От авторов

Данный практикум по зоологии беспозвоночных предназначен для сту­дентов биологических факультетов университетов. Его создание продиктовано рядом обстоятельств: прежде всего отсутствием, нехваткой или физическим из­носом ранее изданных пособий. Так, классические лабораторные практикумы Е.Н. Павловского и СВ. Аверинцева изданы соответственно в 1938 и в 1947 годах и уже давно стали библиографической редкостью. Малый практикум по зооло­гии беспозвоночных А.А. Зеликмана, второе издание которого вышло в свет в 1969 году, в настоящее время в большинстве вузов имеется в ограниченном количестве. Практикум по зоологии беспозвоночных, подготовленный Е.Н. Фро­ловой с соавторами (1985) для студентов педагогических институтов, рассчитан на меньший объем курса, в нем недостаточно полно изложены некоторые те­мы, рассмотрение которых представляется важным или обязательным при под­готовке биологов с базовым университетским образованием. Кроме того, накоп­ленный за последнее время объем зоологических представлений по организации и систематике беспозвоночных животных требует внесения в учебные пособия определенных изменений и дополнений.

На кафедре зоологии Белорусского государственного университета на­коплен большой опыт по организации и проведению практикума по зоологии беспозвоночных. Основы его разработаны при непосредственном участии про­фессора Г. Г. Винберга еще в 1950-е годы и традиционно сохранялись и разви­вались его учениками. Наличие многолетнего опыта позволило нам взяться за столь ответственный проект, как написание нового лабораторного практикума по зоологии беспозвоночных для биологических факультетов университетов по специальности Н.04.01.00 — биология и Н.06.01.00 — экология. Объем дан­ного практикума рассчитан в соответствии с учебным планом на 74-78 часов.

В пособии с учетом современного состояния материального оснащения университетских кафедр сокращен объем работ с малодоступным или дорого­стоящим материалом. Вместо этих тем предлагаются альтернативные темы и объекты для изучения. По каждой группе модельных объектов даны рекомен­дации, позволяющие обеспечить занятия необходимым зоологическим матери­алом. В случаях, когда объем приводимого в пособии материала представляется чрезмерным, выделение сведений, обязательных для усвоения студентами, мо­жет быть скорректировано преподавателями.

В настоящем практикуме отсутствует изложение материала занятий, пред­усматривающих знакомство с таксономическим и эколого-морфологическим разнообразием некоторых групп животных (коралловые полипы, моллюски и др.). Такие занятия лучше всего вести на базе зоологического музея (если таковой имеется) или на основе зоологического коллекционного материала, которым располагает кафедра.

От авторов

 

В предлагаемом учебном пособии раздел по микроскопической технике и темы от простейших до червей всех групп включительно написаны доцен­том Е.С. Шалапенок, темы по моллюскам, членистоногим и иглокожим — доцентом СВ. Бугой.

В лабораторном практикуме использована современная классифика­ция беспозвоночных животных в соответствии со 2-м, переработанным из­данием «Жизни животных» под редакцией члена-корреспондента АН СССР Ю.И. Полянского (т. 1,1987 г.), кандидата биологических наук Р.К. Пастер­нак (т. И, 1988 г.) и академика АН СССР М.С. Гилярова (т. III, 1984 г.)

Учтены новые представления о системе по S. Westheide, R. Rieger.

Specielle Zoologie. l.Teil.

Gustav Fischer Verlag.

Stuttgart, Jena, New Jork. 1996.

Авторы весьма признательны Т. Л. Черкас за техническую помощь при подготовке рукописи и выражают благодарность коллегам за поддержку.

Технические средства изучения микроскопических объектов

Для изучения животных могут быть использованы различные ме­тоды. Наибольшую информацию о внешнем строении и функциони­ровании организмов мы получаем, изучая животное in vivo в обста­новке естественной или максимально к ней приближенной. Это легко удается осуществить во время летней учебной практики, но не всегда возможно в течение года в учебной лаборатории. Кроме того, если достаточно легко обеспечить изучение на лабораторном практикуме небольших водных беспозвоночных, то наземные виды могут быть ис­следованы лишь после их фиксации. Многие беспозвоночные живот­ные, прежде всего простейшие, так малы, что изучение их возможно только с помощью специальной микроскопической техники. С ее по­мощью также удается ознакомиться с деталями строения тканей и ор­ганов макрообъектов на препаратах срезов соответствующих структур.

Устройство оптических приборов и основные правила работы с ними должны быть хорошо усвоены каждым студентом.

Микроскопическая техника

Любой оптический прибор, позволяющий получить увеличенное изображение объекта, включает систему линз и устройства, облегчаю­щие пользование ими.

Самым простым оптическим прибором является ручная лупа (рис. 1). Основная ее часть — двояковыпуклая линза, вставленная в оправу с руч­кой. Увеличение, которое дает ручная лупа, обычно обозначено на ручке соответствующими символами 2^х, 5^х, 10^х.

Микроскоп

В составе микроскопа можно выделить три основных блока: меха­нический, осветительный и оптический (рис. 2).

Механический блок состоит из подковообразного или прямоуголь­ного основания (или ножки), колонки, рукоятки, предметного сто­лика и тубуса.

14 Технические средства изучения микроскопических объектов

Микроскоп

 

Рис. 1. Ручнаялупа: 7—двояковыпуклая линза; 2— оправа; 3— ручка

Рис. 2. Схема устройства микроскопа: / — основание; 2 — колонка; 3 — микровинт; 4 — макровинт; 5— окуляр; 6 — тубус; 7— ре­вольвер; 8— объективы большого и малого увеличения; 9 — зажи­мы; 10 — предметный столик; 11 — диафрагма; 12 — конденсор Аббе; 13 — зеркало; 14 — винт конденсора

Основание микроскопа придает ему устойчивость. Наколонке закреплены предметный столик, устройства, обеспечивающие регулирова­ние работы оптического и осветительного блоков, и тубус. Рукоятка по­зволяет удобно переносить микроскоп и перемещать его на рабочем месте.

Предметный столик в микроскопах разных систем либо непо­движно фиксирован на колонке, либо подвижен и положение его мо­жет регулироваться с помощью двух крайних винтов на задней стороне столика, обращенной к исследователю. Средний винт закрепляет верх­нюю часть предметного столика, в центре которой расположено отвер­стие, обеспечивающее прохождение потока световых лучей к изучаемому объекту.

На тубусе снизу привинчивается револьвер — подвижная кон­струкция с ячейками для сменных объективов, сверху — окуляр.

Осветительный блок включает зеркало, расположенное у основа­ния микроскопа, и конденсор.

Зеркало имеет плоскую и вогнутую поверхности и укреплено таким образом, что может вращаться в двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостях. Это позволяет ориентировать зеркало на источник света, находящийся в любом месте. Поток световых лучей, отражаясь от зеркала, проходит через отверстие (прорезь) в предметном столике и направляется на объект и в оптическую систему.

Для лучшей освещенности объекта, концентрации лучей, идущих от зеркала, между ним и предметным столиком расположен конден­сор Аббе, представляющий собой дополнительную систему линз и снабженный ирисовойдиафрагмойи сменными светофильтра-ми (матовым и синим). Все эти устройства позволяют регулировать освещение поля зрения микроскопа в зависимости от характера изу­чаемого объекта, его окраски и плотности. Перемещение конденсора вверх и вниз вдоль колонки осуществляется с помощью нижнего (или переднего, расположенного ближе к зеркалу) винта.

Оптический блок состоит из окуляра и объектива, укрепленных на концах тубуса.

Окуляр вставляется в верхнюю часть тубуса. Он представляет со­бой короткую трубку с вмонтированными в нее линзами. Увеличение окуляра в рабочем учебном микроскопе чаще всего 10- или 15-крат­ное (10^х, 15^х).

Объективы закрепляются в гнездах револьвера и легко сменяются при микроскопировании поворотом револьвера. Установка нужного

16 Технические средства изучения микроскопических объектов

Микроскоп

 

объектива над объектом и фиксация его положения контролируется характерным щелчком. Чаще всего используются два объектива: объек­тив малого увеличения (8")и объектив большого увеличе­ния (40^х). Первый — тонкий, более короткий, второй — массивный. Для получения больших увеличений применяют 90-кратный (90^х) объектив.

Кратность увеличения объектов микроскопом при использова­нии разных объективов и окуляров приведена в табл. 1.

Таблица 1

Объективы

Окуляры

7х 10х 15х

8^х 40^х 90^х (иммерсия)

 

Фокусировка (наведение на резкость) регулируется двумя винтами, укрепленными на колонке. Изменением расстояние между изучаемым объектом и объективом достигается наилучшая резкость изображе­ния. Для быстрого изменения этого расстояния используется боль­шой винт (макровинт), для более тонкой регулировки — малый, или микровинт. Макровинт обеспечивает движение колонки с ту­бусом и оптикой вдоль зубчатки (кремальеры). Движением винта от себя (по часовой стрелке) мы опускаем всю систему, движением на себя (против часовой стрелки) поднимаем ее.