Курсовая работа (т): Методика изучения ископаемых организмов в континентальных и морских разрезах кайнозоя Дальнего Востока

Рисунок 8 - Диатомовые водоросли [29]

Выбор метода отбора проб фитопланктона зависит от типа водоема, степени развития водорослей, задач исследования, имеющихся в наличии приборов, оборудования и т. п. Одним из таких методов является фильтрование воды через планктонные сети различной конструкции (рисунок 9) [11].

Рисунок 9 - Планктонные сети: 1-3 - сети Апштейна; 4 - сеть Берджа;

- стаканчик к ней; 6 - цилиндрическая сеть ("цеппелин") [12]

Планктонная сеть состоит из латунного кольца и пришитого к нему конического мешка из мельничного шелкового или капронового сита или иного типа. К узкому выходному отверстию плотно прикрепляется стаканчик, который имеет выводную трубку, закрытую краном или зажимом Мора. При сборе планктона поверхностных слоев воды планктонную сеть опускают в воду так, чтобы верхнее отверстие сети находилось на 5-10 см над ее поверхностью. Литровой кружкой черпают воду из поверхностного слоя (до 15-20 см глубины) и выливают ее в сеть, отфильтровывая, таким образом, 50-100 л воды [11].

Закончив сбор планктона, планктонную сеть прополаскивают, опуская ее несколько раз в воду до верхнего кольца, чтобы отмыть водоросли, задержавшиеся на внутренней поверхности сети. Сконцентрированную таким образом пробу планктона, находящуюся в стаканчике планктонной сети, сливают через выводную трубку в заранее приготовленную чистую баночку или бутылку. Сетяные пробы планктона можно изучать в живом и фиксированном состоянии [11].

Для количественного учета фитопланктона производят отбор проб определенного объема. Для этих целей могут быть использованы и сетяные сборы (при условии обязательного учета количества отфильтрованной через сеть воды) или специальные приборы - батометры разнообразной конструкции (рисунок 10) [11].

Рисунок 10 - Приборы для сбора количественных проб фитопланктона:

Сгущение количественных проб фитопланктона можно осуществлять тремя методами, дающими примерно одинаковые результаты - осадочным, фильтрационным и центрифугированием [25].

Сгущение проб осадочным методом проводят после их предварительной фиксации и отстаивания в темном месте в течение 15-20 дней путем отсасывания среднего слоя воды с помощью стеклянной трубки. Отсасывание проводят медленно и осторожно, чтобы не допустить нарушения осадка и засасывания поверхностного слоя пробы. Сгущенную таким способом пробу взбалтывают и, замерив, ее объем, переносят в сосуд меньшего размера [25].

При сгущении проб фильтрационным методом используют "предварительные", а, при необходимости (если размеры планктонных организмов очень малы), и бактериальные фильтры. При этом пробы воды предварительно не фиксируют, и фитопланктон изучают в живом состоянии. Для длительного хранения фильтр с осадком фиксируют в определенном объеме жидкости [25].

Метод центрифугирования применяется обычно для концентрации живого материала проб, в которых плотность природного фитопланктона достаточно низка и прямое микроскопирование содержимого выборки затруднено. Этот метод позволяет сконцентрировать пробу в 10-50 раз [25].

Существующие методы отбора проб фитобентоса предусматривают сбор водорослей, обитающих на поверхности донных грунтов и отложений, в их толще (глубиной до 1 см) и в специфическом придонном слое воды толщиной 2-3 см. Для изучения видового состава фитобентоса достаточно извлечь на поверхность некоторое количество донного грунта с отложениями. На мелководье (до 0,5-1,0 м глубины) это достигается с помощью опущенной на дно пробирки или сифона - резинового шланга со стеклянными трубками на концах, в который засасывают наилок (рисунок 11) [11]. (Наилок - глинисто алевритовый материал, переносимый рекой во взвешенном состоянии [13]). На больших глубинах качественные пробы отбирают с помощью ведерка или стакана, прикрепленного к палке, а также различными грабельками, "кошками", драгами, дночерпателями, илососами, из которых наиболее прост в изготовлении и удобен в работе илосос Перфильева (рисунок 10). Основная часть этого прибора - U-образная трубка с неравными концами. К короткому концу трубки подведена тонкая металлическая трубочка, к которой присоединен длинный резиновый шланг с зажимом на свободном конце. На этом же конце U-образной трубки с помощью резиновой пробки закреплена широкогорлая склянка. На длинном открытом конце трубки прикреплен груз. Прибор с помощью веревки опускают на дно водоема, где под действием груза длинный конец U-образной трубки врезается в толщу донных отложений; после этого конец резинового шланга, оставшийся на поверхности, освобождают от зажима, давая выход воздуху, и ил с силой засасывается в банку через длинный конец трубки. Затем прибор извлекают на поверхность, и содержимое банки переносят в приготовленную для пробы посуду [11].

Рисунок 11 - Приборы для сбора проб фитобентоса: 1 - сифон; 2 - илосос Перфильева; 3 - стакан для ила; 4 - ведро для ила; 5-грабельки; 6-"кошка" [1]

Для отбора количественных проб фитобентоса используют микробентометр Владимировой (рисунок 12). Основная часть его - латунная трубка длиной 25-30 см с внутренним диаметром 4-5 см, на основании которого рассчитывают площадь внутреннего сечения трубки. На верхнем конце этой трубки находится втулка с конусообразной воронкой, в которую на рычаге герметически входит притертая крышка-клапан [11].

Рисунок 12 - Микробентометры Владимировой в открытом (I) и закрытом (II) виде. Микробентометры Травянко и Евдокимовой в поперечном (III) и продольном (IV) сечении: 1 -железная трубка, соединяющая с разборной штангой; 2 - шнур; 3 - кронштейн; 4 - крышка-клапан; 5 - втулка с конусом; 6 - рычаг; 7 - зажим-пружина; 8 - клапанная пробка; 9 -клапан; 10 - основное тело микробентометра; 11 - лопасти стабилизатора; 12 - свинцовый груз; 13 - штуцер для слива придонного слоя воды; 14 - переходная муфта; 15 - трубчатый нож [1]

Трубку с открытой крышкой на разборной деревянной штанге опускают на дно и врезают заточенным нижним концом в толщу донного грунта на несколько сантиметров. Потянув за веревку, закрепленную на свободном конце рычага, закрывают верхнюю втулку трубки крышкой, после чего прибор осторожно извлекают на поверхность. При выходе трубки из воды нижнее отверстие трубки закрывают ладонью, чтобы не допустить выпадения грунта. Открыв крышку, осторожно сливают верхние слои воды в стеклянную посуду до появления мути. Эту первую порцию воды, содержащую планктонные организмы, выливают за борт. Оставшиеся в трубке воду, ил и грунт легко встряхивают и переносят в приготовленную для пробы посуду, предварительно замерив ее объем. Микробентометр Владимировой удобен в работе на глубинах 2,0-2,5 м. Модели микробентометра предложены также В. С. Травянко и Л. В. Евдокимовой (рисунок 13) [11].

Рисунок 13 - Микробентометр Травянко и Евдокимовой [30]

Весь собранный материал делят на две части с целью дальнейшего изучения водорослей в живом и фиксированном состоянии. Живой материал помещают в стерильные стеклянные сосуды, пробирки, колбы, баночки, закрытые ватными пробками, не заполняя их доверху, или в стерильные бумажные пакеты [11].

Материал, подлежащий фиксации, помещают в чисто вымытую и высушенную нестерильную стеклянную посуду (пробирки, бутылки, баночки), плотно закрытую резиновыми или корковыми пробками. Водные пробы фиксируют 40%-м формальдегидом, который добавляют к пробе в соотношении 1:10. Водоросли, находящиеся на твердом субстрате (на бумажных фильтрах, гальке, пустых раковинах моллюсков и т. п.), заливают 4%-м раствором формальдегида. Хорошую сохранность водорослей и их окраски обеспечивает также раствор формальдегида и хромовых квасцов (5 мл 4% -го формальдегида и 10 г К₂SO₄*Сr₂(SO₄)₃*24H₂O в 500 мл воды) [11].

В полевых условиях можно также использовать раствор йода с иодидом калия (10 г КJ растворяют в 100 мл воды, добавляют 3 г кристаллического йода и еще 100 мл воды, встряхивают до полного растворения кристаллов, хранят в темной склянке в течение нескольких месяцев), который добавляют к пробе в соотношении 1:5. Герметически закупоренные фиксированные пробы можно хранить в темном месте в течение длительного времени [11].

Все собранные пробы тщательно этикетируют. На этикетках указывают номер пробы, время и место сбора и фамилию сборщика. Эти же данные параллельно фиксируют в полевом дневнике, в который, кроме того, заносят результаты измерений рН, температуры воды и воздуха и другие наблюдения.

Собранный материал предварительно просматривают под микроскопом в живом состоянии в день сбора, чтобы отметить качественное состояние водорослей до наступления изменений, вызванных хранением живого материала или фиксацией проб (образование репродуктивных клеток, разрушение клеток, колоний, потеря жгутиков и подвижности и т. д.). В дальнейшем собранный материал продолжают изучать параллельно в живом и фиксированном состоянии [11].

Водоросли в живом состоянии в зависимости от их размеров и других особенностей изучают с помощью бинокулярной стереоскопической лупы (МБС-1) или чаще с помощью микроскопов.

Для микроскопического изучения водорослей готовят препараты: на предметное стекло наносят каплю исследуемой жидкости и накрывают ее покровным стеклом. При длительном изучении препарата жидкость под покровным стеклом постепенно подсыхает, и ее следует добавлять. Для уменьшения испарения по краям покровного стекла наносят тонкий слой парафина [11].

При необходимости длительных наблюдений над одним и тем же объектом хороший результат дает метод висячей капли (рисунок 14). На чистое покровное стекло наносят маленькую каплю исследуемой жидкости, после чего покровное стекло, края которого покрыты парафином, парафиновым маслом или вазелином, накладывают каплей вниз на специальное предметное стекло с лункой посередине так, чтобы капля не касалась дна лунки. Такой препарат можно изучать в течение нескольких месяцев, сохраняя его в перерывах между работой во влажной камере [11].

Рисунок 14 - Приготовление препарата методом висячей капли: 1 - предметное стекло с лункой; 2 - покровное стекло с нанесенной на него каплей исследуемой жидкости; 3 - покровное стекло с каплей, накрытое предметным стеклом; 4 - готовый препарат [1]

Диатомовые, обладающие очень тонкими и нежными панцирями, изучают на сухих препаратах с воздушной средой. Для их изготовления суспензию с клетками диатомовых наносят на покровное стекло, высушивают, кладут на предметное стекло и заклеивают по краям лаком [11].

2.4 Моллюски

Моллюски - широко распространенные вторичнополостные, беспозвоночные животные. Тело их мягкое, нерасчлененное, у большинства оно подразделяется на головку, туловище и ногу. Главными признаками моллюсков является наличие у большинства видов известковой раковины и мантии - кожной складки, прикрывающей внутренние органы. Полость рта моллюсков заполнена паренхимой. Кровеносная система незамкнутая. Моллюски подразделяются на классы: брюхоногие, двустворчатые, головоногие [24].

Сбор моллюсков производится теми же методами, которые вообще применяют для сбора донной фауны водоемов. В болотах сбор моллюсков производится скребком. При сборах для определения количества моллюсков можно применять квадратные рамки площадью от 0.1 до 1.0 м², выбирая внутри них моллюсков скребком или руками. В лужах или на прибрежье более крупных водоемов (прудов, озер) моллюсков собирают сачком треугольной или круглой формы из конгресс-канвы или редкой мешочной ткани. Хороший результат дает облов прибрежной полосы стоячих водоемов закидной треугольной драгой. В прибрежье прудов, озер и рек богатые сборы приносит осмотр вынимаемых камней, коряг и выдергиваемых с корнем растений [14].

Для количественного учета промысловых моллюсков на глубине до 2 м можно применять метод площадок с уложенными на дно или плавающими рамками (рисунок 15). В первом случае (когда рамка площадью в 1 м² укладывается на дно) на ограниченном рамкой пространстве вручную выбираются все моллюски. Во втором случае рамка (той же площади) укрепляется с помощью 4 кольев, вбиваемых в дно. Облов площади между кольями ведется с помощью сака с деревянным или металлическим зубчатым ободом (рисунок 16) [14].

Рисунок 15 - Площадка для количественного учета моллюсков [15]

Рисунок 16 - Зубчатый сачок для ловли двустворчатых моллюсков Размеры сачка: длина нижней полосы 26 см, диаметр сачка 17 см, длина зубьев 8-10 см, количество зубьев - 10 [30]

Сбор моллюсков в глубоких частях прудов, озер, рек и водохранилищ требует применения драг (рисунок 17), тралов и дночерпателей (рисунок 18). На мягком илистом грунте употребляют легкие драги треугольной, овальной или четырехугольной формы, а также драги-сачки типа болгарской драги. Для количественного учета моллюсков на мягком дне пользуются коробочным пружинным дночерпателем с площадью захвата 1/40 м² или маленькими ковшевыми дночерпателями киевского образца с площадью захвата 0.01 м². После выемки грунта драгой, сачком или дночерпателем его вываливают в таз, а затем промывают через металлическое сито с ячеями не свыше 1-2 мм. На песчаном дне рек удобна драга с ножами четырехугольной или овальной формы, а для количественных сборов ковшовый дночерпатель несколько большего размера (до 0.1 м²) или штанговый беспружинный дночерпатель [14].

Рисунок 17 - Зубчатая драга для сбора моллюсков [17]

Рисунок 18 - Ковшовый дночерпатель Петерсена: I - открытый; II - закрытый. 1 - ковши, 2 - ось, 3 - замыкающий тросик, 4 - замыкающее приспособление, 5 - окна, 6 - чугунный груз, 7 - цепь, 8 - рабочий трос [16]

Промывка и выборка моллюсков из грунта производится или методом отмачивания с фильтрацией через металлическое сито, или, в случае однородного мелкого песка, пропусканием всей пробы через металлическое сито. На каменистых грунтах озер хорошие результаты дает выемка камней щупами разных систем или, еще лучше, осмотр и сбор камней водолазами [14].

Особого внимания требует сбор моллюсков в пещерных и родниковых водоемах: грунт, который можно взять руками или скребком, должен тщательно просматриваться под лупой, а моллюски размером 1-2 мм выбираться из песка с помощью пипетки, кисточки или тонкого пинцета [14].

При всех сборах моллюсков необходимо тщательным образом изучать условия обитания: особенности грунта, глубину нахождения, температуру воды в тех биотопах, где собраны моллюски (у дна, среди растительности), химические свойства воды (количество растворенного кислорода, углекислоты, соленость, количество и состав взвешенных веществ, прозрачность воды, скорость течения). Все эти данные под порядковым номером, а также число и месяц сбора (желательно также и час наблюдения) заносятся в полевую книжку и журнал. В пробу собранных моллюсков вкладывается этикетка, где повторяются важнейшие данные журнальной записи. Хранение материала производится или в спирту, или в сухом виде [14].

Сначала моллюски на глаз разделяются на классы. Затем определение ведется по определительным таблицам, ход определения все время проверяется по рисункам. Когда таблицы приводят к определению вида, признаки моллюска тщательно сверяются с приведенным описанием: в случае расхождения описания с оригиналом делаются соответствующие заметки в журнале. Изучение зубов ведется под бинокуляром [14].