蚯蚓实验后的体会
将蚯蚓按不同部位切断,得到三种不同的节段,分别是无头无尾、无头无尾和无头有尾。在土壤室温条件下观察到了再生现象。结果表明,蚯蚓自始至终都具有再生能力,但不同节段和节段的再生能力不同。尾部再生能力最强,再生速度最快,中间段次之,头部最差。还观察到蚯蚓被切割成不同数量的段。
关键词:“太平二号”蚯蚓;再生;存活率
再生是个体或器官对非自然丢失部分的修复和恢复,被认为是生物体适应环境的最重要机制之一。人们早就发现,断裂的蚯蚓具有再生和复原的能力。2002年,中国科学院动物研究所的三位专家(齐立平、葛峰、周晓东)在《应用与环境生物学》杂志上发表了“蚯蚓再生能力的研究”。指出蚯蚓的再生能力与切割部位有关,存活率与体节数呈正相关,丰富了人们对蚯蚓再生能力的认识。近年来,随着细胞生物学、分子生物学和神经生物学的兴起和发展,为进一步研究蚯蚓的再生机制提供了基础。
“大平2号”蚯蚓在温度23℃ ~ 24℃,相对温度60%条件下饲喂牛粪,产卵期为14 ~ 18天。蚯蚓的幼虫期为40 ~ 45天,从有生殖节到产卵需要5 ~ 7天。“大平2号”繁殖能力非常强,适合长期实验。切割后一般不会出现坏死和死亡,保证了实验。本实验通过切割蚯蚓的不同节段以及切割不同节段对存活率的影响,初步探讨了蚯蚓再生的机理及其对环境的适应性。
1材料和方法
1.1材料来源“太平2号”购自深圳华强北饵料店,9cm直径培养皿培养,苹果皮作为饲料。
1.2培养观察解剖显微镜下“太平2号”的形态观察:总节数为85-110,生殖环为三节,分别位于节的前方和生殖环后方约三分之二的节。将蚯蚓按不同要求切割后,放入直径9 cm的培养皿中黑暗培养,每天补充少量水分。
1.3研究方法
1.3.1两阶段分组(1)取五条蚯蚓,头尾均分为两段;(2)取五条蚯蚓,从尾端开始,四分之一体长处,切成两段;(3)取五条蚯蚓,以环带为界,然后切成头段和尾段,使有头段无环带;(4)取五条蚯蚓,以环带为界,然后切成头尾两段,使有头的那段为环带。
(5)取五条蚯蚓,头尾均分为两段,不要切断;(6)对上述(1)-(4)中切割的蚯蚓碎片进行编号,并将其置于培养皿中。
1.3.2三段分组(1)取五条蚯蚓,分成三等份;(2)取五条蚯蚓,以环带为界,以环带和头部为一段,从尾端开始取四分之一体长为一段,中间取一段;(3)取五条蚯蚓,以环带为界,使头部无环带的一段,从尾端起四分之一长度为一段,中间有环带的为一段;(4)取五条蚯蚓,分成三等份,不要切断;(5)对上述(1)-(4)中切割的蚯蚓碎片进行编号,并将其置于培养皿中。
1.3.3将五条蚯蚓分成四段,分别编号,置于培养皿中饲养。
1.3.4将五条蚯蚓分成五段,分别编号,置于培养皿中饲养。
1.3.5从空白对照组取5条蚯蚓,编号,养于培养皿中。
1.3.6混合培养组,取5条完整蚯蚓和5条等分蚯蚓,编号,置于培养皿中。
2.结果
2.1结果表明,不同切割方式获得的蚯蚓不同节段有不同程度的再生,其中尾部再生能力最强,再生速度最快,其次是中间节段,头部最差。
图1-1 1-2再生;图1-2,以及图1-4的再生1-3;图1-3再生1-4;
图1-5的愈合;图1-6鲜切蚯蚓控制图
2.2不同节段的存活率13种蚯蚓节段的存活率分析(图2)表明,1-3、1-5存活率最高,第四组存活率最低。总的趋势是切段越多,存活率越低。然而,有一个明显的例外(1-2
图2不同扦插方法的成活率图
2.3节数与存活率的关系通过对蚯蚓存活率和节数的分析(图3),发现蚯蚓存活率与其节树呈正相关,即节数越多,蚯蚓存活率越高。
图3体节数与存活率的关系
3讨论
3.1实验总体进展:蚯蚓从切段开始每天少量饮水,隔天喂食苹果皮。他们的生活和成长都很好。从第七天开始,它们开始再生。先是伤口出现了一个浅色的链接,然后这个链接变得又粗又黑。同时伤口愈合初期出现嫩黄色小牙,如图1、图4。后来小牙齿变长变粗了。花了很长时间才形成最初的切除部分。实验持续了20天,取得了满意的结果。之前很多师兄师姐都做过类似的实验,但是都失败了。在我们定题目的时候,老师们很认真的告诉我们,这个实验不好做,之前很多人都失败了。当时我们是半信半疑的,但是我们没有放弃,真诚的向老师和师兄师姐请教。最后,我们一致认为,实验失败的可能原因是蚯蚓的培养过程。以前大部分实验都是在无土栽培条件下进行的,很有可能蚯蚓因为不适应这个新环境而死亡。鉴于此,我们在土壤中培养,定期补充水分,尽可能保持蚯蚓的原生态环境。果然,蚯蚓的存活率大大提高了。我们由此认识到,要大胆谨慎,敢于创新,勇于面对困难。
3.2不同切割对蚯蚓的影响如图2所示,从中可以看出切割节数越少,蚯蚓存活率越高。实验中还观察到,截尾的再生能力最强,截头的再生不如截尾明显,而截两段的再生能力不强,多表现为愈合。对此,我提出了质疑。再生能力强的尾巴到底是营养丰富还是尾巴里的细胞分化差,身体是如何实现缺失的部分并再生组织的,我在实验中没有找到答案。我查了相关资料,众说纷纭。希望以后改进实验,最终揭开蚯蚓再生的神秘机制。
3.3剪毛后的体节数与存活率的关系从图3可以看出,蚯蚓剪毛后的存活率随着体节数的增加而增加,即体节越短,死亡率越高,这可能与蚯蚓抵抗力强,储存的营养物质越多有关,但蚯蚓剪毛后的体节是有头还是有尾,与蚯蚓的存活率无关。