Regeneration in einem weißen Planar

Dieser Artikel ist eine Zusammenfassung der Hauptarbeit. Der vollständige Text der wissenschaftlichen Arbeiten, der Bewerbungen, der Illustrationen und anderer zusätzlicher Materialien ist auf der Website des III. Internationalen Wettbewerbs für Forschung und kreative Arbeiten der Studierenden „Start in Science“ unter https://www.school-science.ru/0317/1/28069 verfügbar.

Jeder weiß, dass, wenn Sie die Eidechse am Schwanz nehmen, sie verlassen und weglaufen wird. Nach einer Weile wird sie neu werden. Und wenn Sie den Seestern in mehrere Teile zerbrechen, wird aus jedem ein neuer Seestern wachsen. Regeneration - die Wiederherstellung verlorener oder beschädigter Gewebe und Organe ist die wichtigste Eigenschaft aller lebenden Organismen [2]. In verschiedenen Tiergruppen wird die Regeneration in unterschiedlichem Ausmaß ausgedrückt. Krebse und Krabben wachsen verlorene Krallen. Tritonen stellen beschädigte oder verlorene Schwänze, Pfoten, Kiefer wieder her. Einige Würmer können in kleine Stücke gehackt werden und jeder wird zu einem ganzen Wurm. Wie auch bei anderen Säugetieren findet auch beim Menschen eine Regeneration statt, die Möglichkeiten sind jedoch begrenzt. Wir haben Wunden geheilt, Hauthaut wird wiederhergestellt, aber ein abgetrennter Arm wächst nicht mehr. Da die Regeneration eine gemeinsame Eigenschaft aller lebenden Organismen ist, sind ihre Mechanismen bei allen Tieren ähnlich. Wenn wir erfahren, wie die Regeneration bei anderen Tieren erfolgt, können wir lernen, wie man verlorene Organe von Menschen wieder herstellt. Planaria Plattwürmer sind ein ideales Objekt für das Studium der Regeneration, da sie den Körper schon aus einem kleinen Stück wiederherstellen können. Die Spezialisten des Nationalen Wissenschaftlichen Zentrums für Meeresbiologie (NTSMB) der FEB RAS stellten uns freundlicherweise lebende weiße Planarier zur Verfügung, und wir hatten die Möglichkeit, den Regenerationsprozess bei diesen Tieren zu beobachten.

Ziel: Untersuchung der Merkmale der Regeneration der weißen Planaria.

Aufgaben:

  1. Um die Struktur und den Lebensstil von Planaren zu untersuchen.
  2. Machen Sie sich mit den Grundprinzipien des Regenerationsprozesses vertraut.
  3. Das Verhalten von weißen Planariern beobachten.
  4. Identifizieren Sie die Merkmale der Regeneration der weißen Planaria.

Hypothese: Wir haben vorgeschlagen, dass ein neues Individuum aus einem beliebigen Teil des Körpers des weißen Planars wachsen kann.

Zeitpunkt der Studie: Oktober 2016 - Januar 2017.

Der Autor ist Dr. Sc. I.Yu. Dolmatov für die Bereitstellung von Material und Rat während der Arbeit.

Die Struktur und Lebensweise Planaria

Planaria (Tricladida) sind kleine wirbellose Tiere, die zur Klasse der Ziliären Würmer (Turbellaria) gehören, wie Plattwürmer (Plathelminthes) [4]. Sie leben in Süßwasser, manchmal in den Meeren, es gibt terrestrische Arten. Weiße Planaria (Dendrocoelum lacteum) ist eine der häufigsten planarischen Arten in Süßwasserkörpern unseres Landes (Abb. 1). Wie alle Plattwürmer hat es eine relativ einfache Struktur. Die weiße Planaria hat einen durchscheinenden, länglichen Körper von milchiger Farbe, der 1-2 cm lang ist und von oben nach unten stark abgeflacht ist.

Abb. 1. Aussehen der weißen Planaria (Dendrocoelum-Lacteum)

Am vorderen Ende des Körpers befinden sich zwei schwarze Augen und "Tentakeln" - zwei kurze seitliche Auswüchse. Von oben ist der Körper der weißen Planaria mit einem Epithel mit Zilien bedeckt, wodurch er sich reibungslos bewegen kann. Das Epithel scheidet Schleim aus, der den Planariern hilft, sich zu bewegen, und ist ein Schutzmittel. Schleim enthält einige giftige Substanzen für Feinde, so dass Planaria sehr selten angegriffen wird [6]. Unter der Haut befinden sich mehrere Muskelschichten. Sie wachsen dicht mit der Haut zusammen und bilden einen Haut- und Muskelbeutel [5]. Mit Hilfe von planaren Muskeln kann sich die Körperform verändern und bewegen. Ihr Mund ist auf der ventralen Seite des Körpers, näher am Schwanz (Abb. 2). Die mündliche Öffnung führt zum Pharynx. Drei Zweige des Darms verlassen den Pharynx. Planarium hat keine anale Öffnung. Unverdaute Speisereste werden durch den Mund herausgeschleudert.

Abb. 2. Innere Struktur von Planaria: 1 - Mund; 2 - Hals; 3 - Darmast; 4 - Ausscheidungssystem; 5 - epipharyngeale Ganglien; 6 - Nervensäule

Planaria Raubtiere. Sie ernähren sich von verschiedenen kleinen wirbellosen Tieren, Brut- und Fischeiern sowie den Überresten großer Wassertiere. Diese Würmer können langen Hungerstreiks standhalten, abnehmen und an Größe abnehmen. Gleichzeitig verdauen sie ihre eigenen Organe [1]. Das Planarium hat keine Atmungs- und Kreislauforgane. In Wasser gelöster Sauerstoff dringt in den Körper dieses Wurms über die gesamte Körperoberfläche ein. Planarier haben ein Nervensystem. Am vorderen Ende des Körpers befinden sich zwei Nervenganglien - ein primitives "Gehirn". Diese Würmer haben Sinnesorgane. Mit primitiven Augen unterscheidet Planaria Licht von Dunkelheit. Zur Berührung dienen die gesamte Haut und die gepaarten Tentakeln des Vorderendes des Körpers [4]. Planarier haben einen ausgezeichneten Geruchssinn, so dass sie sehr schnell ihre Beute finden. Planaria sind bisexuelle Tiere oder Hermaphroditen. In derselben Person werden sowohl weibliche als auch männliche Geschlechtszellen gebildet. Planaria legt Eier in eine dichte Schale.

Mit steigender Wassertemperatur, Sauerstoffmangel usw. Planarier können in Stücke zerfallen, aus denen ganze Tiere bei günstigen Bedingungen wachsen. Dies wird als Selbstheilung bezeichnet [2]. Einige Arten von Planariern können sich sogar unter normalen Bedingungen in Teile teilen, was als besondere (asexuelle) Fortpflanzungsform angesehen werden kann [6]. Planaria sind sehr regenerativ. Wenn Sie den Wurm halbieren oder sogar in mehrere Teile schneiden, wird jeder der fehlenden Körperteile vervollständigt (Abb. 3).

Abb. 3. Regeneration verschiedener Teile des planarianischen Körpers

Einige Planarier können sich sogar von 1/279 Körperteilen erholen! Die Hauptrolle im Regenerationsprozess spielen Stammzellen. Dies sind Zellen, die bei Bedarf in jedem Organ zu Zellen jeglicher Art werden können. Wenn Planarier in Stücke geschnitten werden, sammeln sich diese Zellen an jeder Stelle des Einschnitts. Stammzellen bilden die Knospe oder das Blastema. Blastemazellen vermehren sich allmählich und bilden Zellen, die Nerven, Muskeln usw. bilden - alles was benötigt wird, um einen verlorenen Teil des Körpers wiederherzustellen. Stammzellen spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Embryos. Im Erwachsenenalter haben die meisten Tiere, einschließlich der Menschen, sehr wenige. Aber der Körper eines erwachsenen Planarien besteht für ein Viertel aus Stammzellen. Daher sind sie gut regeneriert. Die Regenerationsfähigkeit der Trauer (Planaria lugubris) und des Planaria gonocephala (Planaria gonocephala) ist besonders ausgeprägt [3].

Planaria - ein ideales Versuchsobjekt. Sie sind in der Natur leicht verfügbar und in fast jedem fließenden Süßwasserreservoir zu finden. Am häufigsten untersuchen Planarier den Prozess der Regeneration des Kopfes. Das Verfahren besteht darin, dass Planarier den Kopf abschneiden und den Moment des Nachwachsens des Neuen festlegen (Abb. 4). Die erste Stufe der Regeneration findet in einer Woche statt: Ein neues "Gehirn" bildet sich beim Planaristen und wird in der Lage, nach Nahrung zu suchen. Die endgültige Genesung dauert etwa drei Wochen. Je nach äußeren Einflüssen und Bedingungen, beispielsweise der Wasserqualität, kann sich die Regeneration verlangsamen oder beschleunigen.

Abb. 4. Schema des Experiments zur Untersuchung der Regeneration des Kopfbereichs des Planariers

Material und Forschungsmethoden

In unserer Arbeit verwendeten wir weiße Planarier (Dendrocoelum-Lacteum), die im September 2016 in einem Frühling im Datscha-Viertel der Station gefangen wurden, 37 km von der Region Nadezhda entfernt (Abb. 5).

Abb. 5. Aussehen von experimentellen weißen Planariern

Planaria-Arten wurden anhand der verfügbaren Literatur etabliert [5], da es im Primorsky-Territorium keine Experten für diese Gruppe von Wirbellosen gibt. Planarium wurde in Quellwasser gehalten, wobei bei Raumtemperatur getrennte Rohrleitungen hinzugefügt wurden, und wurde einmal wöchentlich mit gefrorenen Blutwürmern gefüttert. Für Experimente wurden Tiere mit einer Länge von etwa 1 bis 1,5 cm ausgewählt und 7 Tage vor den Experimenten mit der Fütterung gestoppt.

Um die Besonderheiten des Regenerationsprozesses zu untersuchen, führte ein weißes Planarium drei Versuche zur Aufteilung seines Körpers in Teile durch (Abb. 6):

Erfahrung Nummer 1. Die Aufteilung des Körpers des Planariers in zwei gleiche Teile.

Test Nr. 2. Trennung des Kopfteils des Planarierkörpers (1/3 vom vorderen Ende).

Test Nr. 3. Trennung des Schwanzteils des Planarierkörpers (1/3 vom hinteren Ende).

Abb. 6. Die Aufteilung des Körpers des Planariers in Teile: A - die ganze Planaria; B - Planaria, in der Mitte geteilt; B - Planaria mit getrenntem Kopf (1/3 des Körpers); G - Planaria mit getrenntem Schwanzteil (1/3 des Körpers)

In jedem Experiment wurden 5 Personen verwendet. Die vorderen und hinteren Planarien jedes Experiments wurden in separaten Gläsern aufbewahrt, die bei Raumtemperatur an einem schattigen Ort aufbewahrt wurden. Die Überwachung der Erholung verlorener Körperteile wurde drei Monate lang durchgeführt. Zwei oder drei Mal pro Woche wurden alle Versuchstiere unter einem Fernglas untersucht. Die Ergebnisse der Beobachtungen wurden in der Tabelle aufgezeichnet. Die Fütterung der experimentellen Planarien wurde fortgesetzt, nachdem sie sich erholt hatten - nach 2-3 Wochen.

Wir beobachteten auch das Verhalten intakter Planarier (Planarier, die wir nicht für das Experiment verwendet haben) und fotografierten. Bei der Untersuchung der Merkmale der Struktur und des Lebensstils dieser Tiere sowie der Grundlagen des Regenerationsmechanismus nutzten wir die wissenschaftliche Literatur und das Internet und konsultierten Experten des NTSMB FEB RAS.

White Planaria-Verhalten

Beobachtungen von Planaren zeigten, dass sie an einem schattigen Ort zu Klumpen zusammengedrückt werden und auf dem Boden des Gefäßes liegen, sich im Licht schnell ausstrecken und aktiv zu krabbeln beginnen. Manchmal schwimmen einige von ihnen in der oberflächennahen Wasserschicht. Während der Fütterung finden die Planarier sehr schnell (innerhalb einer Minute) Nahrung und schieben ihre Kehlen. Die Kehlen sind lang und auch mit bloßem Auge sehr gut sichtbar (Abb. 7).

Abb. 7. Der Prozess der Fütterung von weißen Planariern. Links - der Beginn der Fütterung; in der Mitte - das obere Individuum mit verlängertem Pharynx; richtig - gut gefütterte Planaria

Nach 5-10 Minuten wechseln die Planarien ihre Farbe: Aus Weiß wird Rosa. Diese Nahrung gelangt in den Darm, der durch das durchsichtige Integument des Körpers gesehen wird. Es ist interessant festzustellen, dass sich weiße Planarier, egal wie hungrig sie waren, nie gegenseitig gegessen haben. Aber mit Quellwasser kam ein kleinerer Planar einer anderen Art in unser Gefäß. Eine Woche später verschwand sie spurlos. Vielleicht wurde es von größeren Nachbarn gegessen. Wir stellten auch fest, dass intakte Planarier während der drei Monate der Beobachtung eineinhalb Mal abnahmen (Abb. 8). Wir glauben, dass der Grund dafür die Bedingungen der Erhaltung waren, die sich von den natürlichen unterschieden.

Abb. 8. Verringerung der Körperlänge von intakten Planariern für 3 Monate Beobachtungen.

Wir haben auch den Prozess der Selbstheilung bei diesen Würmern beobachtet. Offensichtlich hatten Planarier Stress, wenn sie aus der natürlichen Umgebung in die Bank gepflanzt wurden. Vier Personen, mit denen sie keine Experimente durchgeführt hatten, legten ihre Schwänze ab. Danach züchteten sie schnell neue Schwänze, und die alten lagen bewegungslos am Boden der Dose und verschwanden nach einiger Zeit.

Merkmale der Regeneration in einer weißen Planaria

Fünf weiße Planarien wurden in zwei gleiche Teile geschnitten (Abb. 9).

Abb. 9. Trennung des planarischen Körpers in zwei gleiche Teile.

Die vorderen Teile (1/2 des Körpers) wurden in das Gefäß Nr. 1 und die hinteren Teile (1/2 des Körpers) in das Gefäß Nr. 2 gestellt. Gut definierte Kerben, die an den Schnittlinien beider Teile ausgebildet waren.

Bank Nr. 1. Die vorderen Teile der Planaristen bewegten sich während der gesamten Regenerationsphase weiterhin aktiv. Nach 5–7 Tagen wurden die Ausgrabungen an der Stelle der Inzision in drei Exemplaren eingeebnet, an deren Stelle ein dünner Film erschien - das Blastema und dann begannen durchsichtige Schwanzteile zu wachsen (10). Nach drei Wochen hatten sie bereits normale Schwänze.

Abb. 10. Das Aussehen der vorderen Teile der weißen Planaria. Links - drei Tage nach der Trennung, rechts - in zwei Wochen (in der Mitte gibt es eine Instanz mit zwei gebogenen Schwänzen)

In den beiden anderen Exemplaren blieb die Verzweigung am Ort des Einschnitts erhalten. Im kleinsten Fall verzögerte sich diese Spaltung in einem Monat und ein normaler Schwanz wuchs. Der andere hatte eine Verdickung des Körperendes und zwei gefaltete Schwänze, und ein zweites Augenpaar erschien auf dem Kopf. Nach einem Monat machten sich diese Abweichungen im Erholungsprozess des Schwanzabschnitts weniger bemerkbar: Die Verdickung verschwand und beide Schwänze richteten sich auf, das zweite Augenpaar blieb jedoch erhalten.

Bank Nr. 2. Die hinteren Teile der Experimentalplaneten unmittelbar nach der Trennung bewegten sich aktiv in einem Schlitz, aber einen Tag später verlangsamte sich ihre Bewegung. Nach einer Woche kroch nur eine Person aus 5 Rücken, die anderen klumpten und lagen am Boden und bewegten sich kaum. Nach zwei Wochen zeigte die aktive Probe deutlich einen dünnen, transparenten Kopf mit Augen (Abb. 11). Nach zwei Wochen warf die Planaria, die ihren Kopf erfolgreich wiederhergestellt hatte, den Schwanz selbständig zurück. Und zwei Wochen später wurde sie neu.

Abb. 11. Das Aussehen der hinteren Teile der Planer. Links - drei Tage nach der Trennung, rechts - in zwei Wochen. Richtig - in der Mitte des Teils, der den Kopf gewachsen ist

Einen Monat nach Beginn des Experiments stellten somit alle Kopfteile (1/2 des Körpers) ihre Schwänze (100%) wieder her. Nur einer der fünf Schwanzteile (1/2 des Körpers) erholte den Kopf (20%).

Merkmale einer weißen Planaria

White Planaria ist eine Kreatur, die zu Ziliarenwürmern gehört. Es lebt hauptsächlich in Süßwasserkörpern. Weiße Planarier versuchen, Tageslicht zu vermeiden, sodass sie sich oft hinter Kieselsteinen und unter Pflanzen verstecken. Dabei handelt es sich um Raubtiere, deren Nahrung von kleinen Wassertieren - Krustentieren, Protozoen, Insektenlarven, Fischeiern - angeboten wird. Die planarische Struktur ist ziemlich primitiv, aber dieser Wurm hat eine erstaunliche Regenerationsfähigkeit.

Biodiversität

Die weiße Planaria ist einer der Vertreter der riesigen Gattung. Der Körper dieser Würmer ist mit Flimmern bedeckt, die mit bloßem Auge nicht unterschieden werden können. Sie erleichtern die Bewegung in der Umgebung, in der sie leben müssen - in Wasser (frisch oder Meer), Boden und Pflanzen, die in feuchten Gebieten wachsen. Unter ihnen sind Parasiten und frei lebende Individuen.

Unter anderen Vertretern der Gattung:

  • schwarze Planaria;
  • braun
  • Trauer
  • Winkelkopf Planaria;
  • gehörnte

White Planaria, so genannt wegen seiner milchig-rosafarbenen Farbe, ist der größte unter den Würmern, vereint von einem Taxonomen. Die Länge erreicht 3 cm, in ihrer Anatomie ähnelt sie anderen Plattwürmern. Die charakteristischen Merkmale seiner Struktur sind die längliche Form und die bilaterale Symmetrie des Körpers.

Weiße Planarien (eine Art Plattwurm) und andere Vertreter dieser Gattung haben eine außergewöhnliche Fähigkeit - die Regeneration verlorener Körperteile. Zum Beispiel werden die Planarier in zwei getrennten Individuen wiedergeboren. Winzige Wurmstücke werden in wenigen Wochen zu einem vollständigen Körper.

Neue Gewebe können durch pluripotente Stammzellen, so genannte Neoplasten, wachsen. Dies sind die einzigen Zellen des Wurms, die sich aktiv teilen können. Bei der Regeneration wird das vorhandene Gewebe wieder aufgebaut, um die Symmetrie, Proportionen und Organe des weißen Planariers wiederherzustellen.

Strukturelle Merkmale

Die weiße Planaria hat drei Keimschichten: das Ektoderm, das Mesoderm und das Endoderm. Dies sind Darmkavitäten und Körperhöhlen, sie sind tatsächlich beraubt. Es gibt aber einen Verdauungstrakt mit einem Loch.

Dieser Plattwurm hat einen Kopf, der wie ein Hecht oder ein Dreieck geformt ist. In der äußeren Struktur des Planariers können die taktilen Organe unterschieden werden - es handelt sich um kurze und tentakelartige Vorsprünge an den Seiten des Kopfes.

Würmer haben auch andere Sinne - zwei schwarze Augen, die sich hinter den Auswüchsen befinden. Sie reagieren auf Lichtniveaus. Außerdem haben sie einen Geruchssinn entwickelt, der ihnen hilft, Beute zu spüren, woraufhin sich der Wurm rasch auf sie zubewegt.

Das Nervensystem der weißen Planaria umfasst die Ganglien. Diese zweilappige Gewebemasse wird manchmal sogar als Gehirn bezeichnet. Wissenschaftler haben gezeigt, dass hier spontan elektrophysiologische Schwankungen auftreten, wie bei weiter entwickelten Tieren.

Vom Ganglion gehen zwei Nervenstränge aus, die sich bis zum Schwanz des Wurms erstrecken. Es gibt viele Quer-Nerven, die mit Schnüren verbunden sind. Dies lässt das System der weißen Planarorgane wie eine Leiter aussehen. Eine solche nervöse Organisation hilft dem Wurm, koordiniert zu reagieren.

Der innere Aufbau des weißen Planariums ist im Allgemeinen sehr einfach. Den Atmungsorganen werden diese Flossenwürmer entzogen, sie nehmen Sauerstoff auf und setzen Kohlendioxid durch Diffusion frei. Das Ausscheidungssystem besteht aus zahlreichen Röhrchen mit Poren und Zellen mit einer Ziliarflamme. Letztere dienen auch dazu, unerwünschte Flüssigkeiten aus dem Körper zu entfernen. Der Abfall wird durch die Poren auf der Dorsalfläche des Wurms abgegeben.

Parasit oder nicht?

Planaria ist ein frei lebendes Tier, das andere Kreaturen angreift, von anderen Würmern und Krebstieren bis hin zu kleinen Fischen und Schnecken. Sie kann Aas essen und in Gefangenschaft sogar Weißbrot.

Eine solche Vielfalt an Lebensmitteln, da die Würmer nicht ihre gesamte Beute schlucken müssen. In der Struktur der weißen Planaria gibt es ein interessantes Organ - den Pharynx, der sich aus der Körperhöhle erstrecken kann. Es dringt unter die Decke der Beute ein, dann wird das Gewebe des Opfers durch ein Geheimnis zerstört, das durch den Hals des Wurms abgesondert wird.

Das Planaria-Verdauungssystem umfasst die folgenden Organe:

  • Mundhöhle.
  • Hals
  • Gastrovaskuläre Kavität (Darm).

Das Verdauungssystem der meist fleischfressenden Ziliarwürmer ermöglicht es ihnen, Nahrung mit Hilfe von Enzymen zu verdauen. Sie ragen aus dem Mund heraus, der sich in der Mitte des Unterkörpers befindet. Diese Enzyme lösen eine externe Verdauung aus.

Der Pharynx dient zur Verbindung des Mundes und der Gastrovaskavität. Diese Struktur erstreckt sich über den gesamten Körper, sodass die notwendigen Substanzen aus der Nahrung alle Extremitäten erreichen können. Der Darm wird mit vielen kleinen, blind geschlossenen Ästen versorgt. Sein dunkler Inhalt kann sogar durch die Integumente des Körpers gesehen werden.

Wenn Milch Planaria frisst, saugt sie mit ihrem muskulösen Mund Nahrung auf. Nahrung gelangt durch den Pharynx in den Darm, wo es von den Zellen, die es auskleiden, aufgenommen wird. Dann wird die Ernährung auf den Rest des Körpers verteilt.

Zucht

White Planaria ist ein Hermaphrodit, der Wurm hat männliche und weibliche Genitalien. Aber um zu züchten, brauchen wir auf jeden Fall zwei Individuen. Einer überträgt seine Sekrete auf den anderen, nimmt Samenflüssigkeit auf und gibt sie auf. Durch die Befruchtung bilden sich Eier im Körper. Für Mauerwerkswürmer wählen Sie sichere und geschützte Orte. Eier sind mit einer dichten Schale bedeckt, die sowohl sehr niedrigen als auch hohen Temperaturen standhält.

Die sexuelle Fortpflanzung von Planarium ist die bevorzugte Option. Dies verbessert das Überleben, indem die genetische Vielfalt erhöht wird.

Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung reißt die Milchplanaria ihr Schwanzende ab. Dann holt jede Hälfte die durch Regeneration verlorenen Teile wieder ein. Neoblasten sind geteilt und differenziert, was zu zwei Würmern führt.

Mögliche Gefahr

Für einen Mann tragen sie keine Bedrohung. Planarier in einem Aquarium können jedoch zu einer erheblichen Verringerung der biologischen Vielfalt in diesem Aquarium führen. Diese Raubtiere zerstören schnell kleine Krebstiere, Garnelen und sogar Fische. Sie erscheinen als Folge einer unsachgemäßen Pflege des Aquariums. Wenn sich eine Planaria mit einem anderen Schädling, der Hydra, vereinigt, können sie zusammen schwere Schäden verursachen.

Zur Bekämpfung dieser Wasserparasiten werden Medikamente gegen den Helm eingesetzt. Einer von ihnen ist Febendazole (Febtal). Mit diesem Medikament können Infektionen durch Darmparasiten bei Haustieren und Vieh behandelt werden. Dem Aquariumwasser wird sorgfältig verdünnte Lösung zugesetzt. Das Schema beinhaltet die Wiederholung des Verfahrens an einem Tag. Wenden Sie sich in jedem Fall an Experten.

Erfahrene Aquarianer geben folgende Empfehlungen, um die Dominanz eines Süßwasserplaners in einem häuslichen Teich zu vermeiden:

  • Die Bewohner mäßig ernähren. Nicht rechtzeitig gegessenes Essen ist das beste Futter für Aquarienschädlinge.
  • Reinigen Sie das Aquarium regelmäßig und gründlich. Vergessen Sie nicht die Behandlung des Bodens.
  • Seien Sie vorsichtig und achten Sie auf mögliche Schädlinge. Sie vermehren sich sehr schnell und ohne entsprechende Maßnahmen wird das Aquarium schnell gefüllt.

Milchplanaria lebt in Süßwasser und ist für Menschen nicht gefährlich. Der Besitzer des Aquariums sollte jedoch vorsichtig sein. Der Lebensstil eines weißen Planariums ist sehr aktiv - er vervielfacht sich schnell und entwickelt sich weiter. Dadurch kann dieser Wurm die biologische Vielfalt des Aquariums stark beeinträchtigen.

Forschungsarbeit. Merkmale des Regenerationsprozesses in weißen Planaria

Abschrift

1 Forschungsarbeit Merkmale des Regenerationsprozesses in einem weißen Planarier Abgeschlossen: Nikita Marmilov, Schülerin der 4. Klasse, MBOU-Schule 1 s. Volno-Nadezhdinskoe, Gebiet Primorsky Gebietsleiterin: Tatyana Zvyagintseva, Lehrerin für zusätzliche Ausbildung, Sekundarschule für Sekundarschule 1 p. Volno-Nadezhdinskoe vom Forschungsberater des Territoriums Primorsky: Dolmatov Igor Yuryevich, Doktor der biologischen Wissenschaften, Chefforscher des NTSMB der Fernost-Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften

2 Inhaltsverzeichnis Einführung Literaturübersicht Konstruktion und Planarian Planaria Planarium Regeneration Material und Methoden der Forschungsergebnisse und Diskussion White Planarian Behavior Regeneration Merkmale von White Planaria Schlussfolgerungen. 17 Referenzen Anhang

3 Einleitung Jeder weiß, wenn man die Eidechse am Schwanz nimmt, wird er sie verlassen und weglaufen. Nach einer Weile wird sie neu werden. Und wenn Sie den Seestern in mehrere Teile zerbrechen, wird aus jedem ein neuer Seestern wachsen. Regeneration - die Wiederherstellung verlorener oder beschädigter Gewebe und Organe ist die wichtigste Eigenschaft aller lebenden Organismen [2]. In verschiedenen Tiergruppen wird die Regeneration in unterschiedlichem Ausmaß ausgedrückt. Krebse und Krabben wachsen verlorene Krallen. Tritonen stellen beschädigte oder verlorene Schwänze, Pfoten, Kiefer wieder her. Einige Würmer können in kleine Stücke gehackt werden und jeder wird zu einem ganzen Wurm. Wie auch bei anderen Säugetieren findet auch beim Menschen eine Regeneration statt, die Möglichkeiten sind jedoch begrenzt. Wir haben Wunden geheilt, Hauthaut wird wiederhergestellt, aber ein abgetrennter Arm wächst nicht mehr. Da die Regeneration eine gemeinsame Eigenschaft aller lebenden Organismen ist, sind ihre Mechanismen bei allen Tieren ähnlich. Wenn wir erfahren, wie die Regeneration bei anderen Tieren erfolgt, können wir lernen, wie man verlorene Organe von Menschen wieder herstellt. Planaria Plattwürmer sind ein ideales Objekt für das Studium der Regeneration, da sie den Körper schon aus einem kleinen Stück wiederherstellen können. Die Spezialisten des Nationalen Wissenschaftlichen Zentrums für Meeresbiologie (NTSMB) der FEB RAS stellten uns freundlicherweise lebende weiße Planarier zur Verfügung, und wir hatten die Möglichkeit, den Regenerationsprozess bei diesen Tieren zu beobachten. Ziel: Untersuchung der Merkmale der Regeneration der weißen Planaria. Ziele: 1. Untersuchung der Struktur und des Lebensstils von Planaren. 2. Machen Sie sich mit den Grundprinzipien des Regenerationsprozesses vertraut. 3. Das Verhalten von weißen Planariern beobachten. 4. Identifizieren Sie die Merkmale der Regeneration der weißen Planaria. Hypothese: Wir haben vorgeschlagen, dass ein neues Individuum aus einem beliebigen Teil des Körpers des weißen Planars wachsen kann. Zeitpunkt der Studie: Oktober 2016 Januar 2017 3

4 Der Autor ist Dr. Sc. I.Yu. Dolmatov für die Bereitstellung von Material und Rat während der Arbeit. 1. Literaturübersicht 1.1. Die Struktur und der Lebensstil der Planaria Planaria (Tricladida) sind kleine Wirbellose, die zur Klasse der Zilienwürmer (Turbellaria) gehören, wie Plattwürmer (Plathelminthes) [4]. Sie leben in Süßwasser, manchmal in den Meeren, es gibt terrestrische Arten. Weiße Planaria (Dendrocoelum lacteum) ist eine der häufigsten planarischen Arten in Süßwasserkörpern unseres Landes (Abb. 1). Wie alle Plattwürmer hat es eine relativ einfache Struktur. In einer weißen Planaria ist der Körper durchscheinend, länglich, von oben nach unten stark abgeflacht und hat einen milchigen Körper von 1 bis 2 cm Länge. 1. Aussehen der weißen Planaria (Dendrocoelum lacteum) Am vorderen Ende des Körpers befinden sich zwei schwarze Augen und "Tentakeln", zwei kurze seitliche Auswüchse. Von oben ist der Körper der weißen Planaria mit einem Epithel mit Zilien bedeckt, wodurch er sich reibungslos bewegen kann. Das Epithel scheidet Schleim aus, der den Planariern hilft, sich zu bewegen, und ist ein Schutzmittel. Schleim enthält einige giftige Substanzen für Feinde, so dass Planaria sehr selten angegriffen wird [6]. Unter der Haut befinden sich mehrere Muskelschichten. Sie wachsen dicht mit der Haut zusammen und bilden einen Haut- und Muskelbeutel [5]. Mit Hilfe von planaren Muskeln kann sich die Körperform verändern und bewegen. Ihr Mund befindet sich auf der ventralen Seite des Körpers, näher am Schwanz (Abb. 2). Mundöffnung 4

5 führt den Hals hinunter. Drei Zweige des Darms verlassen den Pharynx. Planarium hat keine anale Öffnung. Unverdaute Speisereste werden durch den Mund herausgeschleudert. Abb. 2. Innere Struktur von Planaria: 1 Mund; 2 Schlucke; 3 Zweig des Darms; 4 Ausscheidungssystem; 5 epipharyngeale Ganglien; 6 Nervensäule Planaria Raubtiere. Sie ernähren sich von verschiedenen kleinen wirbellosen Tieren, Brut- und Fischeiern sowie den Überresten großer Wassertiere. Diese Würmer können langen Hungerstreiks standhalten, abnehmen und an Größe abnehmen. Gleichzeitig verdauen sie ihre eigenen Organe [1]. Das Planarium hat keine Atmungs- und Kreislauforgane. In Wasser gelöster Sauerstoff dringt in den Körper dieses Wurms über die gesamte Körperoberfläche ein. Planarier haben ein Nervensystem. Am vorderen Ende des Körpers befinden sich zwei Nervenganglien des primitiven "Gehirns". Diese Würmer haben Sinnesorgane. Mit primitiven Augen unterscheidet Planaria Licht von Dunkelheit. Zur Berührung dienen die gesamte Haut und die gepaarten Tentakeln des Vorderendes des Körpers [4]. Planarier haben einen ausgezeichneten Geruchssinn, so dass sie sehr schnell ihre Beute finden. Planaria sind bisexuelle Tiere oder Hermaphroditen. In derselben Person werden sowohl weibliche als auch männliche Geschlechtszellen gebildet. Planarier legen Eier in eine dichte Hülle. Planarium-Regeneration Mit steigender Wassertemperatur, Sauerstoffmangel usw. Planarier können in Stücke zerfallen, aus denen ganze Tiere bei günstigen Bedingungen wachsen. Dies wird als Selbstheilung bezeichnet [2]. Einige Arten von Planariern können sich sogar unter normalen Bedingungen in Teile teilen, was als besondere (asexuelle) Fortpflanzungsform betrachtet werden kann 5

6 [6]. Planaria sind sehr regenerativ. Wenn Sie den Wurm halbieren oder sogar in mehrere Teile schneiden, wird jeder der fehlenden Körperteile vervollständigt (Abb. 3). Abb. 3. Regeneration verschiedener Teile des planarischen Körpers Einige Planariern können sich sogar von 1/279 Körperteilen erholen! Die Hauptrolle im Regenerationsprozess spielen Stammzellen. Dies sind Zellen, die bei Bedarf in jedem Organ zu Zellen jeglicher Art werden können. Wenn Planarier in Stücke geschnitten werden, sammeln sich diese Zellen an jeder Stelle des Einschnitts. Stammzellen bilden die Knospe oder das Blastema. Blastemazellen vermehren sich allmählich und bilden Zellen, die Nerven, Muskeln usw. bilden. Dies alles ist erforderlich, um den verlorenen Teil des Körpers wiederherzustellen. Stammzellen spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Embryos. Im Erwachsenenalter haben die meisten Tiere, einschließlich der Menschen, sehr wenige. Aber der Körper eines erwachsenen Planarien besteht für ein Viertel aus Stammzellen. Daher sind sie gut regeneriert. Die Regenerationsfähigkeit der Trauer (Planaria lugubris) und des Planaria gonocephala (Planaria gonocephala) ist besonders ausgeprägt [3]. Planaria ist ein ideales Versuchsobjekt. Sie sind in der Natur leicht zugänglich, sie finden sich in fast jedem fließenden Süßwasserreservoir. Am häufigsten untersuchen Planarier den Prozess der Regeneration des Kopfes. Das Verfahren besteht darin, dass Planarier den Kopf abschneiden und den Moment des Nachwachsens des Neuen festlegen (Abb. 4). Die erste Stufe der Regeneration findet in einer Woche statt: Ein neues "Gehirn" bildet sich beim Planaristen und wird zu 6

7 in der Lage, nach Nahrung zu suchen. Die endgültige Genesung dauert etwa drei Wochen. Je nach äußeren Einflüssen und Bedingungen, beispielsweise der Wasserqualität, kann sich die Regeneration verlangsamen oder beschleunigen. Abb. 4. Schema des Experiments zur Untersuchung der Regeneration des Ebenenkopfes 2. Material und Untersuchungsmethoden Wir verwendeten weiße Planariern (Dendrocoelum-Lacteum), die im September 2016 in einem Frühjahr im Datscha-Bereich des Bahnhofs 37 km im Bezirk Nadezhda (Abb. 5) gefangen wurden. Abb. 5. Aussehen von experimentellen weißen Planariern: Die Bestimmung von Planarianspezies erfolgte anhand der verfügbaren Literatur [5], da es im Primorsky-Gebiet keine Experten für diese Gruppe von Invertebraten gibt. Planaria wurde im Frühjahr 7 gehalten

8 Wasser unter Zusatz von destilliertem Wasser bei Raumtemperatur und einmal wöchentlich gefrorene Blutwürmer. Für Experimente wurden Tiere mit einer Länge von etwa 1 bis 1,5 cm ausgewählt und 7 Tage vor den Experimenten mit der Fütterung gestoppt. Um die Besonderheiten des Regenerationsprozesses zu untersuchen, führte ein weißes Planarium drei Versuche zur Unterteilung des Körpers in Teile durch (Abb. 6): Experiment 1. Die Unterteilung des Planarienkörpers kreuzte sich in zwei gleiche Teile. Experiment 2. Trennung des Kopfteils des Planarierkörpers (1/3 vom vorderen Ende). Erleben Sie 3. Die Trennung des Schwanzes der Body planaria (1/3 vom hinteren Ende). Abb. 6. Die Aufteilung des Körpers von Planaria in Teile: Eine ganze Planaria; B. planaria, in der Mitte geteilt; In Planaria mit getrenntem Kopf (1/3 des Körpers); D - Planaria mit getrenntem Schwanzteil (1/3 des Körpers) In jedem Experiment wurden 5 Individuen verwendet. Die vorderen und hinteren Planarier jedes Experiments wurden in separaten Gläsern aufbewahrt, die bei Raumtemperatur an einem schattigen Ort aufbewahrt wurden. Die Überwachung der Erholung verlorener Körperteile wurde drei Monate lang durchgeführt. Zwei oder drei Mal pro Woche wurden alle Versuchstiere unter einem Fernglas untersucht (Abb. 1-2 des Anhangs). Die Ergebnisse der Beobachtungen wurden in der Tabelle (Tabelle 1-3 Anhang) aufgezeichnet. Die Fütterung der experimentellen Planaristen wurde fortgesetzt, nachdem sie sich nach 2-3 Wochen erholt hatten. 8

Wir beobachteten auch das Verhalten von intakten Planariern (Planariern, die wir nicht für das Experiment verwendet haben) und machten Fotos. Bei der Untersuchung der Merkmale der Struktur und des Lebensstils dieser Tiere sowie der Grundlagen des Regenerationsmechanismus nutzten wir die wissenschaftliche Literatur und das Internet und konsultierten Experten des NTSMB FEB RAS. 3. Forschungsergebnisse 3.1. Das Verhalten von weißen Planariern: Die Beobachtung von Planariern zeigte, dass sie an einem schattigen Ort zu Klumpen zusammengedrückt werden und am Boden des Gefäßes liegen, sich im Licht schnell ausstrecken und zu krabbeln beginnen. Manchmal schwimmen einige von ihnen in der oberflächennahen Wasserschicht. Während der Fütterung finden die Planarier sehr schnell (innerhalb einer Minute) Nahrung und schieben ihre Kehlen. Die Kehlen sind lang und auch mit bloßem Auge sehr gut sichtbar (Abb. 7). Abb. 7. Der Prozess der Fütterung von weißen Planariern. Beginnen Sie mit der Fütterung; in der Mitte des oberen Individuums mit erweitertem Hals; rechts gefütterte Planarien: Nach 5–10 Minuten wechseln die Planarien ihre Farbe: von Weiß aus werden sie rosa. Diese Nahrung gelangt in den Darm, der durch das durchsichtige Integument des Körpers gesehen wird. Es ist interessant festzustellen, dass sich weiße Planarier, egal wie hungrig sie waren, nie gegenseitig gegessen haben. Aber mit Quellwasser kam ein kleinerer Planar einer anderen Art in unser Gefäß. Eine Woche später verschwand sie spurlos. Vielleicht wurde es von größeren Nachbarn gegessen. Wir stellten auch fest, dass in den drei Monaten der Beobachtung die Anzahl der intakten Planarier um 9 zurückging

10 und eine halbe Zeit (Fig. 8). Wir glauben, dass der Grund dafür die Bedingungen der Erhaltung waren, die sich von den natürlichen unterschieden. Abb. 8. Reduktion der Körperlänge von intakten Planariern über einen Beobachtungszeitraum von 3 Monaten sowie den Selbstheilungsprozess dieser Würmer. Offensichtlich hatten Planarier Stress, wenn sie aus der natürlichen Umgebung in die Bank gepflanzt wurden. Vier Personen, mit denen sie keine Experimente durchgeführt hatten, legten ihre Schwänze ab. Danach züchteten sie schnell neue Schwänze, und die alten lagen bewegungslos auf dem Boden der Dose und verschwanden nach einiger Zeit. Regenerationsmerkmale des weißen Planariums Erfahrung 1 Fünf Personen des weißen Planariers wurden in zwei gleiche Teile geschnitten (Abb. 9). Abb. 9. Die Aufteilung des planarischen Körpers in zwei gleiche Teile 10

11 Die vorderen Teile (1/2 des Körpers) wurden in das Gefäß 1 gegeben, und die hinteren Teile (1/2 des Körpers) wurden in das Gefäß 2 gelegt. Auf den Schnittlinien beider Teile wurden gut definierte Kerben gebildet. Bank 1. Die vorderen Teile der Planarien bewegten sich während des gesamten Regenerationszeitraums weiterhin aktiv. Nach fünf bis sieben Tagen wurden die Ausgrabungen an der Stelle des Einschnitts in drei Proben nivelliert, ein dünner Film des Blastems erschien an ihrer Stelle und dann begannen durchsichtige Schwanzteile zu wachsen (10). Nach drei Wochen hatten sie bereits normale Schwänze. Abb. 10. Das Aussehen der vorderen Teile der weißen Planaria. Links drei Tage nach der Trennung, rechts in zwei Wochen (in der Mitte befindet sich eine Probe mit zwei abgewinkelten Schwänzen), während die anderen zwei Proben an der Stelle des Einschnitts einen Spalt aufweisen. Im kleinsten Fall verzögerte sich diese Spaltung in einem Monat und ein normaler Schwanz wuchs. Der andere hatte eine Verdickung des Körperendes und zwei gefaltete Schwänze, und ein zweites Augenpaar erschien auf dem Kopf. Nach einem Monat machten sich diese Abweichungen im Erholungsprozess des Schwanzabschnitts weniger bemerkbar: Die Verdickung verschwand und beide Schwänze richteten sich auf, das zweite Augenpaar blieb jedoch erhalten. Bank 2. Die hinteren Teile der Experimentalplaneten unmittelbar nach der Trennung bewegten sich aktiv in einem Schlitz, aber einen Tag später verlangsamte sich ihre Bewegung. Nach einer Woche kroch nur eine Person aus 5 Rücken, die anderen klumpten und lagen am Boden und bewegten sich kaum. Im aktiven Fall nach zwei 11

Ein dünner transparenter Kopf mit Augen war 12 Wochen lang deutlich sichtbar (Abb. 11). Nach zwei Wochen warf die Planaria, die ihren Kopf erfolgreich wiederhergestellt hatte, den Schwanz selbständig zurück. Und nach zwei Wochen ist sie neu aufgewachsen. Abb. 11. Das Aussehen der hinteren Teile der Planer. Drei Tage nach der Trennung, rechts zwei Wochen. In einem Monat nach Beginn des Experiments konnten somit alle Kopfteile (1/2 des Körpers) ihre Schwänze (100%) wiedererlangen. Nur einer der fünf Schwanzteile (1/2 des Körpers) erholte den Kopf (20%). Experiment 2 Bei 5 Personen trennten Planarier den Kopfteil (1/3 des Körpers vom Vorderwagen) (Abb. 12). Abb. 12. Die Aufteilung des planarischen Körpers in zwei Teile (1/3 der Körpervorderseite, 2/3 der Körperrückseite). Links ganze Planaria, rechts zwei Körperteile 12

13 Auf den Einschnittlinien bilden sich gut definierte Kerben. Die vorderen Teile (1/3 der Karosserie) wurden in eine Dose mit 3 Kanälen und die hinteren Teile (2/3 einer Karosserie) in eine Dose mit 4 Bechern platziert. Bank 3. Die Vorderteile der Planarien bewegten sich während der Regenerationsperiode weiterhin aktiv (13). Eine Woche später begann der Wiederherstellungsprozess, der auf verschiedene Arten stattfand. Abb. 13. Aussehen der vorderen Teile der Planaristen (1/3 des Körpers). Unmittelbar nach der Trennung sofort nach einer Woche verlassen. Die drei vorderen Teile haben normale Schwänze. Eine Person hatte einen gegabelten Schwanz und eine andere hatte einen etwas unebenen Schwanz. Einige Personen veränderten die Anzahl der Augen in zwei für drei Augen und in dem Fall mit einem gegabelten Schwanz vier. Nach drei Wochen war der wiederhergestellte Pharynx bei allen Individuen sichtbar. Nach einem Monat Beobachtungen stellte die Vorderseite aller experimentellen Planaristen den Schwanz wieder her und ein Schwanz blieb gespalten. Da diese Fronten klein waren (nur ein Drittel der Karosserie), waren die "neuen" Planarien klein. Bank 4. Die hinteren Teile der Experimentalplaneten unmittelbar nach der Trennung bewegten sich aktiv in einem Schlitz, aber einen Tag später verlangsamte sich ihre Bewegung. Nach einer Woche rundeten sich die Schnittlinien und dehnten sich, während sie sich bewegten (der Kopf begann zu wachsen) (Abb. 14). Nach zwei Wochen hatten alle hinteren Teile des Planariers dünne, durchsichtige Köpfe mit blassen Augen. Einen Monat später hatten vier Exemplare normale Köpfe und ein Planar hatte einen ungewöhnlichen spitzen Kopf. Einen Monat später unterschied sie sich nicht von 13

14 andere. Aus irgendeinem Grund wies die andere Planaria selbst den größten Teil des hinteren Endes des Körpers (Trennlinie unmittelbar nach den Augen) zurück. Der Regenerationsprozess im großen hinteren Teil des Körpers dieses Planars war schnell: Die Augen erschienen nach einer Woche, und nach einem halben Monat unterschied sich dieses Exemplar nicht von den anderen. Ein sehr kleiner vorderer Teil dieses Planariums hatte Veränderungen mit den Augen: Eine Woche später gab es anstelle von zwei normalen Augen zwei Placer mit kleinen Punkten. Dann verschwand dieser sehr kleine Sprengkopf. Abb. 14. Das Aussehen der hinteren Teile des Planariers (2/3 des Körpers). Unmittelbar nach der Trennung sofort nach einer Woche verlassen. Einen Monat nach Beginn des Experiments konnten alle vorderen Teile der experimentellen Planaristen (1/3 des Körpers) ihre verlorenen Schwänze (100%) wiedergewinnen, und alle hinteren Teile (2/3 des Körpers) wuchsen um 100%. Die Größe der neuen Individuen hing von der Größe der regenerierenden planarischen Teile ab: Von einem Drittel des Körpers wurden kleine Planarier gebildet, und von zwei Dritteln des Körpers wurden größere gebildet. Test 3 Bei 5 Individuen des Weißen Planariums wurden die Schwanzabschnitte unterhalb des Pharynx getrennt (1/3 des Körpers vom hinteren Ende). Große Vorderteile eines Planariums (2/3 des Körpers) wurden in ein Gefäß 5 und das hintere, sehr kleine (1/3 eines Körpers) in ein Gefäß 6 gegeben. Nach fünf Tagen traten dünne Streifen durchsichtigen Gewebes (Blastema) auf und die Schwänze begannen sich zu erholen (15). Gleichzeitig verschwand der Kopf einer Person. Sehr schnell (in einer Woche) am großen Heck dieser Planaristen 14

15 hat einen neuen Kopf gewachsen. Nach zwei Wochen des Experiments erholten sich alle Individuen zu normalen Schwänzen. Die Anzahl der Augen veränderte sich nicht bei allen Augenpaaren. Abb. 15. Das Aussehen der vorderen Teile der Planaristen (2/3 des Körpers). Unmittelbar nach der Trennung von links nach rechts, nach zwei Wochen des Experiments von Bank 6. Die hinteren Teile der Experimentalplanaren schlitzten sofort nach vorne, aber nach einem Tag verlangsamten sich ihre Bewegungen (Abb. 16). Dann drängten sie sich zusammen und hörten auf zu krabbeln. Fast zwei Monate lang lagen sie auf dem Boden des Gefäßes und bewegten sich kaum. Dann zerstreuten sie sich einfach in kleine Stücke im Wasser, die weißen Flocken zeigten. Abb. 16. Aussehen der hinteren Teile des Planariums (1/3 des Körpers). Unmittelbar nach der Trennung, gleich nach drei Tagen. So sind bereits zwei Wochen nach Beginn des Experiments alle vorderen Teile der experimentellen Planaristen (2/3 des Körpers) fast vollständig 15

16 stellten ihre verlorenen Schwänze (100%) wieder her und alle hinteren Teile (1/3 des Körpers) verschwanden innerhalb von zwei Monaten (0%). Die Ergebnisse der Experimente ermöglichten die Identifizierung einiger Muster des Regenerationsprozesses im weißen Planar (Tabelle 1). Erleben Sie Tabelle 1. Merkmale der Regeneration des weißen Planariers: Körperteil des Planariers Vorne (1/2 Körper) Hinten (1/2 Körper) Vorne (1/3 Körper) Hinten (2/3 Körper) Vorne (2/3 Körper) Hinten (1 / 3 Körper)% der erholten Personen Merkmale des Regenerationsprozesses 100% Aussehen der Personen mit zwei Schwänzen und einer erhöhten Anzahl von Augen. 20% Selbstheilung eines wiedergewonnenen Individuums und Verschwinden des Restes. 100% Aussehen von Personen mit zwei Schwänzen und einer erhöhten Anzahl von Augen. 100% Selbstheilung und das Aussehen eines Individuums mit einer ungewöhnlichen Kopfform. 100% Selbstheilung 0% Das Verschwinden aller Teile. Unsere Hypothese wurde nur teilweise bestätigt. Wir haben festgestellt, dass sich im Weißen Planarium im Gegensatz zu einigen anderen planarischen Arten nicht alle Körperteile des gesamten Organismus erholen können. Die Fähigkeit, verlorene Teile wiederzugewinnen, hängt von der Größe des verbleibenden Teils und der Position des Regenerationsbereichs am Körper des Tieres ab. Unsere Forschung hat gezeigt, dass der Regenerationsprozess in einem weißen Planarium etwa einen Monat dauert. Eine Woche nachdem das Planarium in zwei Teile geteilt war, tauchten an den Stellen der Schnitte neue Anfänge und Schwänze auf, und zwei oder vier Wochen später waren sie vollständig wiederhergestellt. Die Regenerationsrate hing auch von der Größe und Lage der regenerierenden Bereiche des planarischen Körpers ab. In unseren Experimenten ging der Regenerationsprozess sehr oft mit Abweichungen in der Struktur und im Verhalten von Versuchstieren einher. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass 100% der vorderen Teile der Planarier in allen drei Versuchen ihre verlorenen Schwanzteile wiedergewonnen haben. Der Wiederherstellungsprozess fand nur in 16 ohne Abweichungen statt

17 größte Teile (2/3 Körperlänge). Bei der Regeneration von 1/2 und 1/3 des vorderen Endes des Körpers wuchsen einige Personen zwei Schwänze und die Anzahl der Augen stieg an. Außerdem hatten Personen mit zwei Schwänzen immer vier Augen. Die Wiederherstellung des Kopfes hinter den Rücken von experimentellen Planariern hing auch von der Größe des abgetrennten Teils ab. Denn je größer der planarianische Körper ist, desto mehr Stammzellen hat er. Die großen Rücken (2/3 der Körperlänge) stellten die Köpfe bei 100% der Individuen wieder her. Wenn der Körper des Planars in fünf von fünf Personen geteilt wurde, konnte nur ein hinteres Ende einen neuen Kopf bilden (20%). Und die kleinsten Schwanzteile (1/3) fast unmittelbar nach der Trennung trennten jede Aktivität und zerbrachen später vollständig in kleine Stücke. Es ist interessant festzustellen, dass bei der Regeneration des Kopfes an den hinteren Teilen des Planars nie eine Zunahme der Augenanzahl festgestellt wurde: Ein neuer Kopf hatte immer nur ein Augenpaar. Zweimal "verloren" die experimentellen Planer den Kopf. Gleichzeitig vollzog sich der Wachstumsprozess des neuen Kopfes viel schneller als die ganze Woche. Höchstwahrscheinlich beginnt der Prozess der Wiederherstellung verlorener Teile in solchen Fällen vor der Trennung. Schlussfolgerungen 1. Wir haben herausgefunden, dass Planarier primitive Tiere mit ziemlich komplexem Verhalten und hoher Regenerationsfähigkeit sind. 2. Unsere Beobachtungen bestätigten die Literaturdaten zur Fähigkeit von Planariern unter ungünstigen Bedingungen, Körperteile unterschiedlicher Größe unabhängig voneinander zu trennen. 3. Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass sich nicht alle Teile des weißen Planariers im gesamten Organismus erholen können. Die Regeneration hängt von der Größe des verbleibenden Teils und der Position des Regenerationsbereichs am Körper des Tieres ab. 4. Es wird gezeigt, dass die vorderen Körperteile aller experimentellen Planarien unabhängig von ihrer Größe den Schwanzteil erfolgreich wiederherstellen. 17

18 5. Die Wiederherstellung des Kopfes an der Rückseite des Körpers hängt von ihrer Größe ab. Alle großen Schwanzteile der Planarier bauten neue Köpfe auf, und kleine Teile konnten den Kopf nicht restaurieren. 6. Unsere Forschung bestätigte die literarischen Daten zur vollständigen Wiederherstellung der verlorenen Körperteile eines weißen Planars innerhalb eines Monats. 7. Wir haben gezeigt, dass die Regeneration des Schwanzes bei einem weißen Planarier häufig mit Entwicklungsabweichungen einhergeht, die durch das Auftreten von zwei Schwänzen und eine Zunahme der Augenzahl hervorgerufen werden. Referenzen 1. Akimushkin I. I. Die Welt der Tiere. Wirbellose Tiere Versteinerte Tiere. M.: Gedanke, p. 2. Biologisches Lexikon M.: Eulen. Lexikon, mit. 3. Vorontsova MA, Liozner L. A. Asexuelle Reproduktion und Regeneration. M., Ed. "Sowjetwissenschaft", p. 4. Dogel, V. A., Zoology of Invertebrates. Lehrbuch für die Uncom M., "High School", p. 5. Tierleben Wirbellose Tiere T. 1. M., Ed. Erleuchtung, p. 6. Zolotnitsky N. F. Amateur-Aquarium. M.: Terra, p. Webseiten: a_regenerat

19 ANHANG Abb. 1. Beobachtung des Verhaltens von weißen Planariern 2. Planaristenstudie mit Hilfe eines Fernglases Tabelle 1. Erfahrungen aus der Primärdaten 1 Datum von Bank 1 (Vorderteile - Körperhälfte) Vorderteile von 5 Planariern, etwa in der Mitte geschnitten. Linie mit Kerbe schneiden. Foto Aktiv bewegen Bank 2 (die Rückseite ist die Hälfte des Körpers) Die Rückseite besteht aus 5 Planaren, die ungefähr in der Mitte geschnitten sind. Linie mit Kerbe schneiden. Foto Schnittlinie aktiv vorwärts bewegen, die vorderen Teile sind aktiv. Die hinteren Teile sind inaktiv, die vorderen Teile sind aktiv. Die Rücken sind inaktiv. 19

20 Bilder. Foto Die Vorderteile krabbeln aktiv. Die Kerbe ist ausgeglichen. 4 hintere Teile inaktiv. Man kriecht die Linie nach vorne. Ihre Schnittlinie nivellierte sich nicht. Keine Änderung Keine besondere Änderung. Es gibt keine wesentlichen Änderungen: Drei begannen, "Schwänze" zu züchten, zwei blieben gegabelt. 4 hintere Teile inaktiv. Man kriecht Sie hatte ein dünnes Transparent, drei Äste hatten Schwänze. An einem (kleinsten) Schwanz noch. Der fünfte hat zwei kurze gesteckte Schwänze (der untere Teil des Körpers ist verlängert und zwei Augenpaare). Kopfteil. 4 hintere Teile inaktiv. Die Ferse am Kopf erschien deutlich sichtbar. Diese Person bewegt sich aktiv ohne Veränderungen. Foto Ohne Änderungen. Fotos unverändert 5 Teile sind fixiert. Die Person mit dem Kopf selbst warf den "Schwanz" zurück. Die drei "Schwänze" wuchsen vollständig. Der Kleine begann zu wachsen. Bei einer Person mit zwei "Schwänzen" ist ein "Schwanz" länger geworden. 4 Teile und 1 Neuteil sind fix und unverändert. Ein neuer "Schwanz" begann sich um den Planaren zu entwickeln, und sie bewegt sich wieder aktiv. Es gibt keine besonderen Änderungen. Foto Keine wesentlichen Änderungen Foto Um drei mit unverändertem Schwanz. Ein kleiner Teil hat einen Schwanz. Bei einer Einzelperson mit 5 Teilen noch. Eine Person mit einem Kopf lässt einen Schwanz wachsen. Sie ist sehr aktiv. zwei "schwänze" ein "schwanz" ist länger und beide sind gebogenes foto. Erste Fütterung von Fotos. Keine änderung nach der Operation Sehr hungrig, begann sofort zu essen. Es scheint, dass eine kleine Person nicht gegessen hat. Das doppelseitige Individuum hat einen Hals, nichts Neues. Nichts Neues Füttern. Ohne Änderungen. Keine Veränderung, nur die Person mit dem Kopf "Schwanz" 20

21 ist noch mehr gewachsen. Sie allein ist aktiv. Keine Veränderung. Keine Veränderung. Bei 4 Personen sind die Schwänze normal. Eine Person hat zwei Schwänze (einer länger) und vier Augen. Die Verdickung des Rückens verschwand fast. Optisch ist die Form des anderen nicht sehr unterschiedlich: Einer hat zwei Schwänze und vier Augen. Eine Person mit einem Kopf aus einem parallelen Gefäß sitzt. Fütterung Ein gepflanztes gepflanztes isst nahe der Wasseroberfläche, eine verletzte Person wird vom Kopf abgerissen. Bei einer Person mit zwei Schwänzen wurde der hintere Teil flach - ganz ohne sich zu verbiegen. Nichts Neues. Beschädigte Person: Keine Änderung. Das Individuum mit dem Kopf bewegt sich aktiv und lässt seinen Schwanz wachsen. Die restlichen 5 stehen fest. Nur leicht reduziert und im Licht ausgezogen. Eine Person mit einem Kopf. Sie wurde in ein paralleles Gefäß verpflanzt. Der Rest ist bis auf einen weiteren aktiv (bewegt, streckt sich), der Kopf ist jedoch nicht sichtbar. Nichts Neues Keine Einengung der Verschraubung. Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung 25 Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung Nicht angezeigt. Ich habe das Füttern nicht beobachtet. Im gegabelten Schwanz ist ein Teil des Schwanzes deutlich dicker als der zweite geworden. Jeder hat gut gegessen. Rötliche Farbe Nichts Besonderes Füttern. Ein Planar mit einem gegabelten Schwanz hat 4 Augen. Ein Stück Schwanz Unverändert. Wasser hinzugefügt. Eine größere, langsam bewegende. Es gibt jedoch keine Rudimente des Kopfes. Die verbleibenden Klumpen sind immer noch. Nicht in das Fernglas geschaut. Nichts ist für das Auge überhaupt sichtbar. 21

22 viel dicker als der zweite. Split ist kürzer und weniger auffällig. Nichts Neues Aktives und rosiges Füttern. Nicht beobachtet Alle Personen leben. Alle aktiv Mineralwasser "Silver Key" Fütterung hinzugefügt. Wir schauten auf das Fernglas. Eine Person mit einem gegabelten Schwanz hat 4 Augen. Eine andere Person mit drei Augen, die wir ohne Fernglas beobachteten. Unveränderte Fütterung. Tabelle 2. Primärdaten der Erfahrung 2 Datum von Bank 3 (Vorderteile ein Drittel der Körperlänge) Vorderteile 5 Planarfahrer (ein Drittel Länge). Schnittlinie mit tiefer Nut. Aktiv bewegen Fotos Keine wesentlichen Änderungen. Foto sehr aktiv. Die Schnittlinie ist ausgerichtet. Foto Bank 4 (hintere zwei Drittel der Körperlänge) Hintere 5-Planaren (zwei Drittel der Länge). Schnittlinie mit tiefer Nut. Aktiver Vorwärtsschlitz. Foto Keine wesentlichen Änderungen Foto Bewegen Sie sich langsamer. Die Schnittlinie ist abgerundet und dehnt sich aus, wenn sie sich bewegt (der Kopf beginnt zu wachsen). Bewegen Sie sich langsam. Fotos Keine wesentlichen Änderungen. Der Vorsprung der Körperteile an der Schnittlinie ist stärker. Aktiver bewegen Keine besonderen Änderungen. Fotos bewegen sich immer noch aktiv. Begann, Schwänze wachsen zu lassen. Bei zwei normal und bei drei ungleichmäßig - können die vorderen Teile in Form eines Kopfes ausgezogen werden. Foto Alle 5 Teile haben gewachsene Köpfe mit kaum sichtbaren Augen. Das Bewegen ist nicht so aktiv wie die vorderen Teile. 22

23 gegabelt werden. Foto schlecht Aktiv bewegen. Schwänze wachsen: 3 normal, 1 gegabelt (4 Augen) und 1 leicht gabelig (3 Augen). Schwänze wachsen nach. 3 normal und sie zeigen sich durch neue Schlucke. Ein Schwanz fast waagerecht (3 Augen). Das andere hat zwei Schwänze (eins länger) und vier Augen, es gibt keine besonderen Änderungen. Eine Person mit zwei Schwänzen mit 4 Augen. Drei Personen haben Pharynx. Einige haben 3 Augen und Schwanzteile sind nicht sehr länglich. Die Fotos sind schlecht. Alle haben dünne transparente Köpfe gewachsen. Augen wurden deutlicher sichtbar. Auf dem Kopf sind keine "Vorsprünge" ausgebildet. Die Aktivität ist nicht sehr groß. Aktivität weniger als das Frontend. Augen sind deutlich sichtbar. Die Form des Kopfes ändert sich leicht gegabelt. Keine wesentlichen Änderungen Alle aktiv Es gibt keine größeren Änderungen. Keine besonderen Veränderungen Eine Person mit zwei Schwänzen und vier Augen ist nivelliert. Ein weiteres kleines normales Planarium hat 3 Augen. Alle Planer haben normale Köpfe und Augen. Die Vorsprünge am Kopf sind zwar nicht sehr ausgeprägt. Keine Änderung Keine Änderung Keine Änderung. Nichts Neues Keine Veränderung. Jeder hat ein normales Aussehen. Köpfe erholten sich völlig unverändert. Keine Änderung keine Änderung Keine Änderungen Nicht beobachtet. Sah nicht aus Eine Person mit einem gegabelten Schwanz und vier Augen. Ein anderer mit einem nicht sehr glatten Schwanz hat 3-5 Augen. Der Rest ist normal. Ein wenig füttern Wasser hinzugefügt. 5 große Einzelpersonen. Aktiv Augen sind normal, aber man hat einen ungewöhnlichen spitzen Kopf. Fütterung Wasserzufuhr hinzugefügt. Ohne Änderungen. Fütterung Gut gegessen haben. Sehr groß Man hat einen spitzen Kopf. 23

24 Fütterung. Fütterung Fütterung. Der große gegabelte Schwanz hat 4 Augen. Die anderen beiden, kleineren 3 Augen, aber die Schwänze sind normal. Fütterung 5 große Einzelpersonen. Planaria mit spitzem Kopf hat sich verändert. Erschienen typische Gabeln, insgesamt Einzelpersonen von mittlerer und kleiner Größe. Blasse Farbe Es muss schlecht gegessen worden sein: Der Spalt bei der Person mit einem gegabelten Schwanz wurde verkürzt. Die anderen beiden haben 3 Augenfütterung. Nicht gesehen Sie pflanzten Individuen aus der Dose. Es ist schwer zu berechnen, da die Planarier sehr klein sind. Eines mit gegabeltem Schwanz und 4 Augen. Einen Kopf gefunden! Der Rücken von ihr streckte sich leicht und es wurden viele Augen (2 Augen in Längsrichtung und eine Kette von sehr kleinen). Am hinteren Ende dieses Planars erschienen blasse Augen am vorderen Ende des Körpers. (2) Fütterung. Eine Person mit einem abgetrennten Kopf wächst neu. Und ein zerrissener Kopf hat zwei Augenketten (Stücke von 10 sehr kleinen). Ein anderes ungewöhnliches Individuum ist sehr klein, flink und länglich. Vielleicht eine andere Art oder aus einem Ei geschlüpft? obwohl der Kopf schmaler ist. 5 große rosa aktive Planer. Einer hat einen schmalen Kopf. 5 normale Planer. Aber man hatte einen Kopf frei. Warum Liegt getrennt. Fütterung Der Kopf wurde nicht gefunden. Der kopflose Teil isst nicht. Der Rest hat gut gegessen. In Bank 3 verpflanzt (mit den vorderen Teilen). 24

25 Ohne Fernglas gesehen. Unveränderte Fütterung. Eine Person mit 2 Schwänzen hat 4 Augen. Zwei weitere sehr klein mit 3 Augen. Kopf unverändert: viele kleine Augen, längliche Form, aber der Schwanz scheint nicht zu wachsen. Und wahrscheinlich ist der Schwanzteil schon gewachsen, weil das kopflose Individuum nicht mehr sichtbar ist. Tabelle 3. Primärdaten der Erfahrung 3 Datum der Bank 5 (vordere Teile zwei Drittel der Länge) Bank 6 (hintere Teile ein Drittel der Länge) Einzelpersonen der Hauptbank sind getrennt: Schwanzteile unter dem Rachen sind abgeschnitten. Die Vorderteile von 5 Personen aus dem Hauptglas sind getrennt: Die Schwanzteile unterhalb des Pharynx sind abgeschnitten. Foto groß Das Wasser trüb. Sauber hinzugefügt In der Bank 5 Einzelpersonen und zwei weiße Knoten. Unter den 5 Schwanzteilen bewegen Sie die Schnittlinie immer noch nach vorne. Langsam Das Fernglas sieht komisch aus. Alle aktiv Wasser trüb. Sauber hinzugefügt Schnittlinien sind ausgerichtet. Die Schwanzteile hörten fast auf, sich zu bewegen. Keine anderen Änderungen Das Aussehen von transparentem Gewebe. Eine Person verlor auf seltsame Weise den Kopf. Bewegen Sie sich aktiv. Sie hatten alle zwei Augen und sahen nicht aus. Sie sahen nicht aus. Das Wasser war schlammig und weißlich. Schwänze bilden sich weiter. Alle erstarrten und bewegten sich leicht an einem Ort. Wasser ein wenig weißlicher Planaria ohne Kopf, sehr blasse Augen erschienen, das Wasser ist trüb. Schwanz von 5 Schwanzteilen 3 25

26 nachwachsen, immer noch transparent und klein. Bei einem Menschen ohne Kopf hat sich der Kopf fast vollständig erholt. bewegen Sie sich mehr oder weniger unter dem Einfluss des Lichts des Fernglases. Nicht beobachtet. Nicht beobachtet. Keine Änderung. Keine Änderung. Nicht angezeigt. Nicht angezeigt. Wasser mit einer Art Flocke. Alle Planer erstarrten. Lügenbüschel Ersetztes Wasser. Die Fütterung ist aktiver geworden. Das Wasser ist normal und klar. Planaria bewegen sich gut und essen die Nahrung des Blutwurms. Habe etwas gegessen Nichts Neues. Bei zwei kleinen, kleinen Vorderteilen werden sie herausgezogen. Nichts Neues. Nichts Neues Füttern. Nichts Neues Füttern. Nur 5 Personen. Alle aktiv mit gut entwickelten normalen Schwänzen. Alle haben 2 Augen. Optisch auf dem Boden der weißen kleinen Klumpen von Pink Well lag Keine Veränderung. Vorgestern aßen sie alle. Alle Flocken füttern. Nicht gesehen Nicht beobachtet Alle 5 Personen sind lebendig und aktiv. Die Augen sind normal: 2. Insgesamt haben die Personen das Silver Key-Mineralwasser hinzugefügt. Fütterung Alles normal Ohne Fernglas beobachtet. Unveränderte Fütterung. Alle 5 sind normal und aktiv, jeweils 2 Augen. Es gibt nichts. Wahrscheinlich am 16. Januar in Flocken zerfallen. 26

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