Изучение ответной двигательной активности личинок при инактивации церкального аппарата.

Изучение ответной двигательной активности личинок
двупятнистого сверчка на звуковые стимулы в норме и
при инактивации церкального аппарата.
Калмыков Дмитрий, Оппедизано Михаил, Шершнев Павел
9А класс ГБОУ СОШ № 318
Руководитель: Луничкин А. М.
Фото: macroid.ru
СЕМЕЙСТВО НАСТОЯЩИЕ СВЕРЧКИ
Отличительной
чертой
сверчковых
является
наличие уникального для
каждого
вида
акустического сигнала –
«песни».
Благодаря
этому
сверчковые
являются классическим
объектом акустических
исследований.
Рисунок: nykyh.vapr.cc
ДВУПЯТНИСТЫЙ СВЕРЧОК
САМКА ДВУПЯТНИСТОГО
СВЕРЧКА
Фото.4lapi.com
САМЕЦ ДВУПЯТНИСТОГО
СВЕРЧКА
МЕХАНОСЕНСОРНЫЕ ОРГАНЫ
ДВУПЯТНИСТОГО СВЕРЧКА
1. Тимпанальный орган
(орган слуха).
2. Церки (воспринимают
смещение воздуха).
3. Подколенный орган
(воспринимает
вибрации субстрата).
4. Антенны (Роль не
установлена)
Расположение элементов механосенсорного
комплекса двупятнистого сверчка.
Фото (с исправлениями): http://www.kjreptilesupplies.co.uk
МЕХАНОСЕНСОРНЫЕ ОРГАНЫ
ДВУПЯТНИСТОГО СВЕРЧКА
Церки сверчка способны воспринимать воздушные и звуковые колебания
благодаря волосковым сенсиллам. При нанесении на них глицерина,
сенсиллы теряют способность к смещению и генерации сигнала.
Фото предоставлено работниками лаборатории
АФРИКАНСКИЙ ПЕЩЕРНЫЙ
СВЕРЧОК
- ОТСУТСТВУЕТ ТИМПАНАЛЬНЫЙ ОРГАН.
- СПОСОБНЫ ВОСПРИНИМАТЬ ЗВУКОВЫЕ СИГНАЛЫ ДО 1500 ГЦ И ОТВЕЧАТЬ НА
НИХ ДВИЖЕНИЕМ (101 Дб).
САМЕЦ
Фото сотрудников лаборатории
САМКА
ЛИЧИНКА ДВУПЯТНИСТОГО СВЕРЧКА
Личинка двупятнистого сверчка лишена тимпанальных органов. Они
появляются только после линьки на стадию взрослой особи.
Фото.4lapi.com
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
Цель: определить диапазон звуковых частот, запускающих
двигательное поведение личинок двупятнистого сверчка в
норме и с инактивированным церкальным аппаратом.
Задачи:
• Изучить литературу, посвященную данному вопросу.
• Определить поведенческим методом диапазон частот,
воспринимаемых личинкой в норме.
• Определить
диапазон
частот,
воспринимаемых
личинкой с инактивированными глицерином церками.
• Определить
диапазон
частот,
воспринимаемых
личинкой после очистки церок от глицерина (контроль).
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе использованы
личинки последнего
возраста двупятнистого
сверчка из
круглогодичной
лабораторной культуры
лаборатории
«Сравнительной
физиологии сенсорных
систем» Института
эволюционной
физиологии и биохимии
им. И.М. Сеченова РАН.
Фото: macroid.ru
ЛИЧИНКА ДВУПЯТНИСТОГО СВЕРЧКА
МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ
РЕАКЦИЙ
Окно программы Adobe Audition
2.0
Схема предоставлена сотрудниками лаборатории
Экспериментальная установка
МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ
РЕАКЦИЙ
Пример двигательной реакции
(Частота - 200 Гц)
Видеозапись предоставлена сотрудниками лаборатории
МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ
РЕАКЦИЙ
Было проведено 3 серии опытов:
1. С нормальными (интактными)
животными.
2. С животными, у которых церки
«отключали» путем нанесения
слоя глицерина.
3. С животными очистившими свои
церки от глицерина (спустя 2 дня
после серии №2)
Каждая серия опытов проводилась
на разных особях. В опыте
использовано 30 животных.
Фото: macroid.ru
РЕЗУЛЬТАТЫ
Сравнение двигательной активности личинок в норме и с инактивированными
церками
РЕЗУЛЬТАТЫ
Сравнение двигательной активности личинок с инактивированными церками и после
самостоятельной очистки.
ВЫВОДЫ
1. Высокие по интенсивности звуковые сигналы (101 дБ)
вызывают у личинок двигательный защитный ответ в
диапазоне частот от 100 до 1400 Гц.
2. «Выключение» церок глицерином изменяет диапазон частот,
в котором запускаются двигательные ответы. Они полностью
исчезают в пределах 1000 – 1400 Гц. В диапазоне 100 – 900
уровень двигательной активности достоверно снижается.
3. Очистка церок от глицерина полностью восстанавливает
двигательную активность. Очистка церкального аппарата
может играть важную роль для поддержания его
чувствительности в естественной среде.
4. Для адекватной двигательной реакции необходимо наличие
церкального органа. Подколенный орган способен запускать
двигательные реакции только в пределах 100 – 900 Гц, но в
отсутствии церок, делает это не упорядоченно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жантиев Р. Д. Биоакустика насекомых // М.: Изд-во МГУ, 1981. 256 с.
2. Иванов В. П. Органы чувств насекомых и других членистоногих // М.: Наука, 2000.
279 с.
3. Князев А. Н. Исследование влияния различных механосенсорных систем сверчка
Gryllus bimaculatus De Geer на запуск двигательных реакций //
Ж.эвол.биохим.физиол. 1986. Т. 22 №3 С. 284 – 293
4. Попов А. В. Акустическое поведение и слух насекомых.// Л: изд.-во «Наука», 1985.
– 256 с.
5. А. М. Луничкин, А. Н. Князев Участие структур механосенсорного комплекса
сверчка phaeophilacris bredoides kaltenbach (orthoptera, gryllidae) в запуске
двигательных ответов на звук. Рукопись статьи.
6. Луничкин А. М.Изучение биокоммуникации африканского пещерного сверчка
Phaeophilacris bredoides Kaltenbach. Рукопись магистерской диссертации. 118 стр.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Рисунок: lib.podelise.ru