Душенков В.М., Макаров К.В. Летняя полевая практика по зоологии беспозвоночных

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 27. Изготовление коробки для коллекции сухих раковин моллюсков

пенополиэтилена, прессованного торфа, поролона или другого по-

добного материала толщиной 10-20 мм. Изнутри коробку оклеи-

вают согнутыми вдоль полосками бумаги шириной 4 см так, чтобы

одна их половина крепилась к стенке, а вторая - к пенопласту. Дно

Рис. 28. Энтомологические

булавки (1) и пластинки (2)

(внутри коробки) закрывают листом

писчей бумаги, приклеивая ее только

по краям к боковым полоскам.

Для тематических коллекций мож-

но использовать обычные картонные

или деревянные коробки, на дно ко-

торых в определенных местах при-

клеивают кусочки корковых пробок

или другого пористого материала.

Затем в них вкалывают энтомологи-

ческие булавки с насекомыми.

Простейшую коробку для коллек-

ции сухих раковин моллюсков легко

изготовить из цельного куска картона.

Образец выкройки приведен на рисун-

ке 27. Его размеры определяют исходя

из объема собранного материала.

Энтомологические булавки. Про-

мышленность выпускает энтомологи-

ческие булавки различных размеров (рис. 28,7). На полевой прак-

тике наиболее часто употребляются булавки первого номера для

накалывания насекомых средней величины, несколько реже бу-

лавки № 0 и 3 соответственно для мелких и крупных особей. Для

монтирования мелких насекомых нужно заранее приготовить не-

большие прямоугольники или треугольники из целлулоида, плот-

ной бумаги или картона (рис. 28,2).

Расправляют насекомых на толстой пластине пенопласта или

плотного поролона. Конечности и придатки фиксируют в нужном

положении стальными булавками с колечком (рис. 29,7).

Расправилки. На них необходимое положение придают крыль-

ям бабочек, стрекоз, саранчовых и ряду других. Обычно исполь-

зуют расправилки промышленного производства. При необходи-

мости их можно сделать самостоятельно по приведенной схеме

(рис. 30). На полевой практике применяют расправилки с широ-

кими или узкими боковыми дощечками. Для отведения крыльев

насекомых удобно иметь препаровальную иглу с загнутым кончи-

ком и очень тонкую энтомологическую булавку (№ 0 или 00), за-

крепленную на маленькой ручке (рис. 29,2).

Рис. 29. Булавки, используемые для расправления насекомых: 1 - стальные

булавки с колечками; 2 - булавка, закрепленная на маленькой ручке

105

мм

Рис. 30. Изготовление расправилки

Жидкости для хранения беспозвоночных. В качестве жидкостей

для длительного хранения беспозвоночных животных чаще всего

используют 70%-ный раствор этилового спирта или 4%-ный рас-

твор формалина. Для получения спирта требуемой концентрации

нужно к 100 мл спирта исходной концентрации добавить объем

воды, указанный в таблице 2. Концентрированный формалин

(40%-ный раствор) смешивают с водой в соотношении 1:9. Жела-

тельно использовать для приготовления растворов дистиллирован-

ную воду. При отсутствии дистиллированной употребляют дважды

прокипяченную воду.

Для длительного хранения в жидкостях беспозвоночных жи-

вотных через 2-3 дня после фиксации (см. раздел «Умерщвление

и хранение объектов») помещают в пробирки с соответствующим

консервантом и затыкают ватным тампоном. В таком виде их опус-

Таблица 2

Таблица разведения спиртов

Примечание. На пересечении строки со значением начальной коицен

трации и колонки с желаемой концентрацией указан объем воды (мл), кото

рый надо долить к 100 мл исходного спирта.

Рис. 31. Банка для

хранения беспозвоночных

в жидких средах

Рис. 32. Препаровальные

иглы

Рис. 33. Ванночка

с парафиновым дном

Рис. 34. Самодельные

микроинструменты

кают в банку (рис. 31) с хорошо притертой крышкой. При долго-

срочном хранении края банки заливают парафином. Фиксиро-

ванный материал следует хранить в темном месте.

Прочее оборудование и материалы. На полевой практике для

препарирования, определения и изготовления коллекций беспозво-

ночных используются: бинокуляр, микроскоп, складные лупы,

ножницы, скальпель, препаровальные иглы (рис. 32), предметные и

покровные стекла, ванночка с парафиновым дном (рис. 33), чашки

Петри разных размеров, тигель, перьевые ручки, линейка, тушь,

кисточка, фильтровальная бумага, калька, плотная бумага для эти-

кеток, картон, марля или широкий бинт, вата, пластилин или пара-

фин, сухое горючее или спиртовка, хлороформ или серный эфир,

желатин, формалин, спирт этиловый, глицерин, щелочь.

Часть необходимых микроинструментов можно изготовить

самостоятельно (см. рис. 34).

РАЗДЕЛ II

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СРЕД

ОБИТАНИЯ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

К НИМ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

Беспозвоночные животные заселили практически все доступ-

ные для существования живых организмов среды обитания на Зем-

ле. Под средой обитания понимают часть природы, с которой непо-

средственно взаимодействует животное. Можно выделить четыре

основные среды обитания беспозвоночных: водную (населяют,

например, простейшие, кишечнополостные, разнообразные черви

и ракообразные); наземно-воздушную (освоили главным

образом насекомые, паукообразные, многоножки и легочные

моллюски); почву (здесь живут личинки многих насекомых,

черви-олигохеты, нематоды, коллемболы, некоторые клещи); спе-

цифическую среду обитания представляют другие живые

организмы (паразитические формы наиболее обычны среди

нематод, плоских червей, большое число паразитов известно в

классе насекомых).

В пределах среды обитания выделяют конкретные участки

локализации беспозвоночных, в которых они находят наиболее

благоприятные условия для своего существования. Эти участки,

называемые местообитаниями, во многом определяют характер

взаимодействия организмов со средой. Приспособление основ-

ных жизненных функций к местообитаниям детерминирует мор-

фологические адаптации и в конечном счете приводит к возник-

новению определенных жизненных форм беспозвоночных. Под

жизненной формой подразумевают морфологический тип при-

способления животного к основным факторам местообитания и

определенному образу жизни. С экологических позиций фауна

определенных местообитаний слагается из совокупности жиз-

ненных форм. Так, в фауну беспозвоночных озера входят ком-

плексы видов, адаптированные к обитанию в толще воды, на дне

водоема, на водной растительности, на пленке поверхностного

натяжения и т.д.

ВОДНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ

Особенности воды как среды обитания

Жизнь возникла и первоначально развивалась в водной среде.

Вода обладает целым комплексом признаков, которые делают ее

благоприятной средой обитания многих живых организмов. Та-

кие свойства, как большая плотность, значительные перепады

давления, малое содержание кислорода, сильное поглощение сол-

нечных лучей, относительно большая теплоемкость и др., об-

условливают формирование специфических адаптации у обитате-

лей воды - гидробионтов.

Плотность дистиллированной воды при 4°С равна 1 г/см

У природных вод плотность несколько выше, так как они пред-

ставляют собой более или менее концентрированные растворы.

Высокая плотность, с одной стороны, затрудняет быстрое переме-

щение в водной толще, а с другой - обеспечивает возможность ис-

пользовать воду как опору при движении или парении. На границе

с воздухом образуется пленка поверхностного натяжения, которая

играет важную роль в жизни пресноводных беспозвоночных.

Важнейшая характеристика водной среды - ее химический со-

став. Вода - хороший растворитель. Из основных ионов, содер-

жащихся в воде, нужно отметить Са

, Mg

, Na

, СГ, S0

". Сте-

пень минерализации воды определяется комплексом факторов,

включающих режим водоема, источники его питания, геохимию

района и т. д. Концентрация ионов может существенно меняться в

течение сезона. В Материковых водоемах она обычно не превыша-

ет 500 мг/л, а в мало минерализованных составляет около 50 мг/л.

Содержание кислорода в воде - менее 100 мг/л, что примерно в

20 раз меньше, чем в атмосфере. Так как газы растворимы в раз-

личной степени, то относительная концентрация кислорода и уг-

лекислого газа в воде выше, чем в воздухе. Содержание этих газов

существенно меняется в зависимости от физических, химических и

биологических условий. Так, перегрев водоемов и массовое раз-

множение водорослей и микроорганизмов могут приводить к рез-

кому снижению концентрации кислорода в ночное время и гибели

части водных животных.

Температурный режим водоемов отличается относительной

стабильностью. Высокая удельная теплоемкость воды, большое

количество энергии, затрачиваемое на испарение и выделяемое

при образовании льда, препятствуют резким изменениям темпе-

ратуры воды. В континентальных водоемах годовые колебания

температуры составляют не более 30°С, а суточные выражены

очень слабо.

Все пресноводные водоемы можно разделить на три большие

группы, отличающиеся по гидрологическому режиму и составу

населения: реки, стоячие водоемы (озера, пруды и т.д.) и времен-

ные, пересыхающие водоемы. Для каждой из них характерны спе-

цифические комплексы беспозвоночных.

Главная особенность рек - наличие постоянного течения от ис-

токов к морю или озеру. Питание рек происходит за счет родни-

ков, грунтовых вод, таяния снегов и ледников, атмосферных осад-

ков. Это определяет значительные сезонные колебания уровня и

физико-химических свойств воды. В реке в зависимости от скоро-

сти течения выделяют три зоны, каждая из которых обладает ха-

рактерными условиями. На стремнине вода наиболее насыщена

кислородом, постоянное сильное течение не позволяет существо-

вать здесь крупным беспозвоночным в толще воды. В то же время

с водой движутся пищевые частички, которые используют живот-

ные, прикрепляющиеся ко дну или водной растительности. В зоне

ослабленного течения, при большой насыщенности воды кисло-

родом и, как правило, при наличии богатой водной растительно-

сти, создаются благоприятные условия для существования многих

видов. Заводи по своим условиям приближаются к режиму стоя-

чих водоемов.

Стоячие водоемы разнообразны по своему происхождению,

размерам и физико-химическим условиям. Объединяет их отсут-

ствие быстрого течения воды. По запасам питательных веществ

выделяют олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные водоемы, в

ряду которых содержание органического вещества постепенно

повышается при хорошем минеральном питании, и дистрофные -

бедные минеральным питанием и кислородом, но богатые гуму-

сом. Каждому из этих типов присущи свои группировки водных

беспозвоночных.

Временные водоемы, к которым относятся пересыхающие озе-

ра, лужи, канавы и т. п., которые могут периодически возникать в

понижениях рельефа при таянии снега или после дождей, харак-

теризуются большой динамичностью физико-химических процес-

сов. Глубина таких водоемов очень небольшая, запас воды неве-

лик. Это, наряду с кратковременностью существования, определя-

ет своеобразие животного населения, которое в значительной

мере состоит из быстро развивающихся эфемеров.

В водоемах умеренных широт обычно хорошо выражена эко-

логическая зональность. Наиболее полно она представлена в глу-

боких озерах (рис. 35). В водной толще (пелагиали) по вертикали

выделяют три слоя: эпи-, мета- и гиполимнеон. На полевой прак-

тике обычно изучают животное население наиболее благоприят-

ного для развития живых организмов верхнего слоя - эпилимнеона.

Воды этого слоя хорошо прогреваются, интенсивно перемешива-

ются. Хорошая освещенность способствует массовому развитию

Рис. 35. Вертикальные экологические зоны в озере

фитопланктона, что наряду с благоприятным температурным и

кислородным режимом определяет многообразие беспозвоноч-

ных. В глубинном слое - гиполимнеоне автотрофы отсутствуют,

температура по сезонам меняется очень мало и обычно не превы-

шает 8 -10 °С. Животное население обеднено. Металимнеон - пере-

ходный слой. Дно озер (бенталь) подразделяется на мелководную

часть - литораль, которая характеризуется наличием хорошо раз-

витой растительности - макрофитов, и глубоководную часть ~

профундаль, заселенную главным образом гетеротрофами.

Экологические группы водных беспозвоночных

Животное население водоемов по характерному для них ме-

стообитанию можно разделить на ряд экологических групп: бен-

тос, перифитон, нектон, планктон и нейстон (рис. 36).

К бентосу относится обитатели дна водоемов. Наиболее харак-

терными представителями бентоса являются трубочники, дву-

створчатые и переднежаберные моллюски, личинки комаров-

звонцов, ручейников, некоторых стрекоз и поденок.

К перифитону относят животных, прикрепляющихся к под-

водным предметам. Первоначально этим термином обозначали

Рис. 36. Экологические группировки обитателей водоемов

только организмы, поселяющиеся на днищах кораолеи, лодок,

на подводных частях сооружений. В настоящее время кроме раз-

личных «обрастаний» к этой группе относят и животных, при-

крепленных к водной растительности. Перифитону присуща

вертикальная зональность. На водных растениях можно встре-

тить гидр, мшанок, губку бодягу, брюхоногих моллюсков, личи-

нок хирономид и мошек.

Нектон включает свободно перемещающихся в толще воды,

активно плавающих животных. К этой группе принадлежат мно-

гие водные насекомые, в частности жуки - плавунцы, водолюбы,

клопы-гладыши, гребляки, личинки ряда жуков.

В состав планктона входят обитатели преимущественно верх-

них слоев воды, не. способные противостоять течению и переме-

щающиеся вместе с водной массой. Это прежде всего мелкие ра-

кообразные - циклопы, диаптомусы, дафнии, а также некоторые

личинки двукрылых, например хаоборус (коретра).

Нейстон включает организмы, жизнь которых непосредственно

связана с пленкой поверхностного натяжения воды. К нему отно-

сятся быстро бегающие по поверхности воды клопы-водомерки

(эпинейстон), прикрепляющиеся снизу к пленке поверхностного

натяжения личинки малярийного комара (гипонейстон) и орга-

низмы, одна часть тела которых находится в воде, а другая высту-

пает над поверхностью воды в воздухе (плейстон). К таким жи-

вотным можно отнести жуков-вертячек.

В зависимости от состава и температуры воды, скорости тече-

ния, состояния водной растительности население водоемов может

сильно различаться. На быстром течении (стремнинах рек и т.п.)

обктгют реофилъные формы. Эти беспозвоночные часто обладают

различными приспособлениями, препятствующими их сносу во-

дой (уплощенное тело, цепкие конечности, различные прикрепи-

тельные приспособления). Таковы, например, личинки веснянок,

некоторых поденок (гептагения), мошек-симулиид, ручейников-

гидропсихид. Среди этих организмов есть пассивные фильтрато-

ры (симулииды, гидропсихиды), сапрофаги, но очень мало активно

плавающих и хищных видов. Реофильные формы живут в услови-

ях хорошего обеспечения кислородом, поэтому многие из них об-

ладают кожным дыханием.

Стагнофильные животные населяют стоячие или медленно те-

кучие водоемы. Для них типичны сложные органы дыхания, сис-

темы активной вентиляции (личинки стрекоз) или наличие дыха-

тельных пигментов (личинки комаров-звонцов). Велика доля хищ-

ных, часто очень активных и специализированных, видов; немало

фитофагов. Многие из этих животных способны активно плавать

(плавунцы и их личинки), некоторые приспособлены для жизни на

водных растениях (личинки равнокрылых стрекоз, некоторые по-

денки, клоп-ранатра).