Исследовательская работа " Мой питомец юрского периода" (4 класс)

Департамент образования мэрии города Новосибирска

Дворец творчества детей и учащейся молодежи «Юниор»

Конкурс исследовательских проектов

Младших школьников «Моё первое открытие»

Секция: окружающий мир

Быховец Илья Артёмович

Тема: «Мой питомец юрского периода»

Сухорукова Елена Викторовна

учитель высшей квалификационной категории

Контактный телефон: [phone]

Новосибирск, 2022

Содержание                                                                                                                                                                                               

Ведение	3
1.Теоретическая часть	4
1.1. Общие сведения о рачках Артемии	4
1.2. Практическое значение жаброногих	5
1.2.1 Применение в качестве пищи для человека	5
1.2.2 Грязелечение	5
1.2.3 Аквариумистика	5
1.2.4. Сельское хозяйство	5
1.3. Назначение и технические данные Микроскопа «Микромед С-11», правила эксплуатации	6
1.3.1 Назначение микроскопа	6
1.3.2 Технические данные	6
1.3.3 Состав микроскопа «Микромед С-11»	6
1.3.4 Эксплуатационные ограничения	6
1.3.5  Правила работы с микроскопом	7
2. Практическая часть	8
2.1. Подготовка	8
2.2. Ход опыта	8
3. Заключение	9
Список источников информации	10
Приложение	11

Введение

         Даная тема показалась мне очень интересной и необычной. Я люблю животных, дома у нас: кошка, собака, морская свинка и две черепахи. И когда я увидел, этот опыт, захотелось повторить его самостоятельно, я никогда не встречал рачков и не видел их своими глазами, но самое главное, что меня заинтересовало, что я сам могу вырастить живого рачка и увидеть его. Кроме того, безусловно, интересно наблюдать за появлением и развитием живого малоизученного существа, которое не изменилось с Юрского периода.

         Цель исследовательской работы: изучить особенности выращивания рачков в домашних условиях, познакомиться со строением и научиться пользоваться микроскопом «Микромед С-11»

         Задачи:

1.Изучить общие сведения о рачках Артемии

2.Выяснить практическое значение рачков Артемии

3.Рассмотреть строение микроскопа «Микромед С-11» и научиться им пользоваться.

4.Рассмотреть развитие рачков Артемии из цист в домашних условиях.

1.     Теоретическая часть

1.1.          Общие сведения о рачках Артемии

Артемия (лат. Artemia salina) — вид ракообразных из отряда жаброногих (Branchiopoda) ^[1].

Артемии — это собирательное название водных ракообразных рода Artemia. Они размножаются с помощью цист (яиц), которые могут храниться на протяжении длительного времени при различных условиях. Само название «артемия» с греческого означает «здоровая», то есть натуральная, природная. Значение слова восходит к имени греческой богини плодородия Артемиды, покровительницы всего живого на Земле. Прародители жаброногих появились на Земле много миллионов лет назад, когда еще жили динозавры. Впервые рачок был описан известным шведским учёным Карлом Линнеем в 1758 году. За годы исследований выяснилось, что рачки Артемии салина обладает уникальными особенностями, которые не присущи другим особям его семейства. Взрослые рачки имеют три глаза и 11 пар ног и могут вырасти до размера в 15 миллиметров. Их кровь содержит гемоглобин, так же, как и у позвоночных. 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 условия меняются, например, происходит высыхание или замерзание водоёма, снижается уровень кислорода, повышается солёность и т. д. организм артемий начинает вырабатывать специальные гормоны. Вокруг эмбриона создаётся защитное покрытие, а его развитие останавливается. После чего в воду выбрасываются спящие цисты (Приложение 1).      

Морские рачки обладают высокой степенью жизнеспособности за счет того, что артемии приспосабливаются к изменениям в окружающей среде,  и   если не выживают взрослые особи, выживают их цисты, которые сохраняют вид этих животных.   Цисты имеют крошечные размеры, всего 0,2–0,25 мм в диаметре. Внешняя оболочка надёжно защищает как от сильных морозов, так и от летнего зноя. Кроме того, она обладает особой структурой поверхности, позволяющей цепляться, например, за перья перелётных птиц, и тем самым артемии мигрируют на дальние расстояния.

Артемии встречаются практически на всех континентах. Обитают в солёных озёрах при уровне солёности от 25 ‰ до 250 ‰ (25–250 г/л). Подобные концентрации смертельны для большинства живых организмов, но в процессе эволюции эти рачки сумели адаптироваться к этим суровым условиям, тем самым заняв экологическую нишу, в которой отсутствуют хищники, а они являются высшей формой жизни. В России артемию можно встретить, начиная с территории Забайкалья, до самых западных регионов страны. Основу питания этого небольшого животного составляют еще более мелкие организмы, такие как: бактерии, микро-водоросли, детрит и маленькие простейшие организмы^[2].

1. Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Artemia_salina 

2.Электронный ресурс https://www.aqvium.ru/126-rachki-artemii-opisanie-i-zhiznennyj-tsikl

1.2.          Практическое значение жаброногих

Артемия салина имеет большое значение для науки, хозяйства и фармацевтической отрасли. Её химический состав характеризуется высоким содержанием белков, жиров, незаменимых аминокислот и жирных кислот, витаминов, гормонов и других биологически активных соединений. В белках артемии обнаружено 18 аминокислот, 8 из них незаменимые: треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фениланин, лизин и гистидин. Как известно, эти аминокислоты имеют большую биологическую ценность, так как необходимы для полноценного питания организмов и синтеза белков в них. Цисты рачка богаты витаминами группы В, в частности В12, также артемия содержит каротиноиды, благодаря которым её тельце имеет красноватый оттенок. В научных кругах артемию рассматривают как сырье для получения фармацевтических препаратов, корректирующих обмен веществ у человека и животных.

1.2.1 Применение в качестве пищи для человека

Известно, что человек давно узнал о ценных для организма свойствах артемии и стал включать её в рацион питания. Большой популярностью в качестве кушанья рачки пользовались у американских индейцев, которые жили у берегов Большого Соленого озера на месте современного штата Юта. А кочевавшие к западу от дельты Нила арабы вылавливали рачков в соленых водоемах и готовили из них пасту, которая заменяла им мясо.

1.2.2 Грязелечение

Отмирающие тельца рачков столетиями накапливаются на дне минеральных водоемов, смешиваясь с илом и солью, в результате образуется грязь, которая обладает лечебными свойствами. Грязи, в состав которых входит артемия, используют в косметических целях при различных заболеваниях. В научных кругах артемию рассматривают как сырье для получения фармацевтических препаратов, корректирующих обмен веществ у человека и животных^[3].

1.2.3 Аквариумистика

Артемию используют как первоклассный, высокопитательный корм для рыб, креветок, крабов, омаров, разводимых на рыбоводных заводах и фермах. Она обладает высокой кормовой ценностью и способна повышать физиологические показатели животных (Приложение 2). 

1.2.4. Сельское хозяйство

Яйца (цисты) артемии богаты хитозаном, благодаря чему их применяют в качестве органического удобрения для подкормки и профилактической защиты растений: комнатных цветов, рассады и растений открытого грунта. Удобрения применяются для комнатного цветоводства, выращивания рассады и растений открытого грунта. Например, биоинсектицидный препарат «Артемия», хитозановый стимулятор роста растений «СЛОКС ‑ эко Артемия» и др^[4].

3. Л.И. Литвиненко. Мировые запасы цист артемии: особенности оценки и заготовки, идентификация популяционной принадлежности и методическое обеспечение промысла//: лекция ФГБНУ «ВНИРО», 2019г., стр.9

4. Электронный ресурс https://argo.company/catalog/sad-dacha-ogorod/7289/?redirect=catalog

1.3. Назначение и технические данные Микроскопа «Микромед С-11», правила эксплуатации

1.3.1 Назначение микроскопа

Микроскоп предназначен для наблюдения препаратов в проходящем свете в светлом поле. Он позволяет изучать окрашенные и неокрашенные биологические объекты в виде мазков и срезов. Микроскоп «Микромед С-11» рекомендован для использования в школах и других средних учебных заведениях при учебных лабораторных работах на уроках биологии.
Микроскоп оснащен встроенным осветителем, который работает от батареек, что позволяет использовать его в школьных классах и на выездных лабораторных занятиях. 

1.3.2 Технические данные:
Увеличение микроскопа - 80-800
Увеличение объективов - 4; 10; 40
Увеличение окуляра - 20
Линейное поле в пространстве изображений, мм 8
Механическая длина тубуса, мм 160
Размеры предметного столика, мм 95 х 95
Диапазон перемещения предметного столика с помощью фокусировочного механизма, мм 0-15
Источник питания - 3 элемента АА (4,5 В)
Источник света - светодиод
         1.3.3 Состав микроскопа «Микромед С-11» входят:
• штатив с фокусировочным механизмом
• основание с встроенным осветителем
• кронштейн с предметным столиком
• револьверное устройство с объективами
• монокулярная насадка с окуляром
• диск с диафрагмами
• осветительная линза   

1.3.4 Эксплуатационные ограничения

Микроскопы рассчитаны на эксплуатацию в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом в лабораторных помещениях при температуре воздуха от 10° С до 35°С и верхним значением относительной влажности воздуха не более 80% при температуре 25°С.
В помещении не должно быть пыли, паров кислот, щелочей и других активных веществ. Микроскоп следует устанавливать в помещении, где мало ощущается толчки и вибрации. Высокая температура и влажность может привести к заплесневению и конденсации влаги на оптических и механических деталях микроскопа «Микромед С-11», что может отрицательно сказаться на работе микроскопа^[5].

5. Инструкция к «МИКРОМЕД С-11», стр.4,5.

1.3.5  Правила работы с микроскопом

·        Стёкла окуляра и объектива протирайте только специальными салфетками;

·        Храните микроскоп в футляре;

·        Переносите микроскоп всегда двумя руками, одну подкладывая под основание, другой держась за ручку штатива;

·        Работайте с микроскопом сидя;

·        Микроскоп устанавливайте ручкой штатива к себе на расстоянии 5—10 см от края стола. Во время работы микроскоп не двигайте;

·        Вращая зеркальце и глядя в окуляр, добивайтесь полного освещения поля зрения;

·        Стекло с изучаемым микрообъектом кладите на предметный столик и закрепляйте зажимами;

·        Сбоку глядя на предметный столик, вращайте регулировочный винт до опускания объектива на 5—7 мм от стекла с изучаемым объектом;

·        Глядя в окуляр и вращая регулировочный винт, медленно поднимайте зрительную трубку, добиваясь наиболее чёткого изображения объекта;

·        По окончании работы вращением винта приподнимите зрительную трубку, выньте стекло с изучаемым микрообъектом;

·        До упора опустите зрительную трубку. Уберите микроскоп в футляр^[6]

6. А. А. Плешаков, Н. И. Сонин. БИОЛОГИЯ Введение в биологию 5 класс — 2-е изд., стереотип. — М. : Дрофа, 2013. — 158, 25 стр.

2. Практическая часть

2.1. Подготовка  

Опыт проводился с начала ноября (2021г.) и по декабрь (2021г.). Для опыта  потребовалось:

·        Емкость для воды

·        Вода комнатной температуры, 5-6 литров

·        Набор «Питомец юрского периода», песок (100 г), морская соль (60 г), цисты артемий (1 г) (Приложение 3)

·        Покровное стекло

·        Микроскоп «Микромед С-11»

2.2. Ход опыта

1.В емкость для воды добавляем морскую соль и воду, аккуратно перемешиваем.

2.Далее добавляем песок, высыпаем равномерно, покрывая дно емкости.

3.Аккуратно открываем пакет с цистами и добавляем их в приготовленный раствор.

4.Емкость размещаем в светлом, теплом месте (но не ванна и не вблизи батареи). По инструкции необходим дополнительный свет, в течение  12 часов. 

         После того, как я выполнил эти действия, я стал наблюдать за моими рачками, первые сутки ничего не происходило (видимое для глаз). На вторые сутки я стал замечать, что цисты увеличились, и стали более крупными, часть цист опустились на дно (Приложение 4).

         На 3 сутки в воде появилось чуть заметное движение, но невооруженным глазом тяжело было разглядеть. В цисте при благоприятных условиях образуется щель, через которую постепенно выходит эмбрион, окруженный оболочкой. Это можно увидеть только под микроскопом. Спустя несколько часов он освобождается полностью и двигается свободно (Приложение 5).

В течение 10–12 часов наступает первая линька, науплиус (так называется личинка Артемии) не питается: рот и анальное отверстие закрыты, пищеварительная система не работает. Далее он переходит во вторую личиночную стадию и начинает поглощать корм. Он имеет небольшое продолговатое тело,  около 0.5 мм и две антенны усики по бокам головы, с помощью которых плавает и проталкивает пищу к ротовому отверстию. На голове расположен примитивный глаз, различающий свет от тени. В процессе роста в течение 8 суток совершается до 15 линек. По мере развития  тело удлиняется, по бокам появляются ряд конечностей — грудные ноги-вёсла (11пар), а на голове развиваются еще два сложных глаза.   

Таким образом, у морских артемий существует 3 стадии развития — это яйца, науплиус и взрослый рачок. ^[7]

7. И. И. Ванюшин. Эта удивительная артемия // Аквариум: журнал. — 1996. — № 4, стр.17

3. Заключение

В ходе исследовательской работы, мне удалось вырастить «домашних» рачков, прикоснуться к Юрскому периоду и познакомиться с его обитателями, которые сохранились до сегодняшнего дня,  к сожалению не все цисты дали потомства, были и те, которые не раскрылись, но их было меньше количество. Я узнал о Артемии и их жизненном цикле, где они применяются и для чего используются человеком. Также в ходе работы я научился пользоваться микроскопом, настраивать его, благодаря чему смог разглядеть рачков своими глазами. Я считаю, что цель работы достигнута, поставленные задачи решены. В дальнейшем я хочу вырастить рачков в пресной воде и провести эксперимент об условиях выживания в аквариуме.

Список источников информации

1 Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Artemia_salina 

2.Электронный ресурс https://www.aqvium.ru/126-rachki-artemii-opisanie-i-zhiznennyj-tsikl

3.Л.И. Литвиненко. Мировые запасы цист артемии: особенности оценки и заготовки, идентификация популяционной принадлежности и методическое обеспечение промысла//: лекция ФГБНУ «ВНИРО», 2019г., стр.9

4.Электронный ресурс https://argo.company/catalog/sad-dacha-ogorod/7289/?redirect=catalog

5.Инструкция к «МИКРОМЕД С-11», стр.4,5.

6.А. А. Плешаков, Н. И. Сонин. БИОЛОГИЯ Введение в биологию 5 класс — 2-е изд., стереотип. — М. : Дрофа, 2013. — 158, 25 стр.

7.И. И. Ванюшин. Эта удивительная артемия // Аквариум: журнал. — 1996. — № 4, стр.17

Приложение 1

Жизненный цикл Артемии

Приложение 2

Применение Артемии

Приложение 3

Набор для выращивания Артемии

Приложение 4

Наблюдение за цистами

Приложение 5

Артемии