Сайт проекта по гранту РНФ № 14-14-00778
"Биологическое разнообразие пресноводных беспозвоночных и его формирование на примере ветвистоусых ракообразных (Cladocera, Crustacea)"


Наверх

Морфологический анализ

Оптическая микроскопия

Предварительный просмотр и разбор проб можно проводить под бинокуляром в чашках Петри, но особенно удобно это делать в специальных счетных планктонных камерах, например, камере Богорова. При этом пробы разбирают изначально при малом увеличении, каждого представителя кладоцер в пробе изначально определяют как минимум до рода, определение заносят в базу данных. Представителей интересующих родов и видов выбирают поштучно из проб пипеткой и помещают в капли глицерина для изучения под оптическим микроскопом при разных увеличениях. Рисунки выполняют при помощи рисовальных аппаратов различных типов.

При обилии материала важно просмотреть значительное число (несколько десятков) особей каждого рода из одной пробы, поскольку нередко близкие виды могут сосуществовать, но присутствовать в разной численной пропорции. Необходимо отличать ювенильных особей от взрослых, самцов от самок и учитывать, что внутри- и межпопуляционная морфологическая изменчивость может быть значительной.

Конечности вычленяют под бинокулярным микроскопом и переносят со стекла на стекло при помощи вольфрамовых игл, заточенных электрогальваническим способом (Dumont, Negrea, 2002), которые впервые были введены в обиход исследователей Cladocera Дэвидом Фраем. При этом сначала каждую отпрепарированную конечность перемещают иглой на отдельное предметное стекло в каплю глицерина, накрывают покровным стеклом с очень маленькими пластилиновыми "ножками" и прорисовывают общую форму, расположение щетинок и т.д. Впоследствии объект сдавливают (путем расплющивания "ножек") и исследуют вооружение каждой щетинки, которое на несдавленном объекте обычно недостаточно хорошо различимо.

Сканирующая электронная микроскопия

Часть материала подготавливают для просмотра и съемки на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) методом лиофильной сушки (с предыдущей многократной отмывкой от фиксатора в дистилляте) или "критической точки" (Балашов, Леонович, 1984; Миронов и др., 1994) или сушкой из гекса-метилдисилазана (HMDS). Последний метод распространен среди исследователей кладоцер (Laforsch, Tollrian, 2000; Oshel, 1997). Фиксация рачков осуществляется путем помещения их на 4 сек. в микроволновую печь (что может быть сделано только в лаборатории) и последующего немедленного перенесения в 70% спирт дает меньше артефактов, чем формалиновая фиксация). В последующем материал переносится из 70% спирта в 70% ацетон (водяной раствор, ацетон в такой концентрации смешивается с водой), затем проводится в ацетоновой серии с возрастающей концентрацией до 100% ацетона, который замещается на HMDS, после чего рачки высушиваются их жидкого состояния в эксикаторе с хлористым кальцием или другим гигроскопичным реагентом (этот вариант является разновидностью "сушки на воздухе"). Сравнение разных методов сушки привело к закономерному выводу о том, что появление артефактов более зависит от качества фиксации и от несоблюдения методики, а не от метода сушки. В случае адекватно зафиксированного формалином материала, сушка из HMDS не имеет никаких преимуществ перед лиофилизацией (что и было ожидаемо, поскольку последний метод не дает артефактов в случае высушивания объектов с очень мягкими покровами, например, икры рыб и т.д. (Миронова и др., 1994)).

Высушенных животных приклеивают на алюминиевые столики (их размер и форма несколько отличается у микроскопов разных марок, например, бывают столики с ножкой и без ножки) при помощи электропроводного клея (очень хорошим аналогом последнего является лак для ногтей, но обязательно дорогих марок!) или двустороннего скотча, напыляют золотом (в специальных установках) и рассматривают под сканирующим микроскопом.

Обычно на столик в разном положении приклеивают не менее 20 высушенных различными способами нерасчлененных особей каждого вида. После тотального изучения рачков, их расчленяют под бинокулярным микроскопом при освещении сверху на малом увеличении (используя преимущества фиксированного положения объекта, приклеенного к столику), а отдельные отпрепарированные части переклеивают на новый столик, еще раз напыляют золотом и повторно изучают под СЭМ. При этом у крупных животных (например, Eurycercus lamellatus) удается вычленить и изучить каждую пару головных и торакальных конечностей.

Препараты

В ряде случаев готовят полупостоянные препараты, окантовывая покровное стекло, накрывающее каплю глицерина с частью тела животного, быстро застывающим реактивом Gyrex, полностью изолирующим каплю от окружающей среды. Такие препараты сохраняются в течение десятков лет.

В целом, гораздо лучше изучать сырой материал. С другой стороны, постоянные препараты полезны для сохранения отпрепарированных частей тела, а временные для исследования тонких деталей строения с помощью масляной иммерсии. При изготовлении постоянных препаратов особи с достаточно толстыми покровами или отдельные их части тела помещаются в канадский бальзам после проводки через спирты разной концентрации (50, 70, 90, 100) и ксилол. Формы с более тонкими покровами требуют более дробной и постепенной проводки. Удобной средой для приготовления полупостоянных препаратов является также поливиниловый спирт (ПВС), в который кладоцер с толстыми покровами можно помещать и непосредственно препарировать без предварительной проводки. Необходимо, однако, отметить, что данные препараты отнюдь не столь долговременны, как в канадском бальзаме и начинают мутнеть лет через 20-25. При приготовлении тотальных препаратов для предотвращения деформации особей покровные стекла лучше снабжать на каждом углу пластилиновой "ножкой", а при использовании канадского бальзама – подкладывать под них небольшие осколки покровных стекол.