением органов или тканей.  Например, у человека обновляется эпидермис, у листопадных растений листья в процессе жизненного цикла заменяются новыми. [1,5]

Второй вид регенерации называется репаративной. Репаративная регенерация связана с восстановлением поврежденного или  утраченного  органа. Репаративная регенерация происходит в результате активации нейрогуморальной системы животного или гуморальной системы растения.

Выделяют два вида репаративной регенерации: типичная и атипичная. При типичной регенерации утраченная часть замещается путем развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное намеренно отрывает часть своего тела (аутотомия), как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага. При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. Регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна. [1]

Регенерация у животных участвуют два процесса: эпиморфоз и морфаллаксис. При эпиморфической регенерации утраченная часть тела восстанавливается за счет активности недифференцированных клеток, под действием различных факторов. Эти клетки являются эмбриональными, они накапливаются под раненным эпидермисом у поверхности разреза, где они образуют бластему. Клетки бластемы постепенно размножаются и превращаются в ткани нового органа или части тела. При морфоллаксисе другие ткани тела или органа непосредственно преобразуются в структуры недостающей части организма. [2,3,7]

Для создания постоянного магнитного поля, в которое нужно помещать улитку, было предложено использовать  катушку, соединенную со скольным источником постоянного тока марки ВС 4-12. Имеющиеся в школе стандартные катушки не подходили по размерам, поэтому  изготовили необходимую катушку, намотав 70 м медного провода сечением 1,5 мм2  на специально подобранную по размерам металлическую круглую цилиндрическую банку диаметром 10 см. Катушка создавала внутри себя магнитное поле 5,57 мТ при силе тока в 2 А. При этом величина силы тока задавалась режимом  источником питания. А величина магнитной индукции измерялась в банке при помощи специального датчика магнитного поля и УИОДа Vernier LabQest. Измерения показали, что магнитное поле внутри банки практически одинаково  по всему занимаемому улиткой объему, что и было нужно для проведения эксперимента. Итак, экспериментальная установка представляет собой катушку индуктивностью 2,5 * 104 Гн, источник тока ВС 4-12, измерительный датчик магнитного поля и УИОД  Vernier LabQest.

         5

Глава II Экспериментальная часть.

Модель эксперемента

Achatina fъlica  содержали в террариумах с влажным субстратом кокоса, с постоянной температурой 26-27°С и относительной влажностью 80-90%. Световой суточный цикл составлял 12:12 часов. Улиток кормили 3 раза в неделю картофелем, яблоками, морковью, салатом, огурцами и гаммарусом. В террариуме постоянно находился мел и небольшой контейнер с водой. Все объекты жили в разных террариумах. Было сформировано 3 группы:

Террариум

Животные с ампутированным глазом

Животное контрольной группы

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Установка с постоянным магнитным полем

Влияние факторов

Влияние химических факторов

регенерации

Влияние магнитного поля

Рис.1

Рис.2

- Группа 1 (фактор - воздействие магнитного поля).

- Группа 2 (фактор - воздействие химического стимулятора регенерации (мазь метилурацила)).

- Группа 3 (фактор - без воздействия каких либо факторов, ускоряющих регенерацию - контрольная группа).

Для эксперимента была ампутирована часть глазного стебелька с помощью ножниц у свободно ползающего животного в момент наибольшего вытягивания щупальца моллюска Achatina fulica в трех экспериментальных группах.

стала получать ежедневное (с перерывом в один день – воскресенье) воздействие магнитным полем. Длительность процедуры -3 минут, сила поля - 5,7 мТ (рис. 1).

Второй группе наносился диоксометилтетрагидропиримидин (метилурацила) два раза в день (утро и вечер) на ампутированный участок.

Третьей группе

Для создания магнитного поля использовалась катушка, созданная собственноручно, источник тока, УИОД (измерение  силы магнитного поля).

Параметры приборов:

Катушка:

- диаметр провода 1.5мм

- кол-во витков 185

- радиус 10см

Источник постоянного тока:

ВС 4-12

УИОД (измерения силы магнитного поля).

Vernier LabQuest с датчиком Magnetic Field Sensor MG-BTA

Измерения глазных стебельков проводили каждые 3 дня:

ё



Результаты исследования

даты

магнитное поле

метилурацил

контрольная

15.11.2016

7,10

6,30

6,60

17.11.2016

7,90

7,60

7,10

19.11.2016

9,20

8,40

8,30

23.11.2016

10,40

10,00

9,70

26.11.2016

12,60

13,10

11,20

28.11.2016

13,40

15,30

12,30

30.11.2016

14,70

17,40

14,10

02.12.2016

15,90

18,90

15,10

05.12.2016

18,60

21,40

17,60

07.12.2016

21,30

23,10

19,70


Как видно из представленного графика, активная фаза регенерации начинается примерно на 4 точке (23.11.16). Далее до (26.11.16) скорость регенерации при воздействии магнитного поля и диоксометилтетрагидропиримидина (метилурацила) практически одинаковая. Но после 26.11.16 мы видим значительные различия: средняя скорость при воздействии диоксометилтетрагидропиримидина (метилурацила) отличается от скорости при воздействии магнитного поля примерно в 1.212 раза, скорость при воздействии диоксометилтетрагидропиримидина (метилурацила) отличается от скорости естественной регенерации примерно в  1.25 раз.

Так же были замечены такие изменения в поведении как:

- увеличение аппетита у объекта по сравнению с поведением до начала исследования изменилось у объекта, подвергавшегося вопздействию химическим фактором.

- увеличение продолжительности сна, снижение активности у объекта, на которого оказывалось воздействие магнитным полем.

2.Выводы

Эксперимент проводился в условиях приближенных к реальным, моллюски (Achatina fulica)  активен от –  от  2 °C до 8 °C, температура относительно соблюдалась при переносе моллюсков в школу и обратно в рамках допустимой погрешности. Ампутирование глазного щупальца 13 ноября, с 15 ноября началось воздействие физическим (магнитным полем) и химическим фактором. (метилурацилом). 23 ноября  появились первые результаты эксперимента. При воздействии действии магнитного поля регенерация усилилась  на 1,6 см, при воздействии химического фактора регенерация усилилась на 3,4. Физический и химический фактов активно влияют на процесс регенерации, но действие химического фактора более ускоряет процесс регенерации у организма наиболее активно. Выдвинутая гипотеза доказана.

10

Литература

Collier's Encyclopedia. — New York: P. F. Collier & Son, 1928. еспозвоночные. Ископаемые животные. М.: Мысль, 1992. – С. 100 –101. Ахатина // Большая советская энциклопедия. Т. 2. – М.: Советская энциклопедия, 1970. – С. 458. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. ; Редкол.: , , и др. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 45. [Защита персональных данных] - АХАТИН. РФ - клуб любителей Африканских гигантских улиток. - режим доступа: http://ahatin. ru/, дата обращения 10.10.2016 [Защита персональных данных]-Engl. Giant african land snail. ЗооКлуб – режим доступа: http://www. zooclub. ru/bezp/5/ - Африканская улитка ахатина (Achatina fulica), дата обращения 8.09.2016 Электромагнитные поля и общественное здравоохранение. // Всемирная организация здравоохранения, Информационный бюллетень N°299. Март 2006. Регенерация глазного щупальца у улитки ACHATINA FULICA и ее регуляция.  Сидельников, Александр Павлович, Санкт-Петербург, 1997

11