Практикум по зоологии: Учебное пособие - Т. А. Дауда 2014

Многоклеточные
Круглые черви
Класс Ообственно круглые черви, или нематоды

Нематоды — самый большой класс круглых червей. Обитают в морях, пресных водоемах и во влажной почве. Очень многие виды этого класса — паразиты животных и человека, а также растений.

Объем практикума не позволяет подробно рассмотреть все разнообразие этой обширной группы круглых червей. Поэтому ограничимся детальным разбором одного из крупных объектов — аскариды, а также трихинеллы и острицы.

Лошадиная аскарида (Parascaris equorum).

Лошадиная аскарида довольно часто паразитирует в тонком кишечнике лошади. К этому виду очень близки в анатомическом и биологическом отношениях свиная и человеческая аскариды (Ascaris suum и А. lumbricoides). Относительно редко они встречаются в других органах — в печени, легких, сердце, органах мочеполовой системы. Заболевание, вызываемое этим паразитом, называется аскаридозом. Развитие аскарид протекает в одном хозяине (человек, или свинья, или лошадь), но с обязательным выходом яиц в наружную среду.

Материал и оборудование. Для работы следует использовать лошадиную аскариду, которая не является паразитом человека ни в стадии личинки, ни во взрослой стадии (личинки свиной аскариды выживают в организме человека). Материал приходится добывать с бойни, главным образом от старых и покалеченных лошадей. Там же можно получить и свиных аскарид, которые анатомически близки к лошадиной аскариде. Фиксируют аскарид 4%-ным формалином или 50%-ным спиртом.

Для работы необходимы: микроскоп; ручная лупа; препаровальные принадлежности (ножницы, скальпель, лезвие безопасной бритвы, пинцет, препаровальные иглы, булавки, ванночки); стаканчики или банки с водой; фиксированные в формалине аскариды (самец и самка); влажные препараты лошадиной, свиной и человеческой аскарид; влажный препарат вскрытой самки аскариды; микроскопический препарат поперечного среза; схема цикла развития.

Задание. Рассмотреть и зарисовать внешнее строение лошадиной аскариды. Сравнить с человеческой и свиной аскаридами. Вскрыть аскариду, рассмотреть и зарисовать общее расположение внутренних органов. Отпрепарировать и рассмотреть пищеварительную систему, половую систему (у самца и самки). Рассмотреть кожно-мускульный мешок. Найти выделительные каналы, фагоцитарные клетки, нервные стволы. Изучить поперечный срез аскариды. Изучить цикл развития аскариды и мероприятия по профилактике аскаридоза.

Рис. 51 Внешний вид аскариды:

А — самец; Б — самка; 1 — ротовое отверстие и губы; 2 — отверстие выделительной системы; 3 — половое отверстие самки; 4 — перехват на теле самки (поясок); 5 — анальное отверстие самки; 6 — закрученный задний конец тела самца; 7 — отверстие клоаки.

Изучение фиксированного объекта и влажных препаратов. Рассмотрите лошадиную аскариду в препаровальной ванночке с восковым дном. Это крупный червь, имеющий веретеновидное тело, которое снаружи одето плотной гладкой кутикулой. В живом состоянии аскариды имеют белую, сероватую или розовую окраску, но при фиксации она может измениться.

Научитесь отличать самца от самки. Самки достигают длины 17-40 см, самцы — 15-25 см. Помимо меньших размеров, самцы отличаются от самок загнутым в виде крючка задним концом тела (рис. 51). С помощью ручной лупы найдите задний и передний концы тела самца и самки. Рассматривая поверхность тела аскариды, можно заметить просвечивающие перепутанные в клубок трубчатые половые органы и четыре продольных полоски: одну — на брюшной стороне, одну — на спинной, две — по бокам тела. Они образованы утолщениями (валиками) гиподермы, обращенными в полость тела. Боковые полоски видны гораздо лучше, чем брюшная и спинная.

Рассмотрите на переднем конце рот, окруженный тремя губами. Найдите у самки анальное отверстие, расположенное на брюшной стороне, несколько впереди заднего конца тела. Рассматривая с помощью лупы загнутый конец тела самца в профиль, можно увидеть небольшие кутикулярные иголочки — спикулы, высовывающиеся из клоаки. Это копулятивные органы: самец держится ими за половое отверстие самки во время копуляции. Щелевидное половое отверстие самки находится на брюшной стороне, в передней трети тела (видно под лупой) в области кольцевидного вдавливания. У самца специального полового отверстия нет, половые продукты выводятся в задний отдел кишки; анальное отверстие служит одновременно и половым (клоака). Выделительное отверстие, как у самца, так и у самки, расположено тоже на брюшной стороне тела в 3-4 мм позади рта (не всегда видно и под лупой). Рассмотрите влажные препараты аскарид лошадиной, свиной и человеческой, сравните их.

Вскрытие аскариды и изучение ее внутреннего строения. Изучение органов производите параллельно на вскрытой аскариде и по влажному препарату. При вскрытии необходимо следить, чтобы жидкость, заполняющая полость, не брызнула в глаза — это может вызвать воспалительный процесс.

Возьмите аскарид (самца или самку), зафиксированных в формалине. Определите пол вскрываемой аскариды, найдите боковые, брюшную и спинную стороны. Приколите червя булавками ко дну ванночки брюшной стороной вниз. Одна булавка вкалывается в передний (несколько вбок), другая — в задний конец тела. Придерживая аскариду пинцетом, осторожно сделайте неглубокий продольный разрез стенки тела длиной в несколько сантиметров, пользуясь скальпелем или лезвием безопасной бритвы (по средней части тела червя). Края разреза отогните в стороны и приколите булавками ко дну ванночки.

Ножницами продолжите разрез к переднему и заднему концам тела, прикрепляя булавками края разреза к восковому дну ванночки. Булавки следует втыкать как можно более наклонно, оставляя открытым вскрываемый объект. Налейте в ванночку воду из стаканчика или банки так, чтобы покрыть аскариду, и рассмотрите общее расположение внутренних органов.

При разрезе стенки тела была вскрыта полость, заполненная полостной жидкостью. В полости виден кишечник, оплетенный трубчатыми органами половой системы. С помощью препаровальных игл и пинцета отпрепарируйте половую систему, распутайте и расправьте петли половых органов (при работе с фиксированным материалом неизбежны разрывы и повреждения) и рассмотрите их.

Самка имеет парный половой аппарат (рис. 52). Рассматривая вскрытую самку, найдите половое отверстие, в которое впадает короткое влагалище, раздаивающееся на более толстые трубки — матки. Каждая матка переходит в тонкую трубку — яйцевод, который без резких границ переходит в нитевидный яичник.

Найдите у вскрытого самца половые органы: они непарные, состоят из одного нитевидного семенника, постепенно переходящего в более толстую трубку — семяпровод, который впадает в семенной пузырек. Образовавшиеся в семеннике сперматозоиды по семяпроводу поступают в семенной пузырек, где и накапливаются. От семенного пузырька отходит мускулистый семяизвергательный канал, который впадает в заднюю кишку, заканчивающуюся клоакой.

Оплодотворение у аскариды внутреннее. Во время копуляции спикулы высовываются через отверстие клоаки и вводятся в половое отверстие самки, расширяя его. Самец впрыскивает во влагалище сперматозоиды, и они проникают в яйцевод, где происходит оплодотворение яйцевых клеток. Оплодотворенные яйца поступают в матку и покрываются оболочкой.

Рис. 52 Внутреннее строение аскариды:

А — вскрытая самка; Б — половой аппарат самца; В — задний конец тела у самки и у самца; 1 — рот и губы; 2 — глотка; 3 — кишечник; 4 — окологлоточное нервное кольцо; 5 — брюшной валик гиподермы с нервным стволом; 6 — правые мускульные поля; 7 — боковой валик гиподермы; 8 — яичник; 9 — яйцевод; 10 — матка; 11 — влагалище; 12 — семенник; 13 — семяпровод; 14 — семяизвергательный канал; 15 — спикулы; 16 — анальное отверстие у самки, отверстие клоаки у самца.

Удалив половые органы, рассмотрите пищеварительную, выделительную, нервную системы и стенку тела.

Найдите рот — он ведет в короткую мускулистую глотку, за которой начинается средняя кишка — сероватого цвета тонкостенная трубка с продольными складками. Проследите, как она без резкой границы переходит в короткую заднюю кишку, оканчивающуюся у самки анальным отверстием (у фиксированных в формалине аскарид кишечник часто рвется на части).

Удалив кишечник, рассмотрите стенку тела. Блестящая и гладкая с наружной стороны благодаря кутикуле, она шероховата изнутри — со стороны полости тела. Шероховатость придают мышечные клетки, плотно сросшиеся с кожей (кожно-мускульный мешок). Каждая мышечная клетка имеет форму веретена, обладающего крупным отростком, который обращен в полость тела. Между кутикулой и мышечными клетками расположен эпителиальный слой неклеточного строения — гиподерма. В нем нет отдельных клеток — это масса протоплазмы с многочисленными ядрами. Продольные полоски — валики гиподермы, отмеченные при наружном осмотре, — можно прощупать препаровальной иглой на внутренней стороне кожномускульного мешка. Каждый валик отделен от соседнего слоем мышечных клеток. В толще боковых валиков гиподермы проходят вдоль тела аскариды два выделительных канала. В задней части тела они заканчиваются слепо, а в передней сливаются, открываясь общим выделительным отверстием.

При вскрытии лучше всего видны боковые валики гиподермы. Найдите на боковых валиках в передней трети тела 4 крупные звездчатые клетки желтовато-бурого цвета — фагоцитарные клетки. Они захватывают из полостной жидкости нерастворимые продукты обмена веществ и проникших в полость тела бактерий. Их способность к фагоцитозу доказывается простым опытом. Если живой аскариде впрыснуть в полость тела порошок кармина, растертый в физиологическом растворе, то через несколько часов зернышки кармина концентрируются в протоплазме фагоцитарных клеток. В дальнейшем накопившиеся в них вещества, по-видимому, удаляются через выделительные каналы.

Рассмотрите нервную систему: она состоит из двух продольных нервных стволов, проходящих внутри брюшного и спинного валиков гиподермы; их можно обнаружить, слегка расцарапав препаровальной иглой соответствующие утолщения гиподермы. Найдите с помощью лупы нервное кольцо, окружающее глотку (окологлоточное нервное кольцо) и соединяющее оба ствола. Помимо главных стволов, имеется несколько более мелких, не заметных при вскрытии и на поперечном срезе. Органов дыхания и кровообращения у аскариды нет.

После вскрытия необходимо тщательно вымыть руки.

Изучение препарата поперечного среза аскариды. Рассмотрите, передвигая препарат, поперечный срез самки аскариды при малом, некоторые детали — при большом увеличении микроскопа (см. рис. 53). Сравните поперечный срез аскариды с ранее изученным поперечным срезом печеночного сосальщика — представителя плоских червей. Рассмотрите у аскариды при большом увеличении кожно-мышечный мешок с кутикулой, гиподермой и слоем мышечных клеток. Обратите внимание, что мускульные клетки и их протоплазматические выросты непосредственно выстилают полость тела аскариды. Отсутствие эпителиальной выстилки характерно для первичной полости тела.

Пузыревидные выросты мышечных клеток направлены к нервным стволам. Найдите боковые валики гиподермы и выделительные каналы в них. Ориентируйте препарат по боковым валикам гиподермы. Рассмотрите спинной и брюшной валики гиподермы с нервными стволами. Рассмотрите органы (малое увеличение), лежащие в полости тела: кишечник, обе матки, наполненные яйцами, яйцеводы и яичники.

Рис. 53 Поперечный разрез тела самки аскариды:

1 — кутикула; 2 — гиподерма; 3 — мышечные клетки; 4 — спинной нервный тяж; 5 — брюшной нервный тяж; 6 — боковые валики гиподермы с каналом выделительной системы; 7 — первичная полость тела; 8 — кишечник; 9 — яичник; 10 — яйцевод; 11 — матка.

Форма кишечника на срезе различная в зависимости от того, в каком месте сделан срез. Стенка кишечника состоит из одного слоя высоких цилиндрических эпителиальных клеток. Вокруг кишечника видны многочисленные срезы трубок женской половой системы неодинакового диаметра. Два больших овала или круга, заполненные яйцами, — это разрезы маток аскариды. Срезы трубок меньшего диаметра представляют собой срезы яйцеводов; они имеют вид овалов или кружков. Срезы яичников отличаются меньшими размерами и имеют внутри основной стержень, называемый рахисом, и радиальную исчерченность.

Зарисуйте поперечный срез самки аскариды.

Рис. 54 Жизненный цикл человеческой аскариды (Ascaris lumbricoides)

Изучение цикла развития аскариды по схеме. Оплодотворенные яйца аскарид вместе с экскрементами хозяина выводятся во внешнюю среду. В кишечнике хозяина яйца не могут развиваться, так как для их развития необходим свободный кислород воздуха. Во внешней среде в яйцах, имеющих необычайно плотные и прочные оболочки, при благоприятных условиях (кислород, температура и влажность почвы) начинают развиваться личинки.

Для дальнейшего развития яйцо с инвазионной личинкой должно попасть в организм хозяина (для человеческой аскариды — человек, для лошадиной — лошадь, для свиной — свинья). В кишечнике хозяина из яйца выходит личинка, прободает стенку тонкой кишки, попадает в кровеносные сосуды и вместе с током крови проделывает сложную миграцию (рис. 54). Личинка проходит через печень, по большому кругу кровообращения попадает в правое предсердие, правый желудочек сердца и затем по малому кругу кровообращения в капилляры легких. Активными движениями личинка прободает стенки легочных капилляров и выходит в альвеолы легких.

Пребывание личинок в легких нередко вызывает легочные заболевания. Личинка растет, развивается и постепенно продвигается вверх по дыхательным путям через бронхи и трахею в глотку, а оттуда со слюной попадает в пищевод, желудок и тонкие кишки. Проникнув второй раз в кишки, личинка становится половозрелой. Продолжительность жизни взрослой аскариды в кишечнике человека около года.

Профилактика личная: соблюдение общегигиенических правил — мытье рук, предохранение пищи от мух, разносящих яйца аскарид, соблюдение чистоты, использование в пищу вымытых овощей и фруктов.

Профилактика общественная: охрана почвы и водоемов от загрязнения экскрементами человека и животных, запрещение использования свежих фекалий человека и животных для удобрения почвы огородов без предварительной их обработки, дегельминтизация больных аскаридозом людей и животных.

Трихинелла (Trichinella spiralis).

Значение ветеринарно-санитарного надзора и правильная организация содержания животных наглядно выявляются при изучении трихин, или трихинелл (рис. 55).

Трихинелла паразитирует в половозрелом состоянии в кишечнике различных хищных или всеядных животных, как домашних, так и диких. В личиночном состоянии трихинеллы инкапсулируются в мышцах тех же животных.

Материал и оборудование. Личиночный материал лучше получать с бойни от трихинеллезных свиней, у которых интенсивнее всего поражены мышцы диафрагмы, межреберные, гортани, шеи. Инкапсулированные личинки изучают или после просветления в глицерине, или на окрашенных кармином препаратах.

Рис. 55 Трихинелла (Trichinella spiralis):

А — половозрелая самка трихинеллы; Б — половозрелый самец трихинеллы; В — неинкапсулированные мышечные трихинеллы; Г — инкапсулированные мышечные трихинеллы: 1 — нервное кольцо; 2 — клетки пищевода; 3 — женское половое отверстие; 4 — матка; 5 — яичник; 6 — средняя кишка; 7 — семенник;

8 — анальное отверстие; 9 — отверстие клоаки; 10 — мышечные волокна хозяина; 11 — мышечная трихинелла; 12 — капсула, окружающая трихинеллу.

Для изучения половозрелых трихинелл следует специально покормить одну-двух лабораторных крыс трихинеллезным мясом. Через 30-40 часов после заражения молодые трихинеллы в тонкой кишке становятся половозрелыми, копулируют и через 6-7 дней после заражения самки внедряются в стенки кишечника, где и рождают живых личинок. Вскрывать крыс следует еще до внедрения самок в стенки кишечника, т. е. через 4-5 дней после зарождения!

Разыскивать трихинелл надо в содержимом тонких кишок под лупой. Изучение взрослых трихинелл ведут in vivo, на материале, фиксированном в 70%-ном спирте или на тотальных препаратах.

Для работы необходимы: микроскоп; тотальный микроскопический препарат самца и самки трихинелл; готовые микроскопические препараты неинкапсулированных и инкапсулированных трихинелл в мышцах; схема цикла развития.

Задание. Рассмотреть самца и самку трихинеллы. Рассмотреть и зарисовать препарат трихинеллезного мяса с неинкапсулированными и инкапсулированными личинками. Изучить цикл развития трихинеллы и мероприятия по борьбе с трихинеллезом.

Изучение тотального микроскопического препарата.

Рассмотрите, не зарисовывая, при малом, а затем при большом увеличениях микроскопа тотальный препарат самца и самки трихинелл. Это небольшие по размерам круглые черви: самка длиной 3-4 мм, самец — 1,41,6 мм. Как у всех нематод, тело трихинелл цилиндрическое, суженное к переднему концу и немного утолщенное в задней части (см. рис. 55). У самца нет спикул, их функцию выполняют два кожных выроста, расположенные на конце тела. Пищеварительная система начинается ротовым отверстием (без губ), ведущим в пищевод, который расположен в тонком переднем конце тела. Затем следуют средний отдел кишечника и задний, открывающийся анальным отверстием (у самца — клоака) на заднем конце тела.

Кровеносная система и органы дыхания отсутствуют, как у всех круглых червей. Трихинеллы раздельнополы. Половая система, как у аскарид, имеет трубчатое строение, но как у самца, так и у самки состоит из непарной трубки. Половая система заполняет все тело взрослых трихинелл и часто препятствует изучению внутреннего строения.

Найдите у самки кишечник, матку, женское половое отверстие, у самца — кишечник, семенник.

Изучение цикла развития трихинелл по схеме (рис. 56).

Рис. 56 Схема жизненного цикла трихинеллы

Взрослые трихинеллы живут в тонком отделе кишечника хозяина — это кишечная стадия трихинелл. В кишечнике хозяина происходит оплодотворение. Оплодотворенные самки проникают в слизистую оболочку кишечника и попадают в лимфатические сосуды кишечника. Здесь каждая самка рождает в течение 1,5-2 месяцев до 1500 и более мелких личинок. Самки возвращаются в просвет кишечника и погибают. Личинки с током лимфы и крови разносятся по всему телу хозяина. Чаще всего личинки трихинелл задерживаются в мышцах диафрагмы, межреберных мышцах, в мышцах языка, гортани, шеи, глаз. Здесь они активно внедряются внутрь мышечных волокон, питаются, разрушая волокно, растут — это мышечная стадия развития трихинелл.

Через две недели личинка успокаивается, свертывается спирально и вокруг нее образуется соединительнотканная капсула. Примерно через 6 месяцев стенки капсулы начинают пропитываться слоями извести (инкапсулируются), капсула принимает молочно-белый цвет и характерную лимонообразную форму. Следовательно, в данном случае один и тот же организм служит и основным, и промежуточным хозяином. Паразит не выходит в наружную среду. Инкапсулированные трихинеллы жизнестойки, способны выживать в течение многих лет и быть инвазионными. Для дальнейшего распространения паразита животные должны съесть зараженное инкапсулированными трихинеллами мясо. Человек заражается при употреблении в пищу трихинеллезного свиного мяса. Свиньи заражаются, поедая мертвых крыс или остатки свиного зараженного мяса, крысы же — поедая зараженное свиное мясо или же друг друга.

Профилактика: ветеринарно-санитарное исследование свиного мяса и продуктов из него, правильное гигиеническое содержание свиней, наблюдение за тем, чтобы свиньи не поедали дохлых крыс, уничтожение грызунов в свинарниках.

Изучение микроскопических препаратов трихинеллезного мяса. При малом увеличении микроскопа, попеременно затемняя и освещая поле зрения, найдите в кусочке трихинеллезного мяса неинкапсулированных трихинелл (среди мышечных волокон). Рассмотрите, передвигая препарат, маленьких червячков — трихинелл, лежащих внутри мышечных волокон в разных положениях; большей частью они свернуты спиралью.

Рассмотрите при большом увеличении микроскопа на этом же препарате мышечные волокна с трихинеллами и зарисуйте их.

Изучение микроскопического препарата инкапсулированных личинок в мышцах. Рассмотрите при малом и большом увеличениях микроскопа волокна поперечнополосатых мышц, найдите в них капсулы с трихинеллами. Внутри каждой капсулы помещается спирально свернутый маленький (около 5 мм) червячок — личинка трихинеллы. Иногда в капсуле находятся две личинки. В капсулах, стенки которых сильно пропитаны известковыми солями, личинки не видны, а капсулы имеют характерную лимонообразную форму. Зарисуйте препарат, выделив на рисунке волокна поперечно-полосатых мышц и капсулы с личинками трихинелл.

Детская острица (Enterobius vermicularis).

Рис. 57 Детская острица (Enterobius vermicularis):

А — самка; Б — самец: 1 — рот; 2 — пищевод; 3 — бульбус; 4 — средняя кишка; 5 — яичник; 6 — хвостовой конец; 7 — анальное отверстие; 8 — матка; 9 — половое отверстие самки; 10 — везикула; 11 — семенник.

Острицы (рис. 57) — паразиты, живущие в тонком отделе кишечника, в слепой и толстой кишках человека, главным образом у детей (Enterobius vermicularis), и лошади (Oxyuris equi). Паразитирование остриц вызывает у человека заболевание энтеробиоз, у лошади — оксиуроз.

Для работы необходимы: микроскоп; ручная лупа; пинцет; препаровальные иглы; часовое стекло; острицы (самцы и самки), фиксированные в формалине; тотальные микроскопические препараты самца и самки.

Задание. Рассмотреть и зарисовать детскую острицу.

Изучение фиксированного материала. Рассмотрите с помощью ручной лупы фиксированных остриц — самца и самку в часовом стекле. Научитесь отличать самцов от самок по форме и размерам тела. Острицы — мелкие черви белого цвета. Более крупные размеры имеет самка: самка детской острицы — до 10-12 мм, самец — 2-5 мм (см. рис. 57).

Задний конец тела у самки заострен, у самца спирально загнут. Обратите внимание, что тело остриц, как и у всех круглых червей, веретенообразное, круглое на срезе.

Изучение тотального окрашенного препарата самки остриц. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа внутреннее строение молодой самки острицы (на препаратах зрелых самок изучению внутренних органов мешает сильно развитая половая система, маскирующая остальные органы).

Зарисуйте контур тела и внесите в него детали внутреннего строения.

При затемнении поля зрения микроскопа на переднем конце найдите пузыревидное расширение кутикулы — везикулу, с помощью которой острица закрепляется в слизистой оболочке кишечника хозяина.

Рассмотрите пищеварительную систему, передвигая препарат от переднего конца тела к заднему. Найдите ротовое отверстие, окруженное тремя губами. Глотка у остриц отсутствует. Пищевод виден — он состоит из тонкой трубки и шаровидного расширения — бульбуса, который снабжен жевательными пластинами. За бульбусом расположена кишка, в которой трудно выделить средний и задний отделы. Заканчивается кишка анальным отверстием, находящимся на некотором расстоянии от заднего конца тела.

Кровеносная система и органы дыхания отсутствуют, как у всех круглых червей. Нервная и выделительная системы остриц того же типа, что и у аскарид. На некоторых препаратах можно различить боковые каналы выделительной системы. Половая система остриц трубчатая, что напоминает строение аскарид.

Рассмотрите и внесите в рисунок трубчатые яичники, яйцеводы, матки, заполненные яйцами. Затемняя поле зрения, найдите в первой трети тела на боковой стороне влагалище и половое отверстие и зарисуйте их.

Изучение тотального окрашенного препарата самца острицы. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа внутреннее строение самца. Пищеварительная система самца отличается от пищеварительной системы самки тем, что задняя кишка самца сливается с семяизверга- тельным каналом, образуя клоаку. Найдите ротовое отверстие, везикулу, пищевод, бульбус, кишечник, отверстие клоаки. Найдите непарную трубку половой системы самца — семенник, семяпровод, семяизвергательный канал, спикулу. В отличие от аскариды, самец имеет одну спикулу.

Зарисуйте форму тела и внутреннее строение.