Проекты

Репаративная регенерация (эпиморфоз) на примере аннамского палочника (Medauroidea extradentata)

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Зоология в медицине»

Направление работы: Зоология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1539
Предметы: Биология
Классы: 8 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Люди ещё с древних времён делали экзопротезы – протезы, которые вынесены за пределы естественного тела человека или животного. Сначала это были примитивные деревянные конечности, сделанные из куска дерева и прикрепляемые к культе ноги или руки. Из-за тяжести и ненадёжности таких протезов они были заменены на полумеханические с железными шарнирами. В конце ХХ века люди придумали так называемые биопротезы, которые сделаны из разных материалов, в том числе из пластика, сплавов алюминия и силиконовой оболочки. В настоящее время учёные создали биопротезы, которые принимают нервный сигнал с конца культи и передают его всему протезу, что позволяет силой мысли управлять протезированными конечностями.

Для создания протезов учёные берут за основу сегментарность конечностей членистоногих. Современные протезы состоят из частей, соединённых воедино через шарниры. При таком строении, даже если протез сломается, то его сегмент можно легко заменить, не потеряв функциональности самого протеза.

Цель

Изучить этапы регенерации конечности у аннамского палочника (Medauroidea extradentata) в домашних условиях.

Задачи

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Изучить этапы регенерации конечности у аннамского палочника и определить её механизм.                                                

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Линейка

• Пульверизатор

• Термометр

• Террариум

Описание

Автор работы проводил наблюдение за аннамским палочником, который был приобретён в возрасте около трёх дней, размером 1,6 см. Палочник был помещён в террариум цилиндрической формы. В качестве субстрата использовалась земля. Палочник питался листовым салатом, который меняли по мере увядания. В террариуме поддерживался оптимальный уровень влажности 60–70% и температура +22–28 °С. В ходе работы автор наблюдал за линьками животного и фиксировал результаты.

 

Результаты

Первая линька, вследствие которой палочник отбросил одну из своих ходильных конечностей, произошла в возрасте 8 дней (8 марта). Травматическая потеря конечности бывает у палочников из-за неудачной линьки, т. к. все сегменты конечности палочника соединены меж собой тонкими мембранами (мембрана между вертлугом и тазиком чуть менее прочная, чем остальные).

Вместо одной ходильной лапки остался травмированный сегмент. В момент травмы из-за сильного нервного импульса края разорванной мембраны на конце тазика сужаются, уменьшая тем самым образовавшееся отверстие. После первой линьки палочник вырос на 0,5 см. Через 20 дней произошла вторая линька. Место потери конечности было сморщенно. После этой линьки палочник увеличился на 1,5 см. Травмированный сегмент высыхает из-за нехватки питательных веществ. 17 апреля произошла третья линька, после которой тазик отпал, и на его месте образовалась ходильная нога, внешне полностью похожая на прежнюю, но в два раза меньше. Палочник после третьей линьки вырос на 2 см. Через 23 дня произошла четвёртая линька, после которой повреждённая конечность уже была только на 20–30% меньше прежней. Палочник уже пользовался ей как обычной, здоровой конечностью. После этой линьки палочник вырос на 1,7 см. 31 мая произошла пятая линька. Новая конечность палочника была почти неотличима от прежней (меньше на 5–10%). После этой линьки палочник увеличился на 1 см. 23 июня произошла шестая линька, после которой повреждённая ранее конечность стала такого же размера, как и остальные лапки, и палочник увеличился на 0,8 см. 25 июля произошла седьмая линька. Палочник вырос на 0,9 см. Насекомое перешло из стадии личинки в стадию имаго, и его длина составила 10 см.

 

Выводы

1. Аннамскому палочнику (Medauroidea extradentata) для перехода из стадии личинки в стадию имаго при нормальных условиях потребовалось 7 линек, которые длились 4 месяца и 24 дня.

2. За исследуемый период палочник вырос на 10 сантиметров.

3. Утерянная в процессе линьки конечность полностью регенерировала примерно за 3 месяца.