PRAKTICKÉ CVIČENÍ č. 2 Název cvičení: SPOLEČENSTVA PRVOKŮ Teoretický úvod do cvičení: Nálevy jsou směsnými kulturami prvoků. Kvalitativní i kvantitativní druhové zastoupení prvoků ve společenstvu nálevu se časem mění probíhá tzv. ekologická sukcese. Po určité době dospěje společenstvo do takového stádia, kdy jsou jednotlivé složky společenstva i prostředí v optimální rovnováze a jeho kvalitativní i kvantitativní složení se již víceméně nemění nebo jen mírně kolísá. Ekologickému systému s uvedenými znaky říkáme klimaxové společenstvo. Rovnováhu klimaxového společenstva můžeme porušit jen změnou podmínek nebo jiným větším zásahem. Právě podmínky prostředí jeho biotické a biotické faktory mohou mít rozhodující vliv na složení společenstva a na rychlost jeho sukcese. Prvoci (Protozoa) tvoří rozsáhlou heterogenní skupinu organizmů, jejichž tělo tvoří jedna buňka, která vykonává všechny životní funkce. Povrch těla může být pokryt cytoplazmatickou membránou nebo buněčnou stěnou. Někteří prvoci si vytvářejí schránky z organických či anorganických látek. Buňky prvoků obsahují jedno nebo více jader. V plazmě se nachází membránové struktury jako endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, mitochondrie a také speciální struktury jako potravní a pulzující vakuoly. K pohybu jim slouží panožky (pseudopodie), bičíky (flagella), brvy a řasinky (cilie). U prvoků převládá nepohlavní rozmnožování (dělení, pučení), méně obvyklé je pohlavní rozmnožování (konjugace výměna části mikronuklea, gamogonie tvorba pohlavních buněk). Významná je schopnost tvorby cyst (nálevníci) či spor (výtrusovci) k přečkání nepříznivých podmínek. Prvoci žijí hlavně ve vodě (sladké i slané), která jim slouží k pohybu, ale také v půdě. Mnoho druhů může proniknout do mnohobuněčných organizmů jako parazité, komenzálové nebo symbionti. Mezi zástupce říše Protozoa mimo jiné patří kmeny: bičíkovci, krásnoočka, kořenonožci, měňavky, obrněnky, výtrusovci a nálevníci. KRÁSNOOČKA (EUGLENOPHYTA) Obr. 1, 2 Do oddělení Euglenophyta patří jednobuněční zpravidla volně žijící bičíkovci. Modelovým organizmem pro biologické výzkumy je krásnoočko štíhlé (Euglena gracilis). Jeho buňky mají proměnlivý tvar. Pohyb je umožněn jediným bičíkem. Buňka obsahuje četné chloroplasty s chlorofyly a + b. Chlorofyl b je znám také u zelených řas a cévnatých rostlin. Název krásnoočko dala tomuto bičíkovci červená skvrna, stigma, kterou najdeme v blízkosti předního konce buňky, z něhož vyrůstá bičík. Stigma umožňuje reagovat na intenzitu a směr světla. Zásobní látkou je paramylon. Krásnoočka jsou výživou závislá na dostupných organických látkách a vitaminech, proto žijí především ve znečištěných vodách. Obr. 1: krásnoočko štíhlé (Euglena gracilis) Obr. 2: krásnoočko štíhlé (Euglena gracilis) a bičík b světločivná skvrna (stigma)
NÁLEVNÍCI (CILIOPHORA) Tělo obsahuje vždy dvě jádra, která jsou morfologicky i fyziologicky diferencována (macronucleus - vegetativní, micronucleus - generativní). Pohybují se pomocí brv. Jejich potravou jsou drobné mikroorganizmy, které si vhánějí do buněčných úst vířením brv. Nestrávené zbytky jsou vylučovány z buňky ven (buněčná řiť). Množí se pomocí konjugace. Žijí ve vodě nebo ve vlhké půdě buď volně nebo přisedle. Typickým zástupcem nálevníků je trepka velká (Paramecium caudatum) Obr. 3, bobovky, vířenky či mrskavky. Trepka velká (Paramecium caudatum) - je vidět i pouhým okem jako drobná bílá tečka na černém podkladě. Žije volně v nečistých a bahnitých vodách (a senných nálevech). Obr. 3: trepka velká (Paramecium caudatum) Příprava nálevu: (do 0,75 l zavařovacích sklenic, doplnit rybniční vodou) 1. senný nálev: zahradní hlína (do výše asi 5 cm), nastříhané seno (do výše 15-20 cm), rybniční voda po okraj sklenice, zakrýt víčkem, doba kultivace: a) 1 nálev po dobu min. 4 5 týdnů b) 1 nálev po dobu asi 3 dnů 2. salátový nálev: listy z hlávka salátu natrháme a zalijeme vodou, doba kultivace 1 týden 3. nálev z lesního humusu: jemný, vlhký humus z jehličnatého lesa (do výše asi 1/3 lahve) přelijeme rybniční vodou, doba kultivace 2 týdny 4. mechový nálev: libovolný mech z vlhčího stanoviště i s trochou půdy (rašeliník, ploník, dvouhrotec) zalejeme rybniční vodou, je-li mech čerstvý postačí doba kultivace 3 dny, jinak 8 dní Povrch tekutiny nálevů se brzy pokrývá bakteriální blánou zoogleou. První trepky v nálevech můžeme očekávat přibližně za dva týdny od jejich naložení. Úkol č. 1: Pozorování nálevníků Pomůcky: mikroskop, preparační sada, 4 odlišné nálevy, podložní a krycí sklo Postup: 1. Odeberte vzorky ze tří různých nálevů a podle obrázku v literatuře se pokuste zařadit jednotlivé prvoky do rodů. Pro odběry vzorků zvolte různá místa prostorů nálevů. 2. V každém nálevu určete rod prvoků, který je v ně, nejvíce zastoupen tzv. dominantní rod. 3. Zakreslete a pojmenujte jednotlivé zástupce.
Úkol č. 2: Pozorování trepky velké a jejích organel pomocí vitálního barvení Pomůcky: mikroskop, preparační sada, nálev, Lugolův roztok (jódjódkalium), podložní a krycí sklo Postup: 1. Z nálevu č. 1 odebereme vzorek a umístíme jej na podložní sklíčko. 2. Mikroskopujeme a nejdeme trepku velkou. Důkladně zakreslíme a popíšeme její viditelné části. 3. Pozorování a důkaz zrnek glykogenu v cytoplazmě ke kapce kultury trepek přidáme na podložní sklo kapku Lugolova roztoku a přikryjeme krycím sklem. Asi po 10 až 15 min. můžeme v cytoplazmě trepek při zvětšení 400 x pozorovat zbarvená zrnka glykogenu. Do závěru uveďte jejich barvu. 4. Pozorování příjmu potravy trepkou ke kepce kultury trepak na podložním sklíčku přisypte špetku tuše, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte pozorování zaznamenejte do závěru Úkol č. 3: Pozorování bičíkovců Pomůcky: mikroskop, preparační sada, kultury krásnoočka (Euglena), podložní a krycí sklo, vata, Lugolův roztok, roztok methylenové zeleně Postup: 1. Na podložní sklíčko kápně kulturu krásnooček a dejte několik vlákének vaty, přikryjte krycím sklíčkem 2. Odsajte nadbytečnou vodu a mikroskopujte. Popište a zakreslete viditelné části. 3. Jádro můžeme zvýraznit přikápnutím 0,5% roztoku methylenové zeleně, bičíky se vybarvují tmavohnědě Lugolovým roztokem. Úkol č. 4: Pozorování pohybu měňavek Pomůcky: mikroskop, preparační sada, kultury měňavek, podložní a krycí sklo Postup: 1. Na podložní sklíčko kápně kulturu mněňavek a mikroskopujte. 2. Zakreslete a popište viditelné části. 3. Popište viditelné pozorování ÚKOLY KE CVIČENÍ 1.) Objasnětě povahu následujících onemocnění a napište jejich původce. 1. nagana 2. trichomonáza 3. Chagasova nemoc 4. akutní spavá nemoc 5. amebóza 6. kokcidióza 7. chronická spavá nemoc 8. orgánové leishmaniózy. včelí úplavice 10. parmový mor 11. bílá krupička 12. toxoplazmóza 2.) Dopňte názvy zobrazených nálevníků b) f) a) c) d) e) g)
OBRAZOVÁ PŘÍLOHA Obr. č. 1: Schéma Krásnoočka zeleného Obr. č. 1: Schéma Měňavky
Obr. č. 3: Schéma Trepky velké trepka velká: a - řasinky b - pulzující vakuola c - velké jádro (makronukleus) d - pelikula e - potravní vakuola f - trichocysty g - malé jádro (mikronukleus) h - buněčná ústa i - buněčná řiť