实验22   水螅生物学研究

一、实验目的

1．学习培养水螅。

2．观察水螅的行为与习性，探讨水螅生存的最适条件。

3．研究水螅的形态结构与生命活动的关系。

4．学习动物个体一般生物学的研究方法。

5．初步学习查阅文献及设计实验的方法。

二、实验材料

活水螅、活饵（水蚤、水丝蚓等）。

三、实验器具与药品

1．器具

由同学根据实验设计自行准备，如：显微镜、放大镜、解剖针、镊子、吸管、培养缸、培养皿、载玻片、盖玻片、刀片等。

2．药品

洗衣粉、食盐、谷胱甘肽等。

四、实验内容与操作

实验前同学查阅文献、资料，就解决以下某些问题或其他生物学问题提出实验设计方案，然后实施，并报告实验结果。

（一）水螅的培养

了解水螅的生活环境以及食物、温度、水质等因素对水螅生长、繁殖的影响。

（二）观察水螅的行为与习性

1．运动

水螅营附着生活，但能通过身体和触手作各种运动，最为常见的是收缩、伸展运动。注意观察，在什么情况下水螅进行尺蠖样运动、翻跟斗运动、或在附着物上滑行、或倒悬于水中。

2．摄食

（1）观察在不同饥饿状态下，水螅遇到食物时的反应，并注意观察其摄食行为。

（2）观察水螅对不同食物的反应。

3．生殖与再生

（1）无性繁殖行为观察。

（2）有性繁殖行为观察。

（3）再生行为观察。

4．对刺激的反应

（1）观察水螅对不同刺激的反应。

（2）观察水螅离体触手对刺激的反应。

（三）实验设计提示

1．选择实验组合

（1）不同饵料、投喂量喂养水螅的对比试验。

（2）不同水质、换水方法和次数对水螅生长的影响。

（3）pH值、温度变化对水螅生殖的影响。

（4）水螅对外界刺激（如洗衣粉、食盐、谷胱甘肽等）的反应。

2．实验计划书及其他

（1）实验计划书中应包括：目的、材料、器具、步骤及预期结果等内容。

（2）在设计实验时应注意设置重复实验及实验对照组，以减少实验误差对实验结果的影响。

五、作业与思考题

（1）培养获得一定数量的水螅。

（2）以小论文形式报告实验结果。

附录：水螅的采集、培养和装片

1．采集

采集水螅以夏秋两季最为适宜，尤其是3-4月间，水螅的增殖较盛。水螅喜欢生活在富有水生植物着生、较洁净、缓流的小河沟或池塘里，附着在植物体或其它外物上，喜阳光，在近岸水浅处分布较多。采集时可以在水池边寻找，仔细观察水生植物的叶子可以看到，若把叶子由水里捞出，只能见到一些肉色小点，这些小点就是水螅。可把水螅连同水生植物一并采回。但在野外采集往往把握不大，可在养殖金鱼的水族箱或在鱼苗池中，用上述方法采集。

2．培养

短期的培养只要把池水放在玻璃缸就行了，在一个星期内不会饿死。长期培养则注意以下各点：

（1）培养用具准备

培养缸：方形或圆形的玻璃缸或水族箱均可使用，但至少准备三个（一个培养水螅，一个养水，一个留做换缸用）。

吸管：一端带橡皮球的长吸管，作为移动水螅、喂食及吸除缸底污物之用。

小纱网或浮游生物网用以捞取水蚤用。

（2）养水  自来水内含氯及矿物质，不宜水螅生活，所以必需养水。把自来水注入培养缸内，并放一些高等水生植物（如金鱼藻等），经1-2星期或放置阳光下晒1-2天以后可使用。在养好的水内培养水螅，可以不放水草。如在缸的底层铺上大砂粒培养水螅时，可以放入水草，这样可以不必经常换水。有了适合水螅生活的水以后，每两天或3-4天喂一次食物，每次喂食后，必须吸走污物，并及时注入新养过的水。约一个月后可把全部水螅吸出，放到新缸内。如不经常换水，水中污物及缸上附着物增多，就影响水螅的生活而发生抑制现象。除了养水，保持水的清洁外，还要注意温度，最适的温度是20-25℃之间，在夏季温度至少要保持在28℃，在冬季各月室温不要低于14℃。

（3）食物  在自然环境中水螅除吃水蚤、剑水蚤外，也吃水栖环虫、轮虫、线虫及原生动物，但以水蚤为最好。

（4）越冬培养  关键是温度和食料，越冬期间如水温能保持在10℃左右水螅即可生活，越冬期由于温度较低，如无特殊情况，培养缸内的水不需要更换，只是在水量减少时，及时补足，越冬期人工饲喂水螅是一项较麻烦的工作，需要事先繁殖一些水蚤或其它小动物作为饵料，否则要用镊子或吸管喂肉末。

（5）水螅胚的收集方法  每年秋季可有意识地把水螅的受精卵或越冬胚连水一起收集保存一些，下年春季放进培养缸水中，即有水螅出现。若要获得带芽的水螅，可把温度保持在15-22℃，让水螅吃饱，水要清洁，氧气充分，并有适当的阳光，这样1-2天就可出芽，若要获得带精巢或卵巢的水螅，可把水温从22℃突然下降到8-10℃，让水螅饥饿不见阳光，2—3天就能出现精巢或卵巢。

（6）观察水螅运动的方法
取5-10个经停止喂食2-3天的水螅，放入盛水的小烧杯内，并用玻棒轻微搅动，使水螅的基盘或触手无法附着在烧杯壁上，然后将水（连同水螅）倒入盛1000 mL水（水温20-39°C）的大烧杯内，在5-15分钟内可观察到在水底作各种运动姿态的水螅。

3．制片

（1）波恩氏液固定4-12小时。

（2）固定后以50%酒精洗涤数次，洗去多余的黄色，洗后保存在70%酒精中。

（3）将水螅通过50%、30%酒精，再换入蒸馏水各半小时。

（4）染色：以硼砂洋红染2-4小时后再用蒸馏水洗去浮色。

（5）退色：以1%醋酸酒精退色，退至水螅体呈浅粉红色，如有精、卵应为红色，

（6）以50%酒精洗涤数次，时间约2小时。

（7）脱水：经70%、80%、90%、100%各级酒精各1-1.5小时；

（8）经100%酒精和冬青油各半的溶液中2小时。

（9）透明：用纯冬青油。

（10）封片：用加拿大树胶封固。