Проекты

Бактериальные комплексы желудочно-кишечного тракта представителей мезофауны г. Москвы

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биология почв
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1467
Предметы: Биология, Экология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 04−05 апреля 2019 года

Актуальность

Почвенные животные поддерживают жизнь фитоценозов г. Москвы. Переваривание пищи животными осуществляется совместно с микроорганизмами желудочно-кишечного тракта. Кишечные микроорганизмы:

  1. помогают животному потреблять не разлагаемые самим им полимеры, гидролизуя их своим ферментами;
  2. синтезируют витамины;
  3. снабжают незаменимыми аминокислотами и ненасыщенными жирными кислотами;
  4. разрушают токсины, в том числе и антропогенного происхождения, поступающие с пищей;
  5. помогают иммунной системе хозяина правильно функционировать и бороться с кишечными патогенами;
  6. снабжают животное-хозяина азотом в ходе ассоциативной кишечной азотфиксации или рециклизации продуктов азотистого обмена, поступающих в кишечник.

Поэтому изучение кишечного сообщества этих животных поможет понять, насколько хорошо они себя чувствуют в городских условиях, а также оценить особенности функционирования кишечного микробного блока, характерного для этих животных.

Цель работы: сравнить экофизиологические особенности гидролитического бактериального блока ЖКТ различных эколого-трофических групп беспозвоночных животных г. Москвы. В задачи исследования входило:

1) изучение экофизиологических свойств кишечных ассоциаций микроорганизмов Lithobius forficatus, гусениц 5 возраста Deilephila elpenor, Cylindroiulus caeruleocinctus, Carabus nemoralis, Аporrectodea caliginosa;

2) сравнение полученных данных для исследованных животных.

Содержание работы

В работе исследуются беспозвоночные животные, отловленные методом ручного сбора в Природном заказнике «Воробьёвы горы». 5 взрослых особей Lithobius forficatus, собранные в октябре 2018 года, когда животные уже активно не питались и их ЖКТ был пуст от пищи. 8 гусениц 5 возраста Deilephila elpenor были собраны в начале сентября на растениях кипрея болотного. В опаде в октябре были собраны методом ручного сбора кивсяки Cylindroiulus caeruleocinctus и лесная жужелица Carabus nemoralis. Дождевых червей Аporrectodea caliginosa отлавливали методом почвенных раскопок.

Ход эксперимента был следующим:

1. Отлов животных.

2. Подготовка набора жидких селективных питательных сред.

3. Вскрытие животных в день отлова и получение содержимого их желудочно-кишечного тракта.

4. Получение водной суспензии содержимого кишечника с клетками микроорганизмов, десорбированных с поверхности кишечника.

5. Внесение суспензии и питательных сред в ячейки 96-луночной культуральной планшеты.

6. Инкубация планшет с автоматической регистрацией в динамике роста бактериальных ассоциаций на жидких питательных средах с помощью микропланшетного фотометра.

7. Математический анализ данных.

8. Сравнение с ранее полученными данными для кишечного сообщества других животных.

9. Экологическая интерпретация результатов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Жидкие питательные среды с полимерами, 96-луночная культуральная планшета, микропланшетный фотометр.

Выводы

1. Физиологическое разнообразие и трофическая специализация кишечного гидролитического бактериального блока костянок и дождевых червей занимает промежуточное положение между разнообразным сообществом сапротрофного синантропного кивсяка-сапрофага Cylindroiulus caeruleocinctus и неразнообразным узкоспециализированным фитомонофагом гусеницей Deilephila elpenor. Закономерно оно ближе всего к кишечному сообществу хищной жужелицы Carabus nemoralis.

2. Применение дискриминационного анализа к анализу параметра Y инициированных гидролитических сообществ, полученного в ходе микробиологического исследования комплексным методом, перспективно для предсказания трофической специализации и оценки состояния кишечного сообщества почвенных животных.