BIOLOGIE Tvorba trvalého preparátu V rámci následujícího laboratorního cvičení se studenti seznámí s technikou tvorby trvalých preparátů členovců. Gymnázium Frýdlant, Mládeže 884, příspěvková organizace autor: Mgr. Lucie Mrklasová
BIOLOGIE Obsah Obsah... 2 Úvod... 3 Cíle... 3 Teoretická příprava (teoretický úvod)... 4 Motivace studentů... 4
3 Zařazení do výuky Cvičení je vhodné zařadit v rámci učiva zoologie bezobratlých, během nebo po probrání učiva o členovcích. Tip 1 Studenti by si měli preparovaného členovce sami donést. Pro preparování je vhodný drobný zástupce členovců jako je např. klíště, štírek, blecha, všenka, veš apod., pro studenty nemusí být snadné jej získat a proto by se jim úkol měl zadat s dostatečným časovým předstihem. Členovce do doby, než proběhne cvičení, mohou uchovávat v lahvičce s ethanolem (stačí i technický nebo slivovice, případně vodka). Tip 2 Na začátku laboratorního cvičení vyhlaste soutěž o nejvydařenější preparát. Ocenění si zvolte libovolné. Studenti si vytvořený preparát, pokud budou mít zájem, ponechají. Tip 3 Místo celého členovce je možné preparovat jednotlivé části těl různých členovců (nohy, křídla apod.). Třída může vytvořit sadu preparátů např. končetin členovců dvouvětevná končetina štírka, kráčivá končetina brouka, mouchy, pavouka apod., skákací končetina kobylky, přichycovací končetina vší, plovací končetina vodních ploštic a vodních brouků atd. Úvod V rámci následujícího laboratorního cvičení se studenti seznámí s technikou tvorby trvalých preparátů členovců. Připraví preparát vhodného členovce klíštěte, blechy, štírka, všenky apod. Daného členovce správně taxonomicky zařadí a preparát správně popíší. Zároveň si procvičí svoji manuální zručnost a schopnost rychle a precizně pracovat. Cíle Studenti by měli zvládnout: určit druh preparovaného členovce pomocí klíče k určování bezobratlých, případně podle atlasu hmyzu, pavoukovců apod. manuální zručnost šetrně manipulovat se členovcem, aniž by jej poškodili - měli by jej zvládnout očistit, naaranžovat na podložní sklíčko a porovnat jeho končetiny tak, aby žádnou z nich nepolámali. rychle upravit členovce po zafixování kanadským balzámem, odstranit vzduchové bublinky a přiložit krycí sklíčko tak, aby žádné další bubliny nevznikly. určit rod (v obtížnějších případech alespoň čeleď či řád) preparovaného členovce pomocí klíče k určování bezobratlých, případně podle atlasu hmyzu, pavoukovců apod. Časová náročnost Jedna hodina Chemikálie Ethanol Kanadský balzám
4 Slovníček pojmů KANADSKÝ BALZÁM PREPARAČNÍ JEHLA KLÍŠTĚ ŠTÍREK BLECHA VŠENKA Přehled pomůcek klíč k určování bezobratlých (bezobratlých (BUCHAR, Jan; DUCHÁČ, Václav; HŮRKA, Karel; LELLÁK, Jan. Klíč k určování bezobratlých. Praha: Scientia, spol. s r.o., 1995. 285 s. ISBN 80-85827-81-6.) libovolný atlas hmyzu, pavoukovců, roztočů filtrační papír preparační souprava podložní a krycí sklíčko, měkká pinzeta a preparační jehla kanadský balzám xylen preparovaný objekt klíště, blecha, veš, štírek apod. nalepovací papírový štítek, příp. lihový fix pro popis preparátu Teoretická příprava (teoretický úvod) Tvorba trvalého preparátu členovce by měla patřit k základním dovednostem každého studenta biologie. Pro fixaci trvalých preparátů je pro své vlastnosti, dostupnost a cenu nejvhodnější kanadský balzám. Kanadský balzám je pryskyřice z jedle kanadské, světle žluté barvy, je viskózní a na vzduchu rychle tuhnoucí. Jelikož má vyšší index lomu (n = 1,535), než jiné obvykle dostupné balzámy, používá se k tmelení čoček a optických hranolů a k fixaci trvalých preparátů. Pro preparování a montáž trvalých preparátů ve školním praktiku jsou vhodní např. drobní zástupci z níže uvedených skupin. Je možné také využít odpreparované části těl dalších skupin členovců např. končetiny, křídla, ústní ústrojí, tykadla apod. Pro preparování jsou vhodní např. následující členovci: klíšťata - klíšťata patří mezi roztoče. U nás můžeme nalézt asi 17 druhů. Vesměs jde o parazity, kteří ke svému vývoji potřebují krev. Během cyklu vajíčko - larva - nymfa - dospělec vystřídají několik hostitelů. Pro člověka je nejvýznamnější klíště obecné, jehož hostitelem je nejen člověk, ale i hlodavci, kopytníci aj. Vyskytuje se na vlhčích loukách a pastvinách, v křovinách většinou do nadmořské výšky 800 m. n. m. Hostiteli larev a nymf jsou plazi, drobní savci a ptáci. Klíšťata čekají na hostitele přichyceny na vegetaci (na trávě, na keřích). Jsou citlivá na vlhkost prostředí. Relativní vlhkost vzduchu je nejvyšší těsně nad zemí a směrem nahoru klesá. Z této skutečnosti vyplývá i rozmístění klíšťat číhajících na svého hostitele na vegetaci. Larvy, které jsou nejvíce citlivé na vyschnutí, čekají na hostitele, přichyceni na vegetaci, jen několik centimetrů nad povrchem půdy. Nymfy, které jsou již odolnější k vyschnutí, vylézají výše na vegetaci a dospělce, kteří jsou nejodolnější, nalezneme do jednoho metru nad povrchem. Obr. 1: klíště obecné - nymfa (3 páry kráčivých končetin) autor fotografie: Vladimír Motyčka Obr. 2: klíště obecné - dospělec (4 páry kráčivých končetin) autor fotografie: Vladimír Motyčka štírci štírci tvoří samostatný řád ve třídě Pavoukovců. Jejich tělo je nerovnoměrně článkované. Jejich nejmohutnějšími končetinami jsou klepítkovitě zakončená makadla, do kterých ústí jedová žláza. Chelicery jsou též klepítkovité, ale zcela nenápadně umístěné na konci těla. Vyúsťují na nich snovací žlázy (tedy na opačném konci těla než jak je tomu u pavouků). Dýchají vzdušnicemi. Dorůstají velikosti asi 5 mm. Se štírky se nejčastěji můžeme setkat pod kůrou stromů, nebo v listové opadance, v okolí králíkáren i v domácnosti např. ve starších knihách apod. Občas se mohou vyskytnout i ve včelínech, kde se živí roztoči. Obr. 3: štírek domácí autor fotografie: Vladimír Motyčka
5 blechy - blechy tvoří řád druhotně bezkřídlého, celosvětově rozšířeného, ektoparazitického hmyzu, přizpůsobeného cizopasnému, způsobu života. Velikost jedince se pohybuje mezi jedním a osmi milimetry. V Česku se vyskytuje zhruba devadesát druhů blech. Všichni dospělí jedinci tohoto řádu se živí krví svých hostitelů, kterými jsou teplokrevní obratlovci (ptáci, savci). Žijí na svém hostiteli anebo v místě, kde se obvykle zdržuje (hnízdo, nora atp.). Většina druhů blech tráví celý život na svém hostiteli, druhy žijící mimo něj, napadají hostitele jen pro potravu. Vzhledem k potravní nenáročnosti je řada druhů schopna živit se krví více (až třiceti) druhů živočichů. Další velmi zajímavou schopností blech je schopnost vydržet dlouho (až rok) bez potravy. Pro parazitický způsob života je bleší tělo přizpůsobeno svou stavbou např. tvar těla, silné skákavé nohy, které umožňují dostat se na tělo hostitele, stavba ústního ústrojí. Obr. 4: blecha psí, autor fotografie Mgr. Martina Hajmová všenky všenky jsou řád hmyzu zahrnující bezkřídlé ektoparazity se zploštělým tělem. Většina všenek žije v peří ptáků, jen málo druhů se vyskytuje v srsti savců. Živí se peřím, srstí nebo kožními částečkami, výjimečně sají krev. Keratin tráví pomocí symbiotických bakterií. Mají silnou vazbu na svého hostitele, po jeho smrti hynou. Při silnějším výskytu všenek ptáci trpí poškozením a znečištěním peří. V peří kura domácího najdeme například luptouše slepičího a peřovku slepičí. V srsti psů žije všenka psí. Obr. 5: luptouš slepičí Zdroj: http://rotini.monmsci.net Dále se mohou preparovat pouze části těl různých členovců např. končetiny, křídla apod. Praktické provedení 1. Prvním úkolem studentů je získat vhodného členovce pro preparování. Vhodný je členovec s plochým tělem, který se snadněji zafixuje kanadským balzámem pod krycím sklíčkem, např. klíště, blecha, všenka, veš, štírek. Nejsnáze se bude studentům pravděpodobně hledat klíště, o které není v naší přírodě nouze. Uloveného členovce mohou studenti uchovat v alkoholu (etanolu - stačí technický líh, slivovici apod.) do doby, než bude probíhat laboratorní cvičení. 2. Před samotným preparováním se členovec nejdříve důkladně a šetrně očistí štětečkem, preparační jehlou apod. od hrubých nečistot,
6 případně lze využít alkohol. Poté se vysuší tak, že se položí na kousek filtračního papíru, alkohol se z povrchu rychle odpaří. Pro kvalitní preparát je důležité, aby byl členovec vysušen důkladně, aby nedošlo k zakalení preparátu či vzniku nechtěných bublinek. 3. Připravíme si binokulární lupu a preparační sadu s kanadským balzámem. 4. Členovce položíme na podložní sklíčko a opatrně mu urovnáme všechny končetiny, tak aby se navzájem nepřekrývaly nebo nebyly složené pod tělem. Pokud je exemplář větší, použijeme podložní sklo s jamkou. Klíště, všenka či štírek se pokládají obvykle na břišní část a končetiny se natáhnou do stran, blecha se pokládá na bok a všechny končetiny směřují k jedné straně, srovnají tak, aby bylo vidět všech šest končetin. Pokud je členovec příliš malý (např. veš) a pro nás špatně viditelný, použijeme binokulární lupu. 5. Členovec upravený na podložním sklíčku se opatrně zakápne kanadským balzámem. Použijeme přiměřené množství balzámu, takové, aby zafixovalo preparát, ale nevytvořila se zbytečně silná vrstva a balzám nepřekrýval plochu mimo krycí sklíčko. 6. Členovce v kanadském balzámu znovu rychle porovnáme a dáváme pozor, aby se nám nevytvořilo v balzámu příliš mnoho vzduchových bublinek. Pokud se bublinky vzduchu vytvořily, snažíme se je odstranit preparační jehlou. Pracujeme rychle, jelikož balzám na vzduchu velmi rychle tuhne. 7. Včas přikryjeme členovce zafixovaného v balzámu krycím sklíčkem, dříve, než balzám úplně ztvrdne, aby se sklíčko ještě stačilo přilepit. Sklíčko pokládáme obvyklým způsobem tak, že nejdříve přiložíme jednu jeho hranu k okraji preparátu a pomalu jej sklápíme a jemně přimáčkneme. Dáváme pozor, aby se pod ním opět nevytvářely vzduchové bubliny. 8. Preparát necháme zaschnout a na okraj podložního sklíčka nalepíme štítek s názvem preparátu (druh členovce), uvedeme typ fixace (kanadský balzám) a autora preparátu (jméno studenta). 9. Potřísněná skla po zaschnutí preparátu očistíme xylenem 10. Hotový preparát pozorujeme, determinujeme (určíme rod, případně čeleď či řád), zakreslíme a popíšeme. Vyhodnotíme kvalitu preparátu. Motivace studentů Zeptáme se studentů, s kterými druhy členovců se v domácnosti setkávají, které se jim čas od času podaří doma zahlédnout. Zmíníme možné druhy členovců, které si mohou k preparování přinést a doporučíme stanoviště, kde by je mohli získat, způsob jakým je mohou ulovit apod. Upozorníme na význam práce s preparační jehlou, pinzetou a případně jinými nástroji používanými během cvičení a zmíníme, případně se zeptáme na zaměstnání, kde je taková přesnost a dokonalost práce rukou s nástroji nezbytná (restaurátoři, klenotníci, chirurgové, zubaři apod.) Vyhlásíme soutěž o nejzdařilejší trvalý preparát.