Marina Harchenko 15 декабря 2004 23:09:33

******* Проект Экологическое Содружество: www.ecocoop.ru *******

1. ТЕМА: "Изучение динамики численности популяции дрозофил в зависимости от пищевого ресурса"
2. Ефиманова Дана, ДЭКЦ "Родник", 11 класс, 15 лет
3. Белкова Оксана Владимировна - педагог дополнительного образования ДЭКЦ "Родник"
4. ДЭКЦ "Родник" (детский эколого-краеведческий центр "Родник")
5. Срок проведения сентябрь - ноябрь 2004 года

Тема работы: "Изучение динамики численности популяции дрозофил в зависимости от пищевых ресурсов" является, на мой взгляд, актуальной, так как наличие плодовой мушки в домашних условиях характерно для многих семей. Урон, наносимый плодовой мушкой для нашей семьи, является существенным, поскольку семья ведет фермерское хозяйство. Меня заинтересовали безопасные меры борьбы с данным насекомым. При подборе материала мне необходимо было проанализировать имеющийся теоретический материал по физиологии и экологии плодовой мухи, однако в литературе я не встретила ни одного безопасного способа по борьбе с этим насекомым. Поэтому перед выполнением работы я поставила вопросы, на которые я бы хотела ответить:

1. Зависит ли численность популяции дрозофилы от пищевого ресурса?
2. Можно ли уменьшить численность плодовой мушки только посредством воздействия количества пищи?
3. Какие безопасные меры борьбы можно использовать для уничтожения данного насекомого в домашних условиях?
Для этого мне необходимо было:
1. Получить материнскую популяцию дрозофил, используя питательную среду.
2. Подготовить и провести эксперимент по предложенной тематике.
3. На основании полученных данных
определить оптимальную плотность популяции необходимой для продуктивного размножения
меры борьбы с данным видом насекомых в домашних условиях

Методика

1. Оборудование: пробирки с дрозофилами, эфир, кисточки, пинцеты, вата, листы белой бумаги, кожура бананов, питательная среда.

2. Методика исследования:
Подготовить необходимое количество особей дрозофил (около 100). Культуру дрозофил можно получить из генетической лабораторной или размножить на питательной среде.
Для приготовления питательной среды (1 литр) необходимо:
- 10 грамм агар - агара;
- 100 грамм пекарских дрожжей (10 грамм сухих);
- 30 грамм сахарного песка;
- 30 грамм манной крупы;
- 1 литр воды;
Визуально определяются половые различия особей (самец - меньшие размеры, округлый темно-окрашенный конец брюшка)

Влияние пищевого ресурса на численность дочернего поколения. Подготовка эксперимента:
Берем пробирки с одинаковым объемом пищевого ресурса (2 мл.);
Помещаем разное количество родительских пар (1, 5, 10, 20 пар мух);
Ставим пробирки в теплое место (температура около 20 градусов) на 14 дней;
Проводим подсчет мух через 14 дней. Для этого мух наркотизируют эфиром, перетряхивают в пустую пробирку и закрывают ее ваткой, смоченной эфиром. Через 3 - 5 минут мухи засыпают, и их можно считать.
Производят подсчет соотношения среднего числа потомков на 1 самку;

Влияние тетробората натрия на численность дочернего поколения. Подготовка эксперимента:
Разбавляем тетраборат натрия (масляный) пищевым компонентом в соотношении 1:3. пищевым компонентом может выступать: питательная среда, мякоть банана, виноград или иные фрукты, живые дрожжи.

Результаты исследования

1. В ходе исследования на питательной среде было получено около 100 дрозофил.
2. В пробирки с питательной средой (5 мл) было помещено следующее количество пар мух:
1 пробирка - 1 пара дрозофил (1 самка, 1 самец)
2 пробирка - 5 пар дрозофил (5 самок, 5 самцов)
3 пробирка - 10 пар дрозофил (10 самок, 10 самцов)
4 пробирка - 20 пар дрозофил (20 самок, 20 самцов)
Серийность опыта: 3
3. Самок от самцов отличали визуально по внешним признакам (у некоторых особей половая принадлежность определялась с помощью лупы)
4. Пробирки пронумеровывались и помещались в штатив в теплое место (приблизительная температура 20 -25 градусов)
5. Во всех пробирках наблюдалось изменение "субстрата": появилась конусообразная выемка, она была больше в пробирке 4, где отмечалось большее пар мух. Данный факт был определен мной как особенность "слизывания" питательной среды мухами, однако в дальнейшем я отметила, что именно в углублении появилось дочернее поколение. Объяснение этого факты мною в литературе встречены не были. Однако я могу предположить, что если данный факт имел место во всех пробирках, значит такое явление характерно для дрозофил. Это может быть объяснено, на мой взгляд, тем, что в образовавшемся углублении кладка яиц мух находится в безопасности и в большом количестве пищевого ресурса.
6. В первой пробирке изменения были отмечены на 10 день: появилось дочернее поколение, в других пробирках изменений отмечено не было.
7. Появление дочернего поколения в пробирках 2 - 4 отличалось по времени:
Номер пробирки 1 2 3 4
Сутки (появление дочернего поколения) 10 сутки 12 сутки 14 сутки 15 сутки
Первоначальное количество штук особей 2 штуки 10 штук 20 штук 40 штук
Общее число особей 14 штук 25 штук 38 штук 58 штук
Количественная разница между материнским и дочерним поколением 12 штук 15 штук 18 штук 18 штук
Численность самцов и самок Самок 7
Самцов 5 Самок 11
Самцов 14 Самок 19
Самцов 19 Самок 28
Самцов 30
8. В таблице приведены средние значения по 3 сериям опыта.
9. Самое большое количество особей дочернего поколения отмечалось первоначально в пробирке 1, где по условиям опыта было помещено самое маленькое количество пар мух.
10. Разница в приросте 1 - го дочернего поколения в пробирках 2 - 4 не существенна.
11. При дальнейшем размножении популяции наблюдаются изменения в динамике численности

Номер пробирки 1 2 3 4
Гибель особей (с 15 по 29 сутки) 4 особи 16 штук 28 штук 49 штук
Из них по половой принадлежности Самок 3
Самцов 1 Самок 7
Самцов 9 Самок 18
Самцов 10 Самок 29
Самцов 20
Появление 2 -го дочернего поколения 29 сутки
(пит. среды много) 30 сутки
(пит. Среды достаточное количество) 30 сутки
(пит. Среды мало) 32 сутки (пит. Среды крайне мало)
Количество оставшихся в пробирке особей 10 штук 9 штук 10 штук 9 штук
Из них по половой принадлежности Самок 4
Самцов 4 Самок 4
Самцов 5 Самок 1
Самцов 9 Самок 1
Самцов 10
Количество особей 2-го дочернего поколения и их половая принадлежность 22 особи
самок и самцов по-равну 14 штук
самок 8
самцов 6 8 штук
самок 7
самцов 1 9 штук
самок 9
самцов 0

При подсчете погибших особей и определении половой принадлежности погибшие особи удалялись пинцетом.

12. Гибель особей 1 - го дочернего поколения выравнивает количество особей в пробирках.
13. При ограничении пищевого ресурса наблюдается конкуренция между особями за пищевые отношения, в результате чего резко уменьшается количество дочернего поколения.
14. В условиях конкуренции в популяции, где пищевого ресурса является недостаточным для дальнейшего существования особей, наблюдается увеличение появления количества самок.
15. Данный факт подтвержден серийностью опытов. Объяснения данного факта в литературе мною не найдено. На этот счет могут иметь место гипотезы:
- самцы умирают на ранних стадиях
- самцы менее жизнеспособны, чем самки
- включается какой - то неизвестный мне механизм сохранения популяции
16 Пищевой ресурс, безусловно, является лимитирующим фактором
17. При продолжении опыта и добавлении питательной среды в пробирку численность популяций восстанавливается и практически выравнивается.
18. Следовательно, метод исключения пищи как необходимого компонента для развития численности популяции, мерой борьбы с дрозофилами являться не может.
16. При применение тетробората в глицерине с добавлением пищевого компонента было установлено, что гибель мух не отмечалось. Однако, популяция после воздействия предложенного вещества на ее не смогла воспроизвести дочернее поколения.
17. Тетроборат натрия может использоваться для борьбы с дрозофилой в домашних условиях и является безопасным средством.

Выводы

1. Пищевой ресурс является лимитирующим фактором в популяции дрозофил
2. При уменьшении пищевого ресурса наблюдается уменьшение численности особей в популяции
3. При критическом значении количества пищевого ресурса воспроизводство особей популяции происходит в основном за счет прироста числа самок
4. Уменьшение количества пищевого ресурса, как мера борьбы, использована на практике не может, так как при появлении хотя бы небольшого количества пищи численность особей в популяции мгновенно восстанавливается.
5. Тетроборат натрия может быть рекомендован для борьбы с дрозофилой в домашних условиях.
6. Тетроборат натрия не влияет на смертность особей в популяции, но приводит к неспособности воспроизводить самкой полноценное потомство.

Литература:
"Соросовский Образовательный Журнал" том 6 2 2000
И. Ф. Жимулев "Молекулярная и генетическая организация гетерохромотина в хромосомах дрозофилы".
Биология 14 1996.
А.А. Замятнин "Хромосомные матрицы, или Ода в честь плодовой мушки-дрозофилы"
Газета "Поиск" 11 2001
Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Практикум по экологии: Учебное пособие/ Под ред. С.В.Алексеева. - М.

Небель Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2- х томах. Пер. с англ. М., 1993

Чернова Н.М.Лабораторный практикум по экологии/ Учебн. Пособие для студентов биол. Спец. пед. ин-тов. Изд. 2-е М., 1988

Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: Учебн. Пособие для студентов биол. Спец. пед. ин-тов Изд. 2-е М., 1988

harchenko_mv@meil.ru

• Вопросы Михаил Г. Басс 22/12/2004 (0)
• Re: Изучение динамики численности дрозофил Maxim A. Klepikov 20/12/2004 (0)
• Вопрос Дане Ефимановой anna 17/12/2004 (1)
  • Ответ от Даны Ефимановой Marina Harchenko 21/12/2004 (0)