草履蟲(chóng)的采集、培養(yǎng)和保存
草履蟲(chóng)的采集
草履蟲(chóng)是一種單細(xì)胞的微生物,是中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)所需要的一種實(shí)驗(yàn)材料,所以每所學(xué)校的生物實(shí)驗(yàn)室在開(kāi)學(xué)時(shí)都要備好這種材料。
我們可以到水稻田的水中采集草履蟲(chóng),因?yàn)椴萋南x(chóng)適宜生長(zhǎng)在水稻田那樣的生態(tài)環(huán)境中;我們也可以采集水稻田的稻草稈,因?yàn)榈静荻捴谐:胁萋南x(chóng)或它的胞囊。草履蟲(chóng)在環(huán)境條件適宜時(shí)是以營(yíng)養(yǎng)體的狀態(tài)存在;當(dāng)環(huán)境條件惡劣如低溫、干旱時(shí),草履蟲(chóng)身體收縮,纖毛脫落,體表分泌一層堅(jiān)固的保護(hù)膜而形成胞囊。如果在水稻植株的基部取樣,成功率一般較高,這里接近稻田的水層,含的草履蟲(chóng)或胞囊多;而水稻植株的中上部稻稈離水層遠(yuǎn),含草履蟲(chóng)和胞囊少,或甚至沒(méi)有。
廈門(mén)島內(nèi)在上世紀(jì)七十年代以前有許多水稻田,如在江頭、禾山一帶甚至在南普陀寺大門(mén)前和廈門(mén)大學(xué)周?chē)加兴咎?。改革開(kāi)放后,隨著特區(qū)發(fā)展的需要,廈門(mén)城區(qū)不斷擴(kuò)大,農(nóng)田面積逐漸縮小,現(xiàn)在廈門(mén)島內(nèi)已基本上找不到水稻田了。
除在水稻田采集草履蟲(chóng)外,我們還可在有機(jī)質(zhì)豐富、陽(yáng)光充足、水不大流動(dòng)的淡水池塘或水溝中采集草履蟲(chóng)。我曾在廈門(mén)大學(xué)附近的水溝中采集到草履蟲(chóng)。這里的草履蟲(chóng)個(gè)體較小,數(shù)量多,屬于小草履蟲(chóng)的一種。我還在廈門(mén)三中大門(mén)前附近的水溝中采集到另一種草履蟲(chóng),那種草履蟲(chóng)個(gè)體大,胖胖的,結(jié)構(gòu)看得較清楚,但在一個(gè)視野中的數(shù)量較少,而且多沉在燒杯下部的水中,也許是它身體比較重的緣故吧。
隨著廈門(mén)城區(qū)建設(shè)的發(fā)展,廈門(mén)島內(nèi)的水溝已越來(lái)越少了。例如,廈門(mén)大學(xué)生物系附近的明溝已被改成了暗溝,水溝上面鋪上了水泥板。廈門(mén)三中附近我曾采集到草履蟲(chóng)的水溝已被建筑土頭填滿(mǎn)了。仍然存在的一些池塘水溝也面臨枯竭的危險(xiǎn),并且很難采集到草履蟲(chóng)。草履蟲(chóng)的稀少可能與農(nóng)藥的使用、水體受到生活污水和工業(yè)污水的污染有關(guān)。所以目前島內(nèi)野外采集草履蟲(chóng)已困難重重。
廈門(mén)島外和龍海市還有一些水稻田,那里的稻草稈可能會(huì)以捆蔬菜等方式被帶進(jìn)廈門(mén)島內(nèi)。我們也可以利用這樣的稻草稈來(lái)培養(yǎng)草履蟲(chóng)。當(dāng)然,不是所有的稻草稈都可以培養(yǎng)出草履蟲(chóng)來(lái),沒(méi)有草履蟲(chóng)和其胞囊的稻草稈是無(wú)論如何也培養(yǎng)不出草履蟲(chóng)來(lái)的。草履蟲(chóng)和胞囊的多少與如下因素有關(guān)。新鮮稻草的草履蟲(chóng)和胞囊可能較多,放置時(shí)間久的稻草的草履蟲(chóng)和胞囊少;水稻植株基部的稻草稈可能含草履蟲(chóng)和胞囊多,水稻植株上部的稻草含的草履蟲(chóng)和胞囊少;沒(méi)有水洗的稻草可能含草履蟲(chóng)和胞囊多,經(jīng)過(guò)水洗的稻草基本上沒(méi)有草履蟲(chóng)和胞囊;沒(méi)受污染的水稻田的稻草含的草履蟲(chóng)和胞囊可能較多,受污染的水稻田的稻草一般不含草履蟲(chóng)和胞囊。
草履蟲(chóng)的培養(yǎng)
由于野外采集困難,目前我們采用培養(yǎng)草履蟲(chóng)的方式來(lái)提供實(shí)驗(yàn)所需的草履蟲(chóng)。要培養(yǎng)草履蟲(chóng),首先要準(zhǔn)備培養(yǎng)液。我們一般是將稻草剪成長(zhǎng)約一寸的小段,每10克稻草加水1000毫升,煮沸,再繼續(xù)煮10---15分鐘,然后?;鹄鋮s;用紗布包住盛稻草液的燒杯口,防止蚊子等昆蟲(chóng)到培養(yǎng)液中產(chǎn)卵,因?yàn)槲米拥壤ハx(chóng)的幼蟲(chóng)會(huì)吞食草履蟲(chóng);擱置一天后便可以作為草履蟲(chóng)的培養(yǎng)液。
為什么稻草液可以作為草履蟲(chóng)的培養(yǎng)液呢?因?yàn)榈静菰谒镂浕?、分解,成為?xì)菌的良好營(yíng)養(yǎng)物,于是細(xì)菌就大量繁殖起來(lái)了,有了大量的細(xì)菌作為食物,就可以為草履蟲(chóng)的生活繁殖打下良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
有了培養(yǎng)液,我們就可以將采集來(lái)的草履蟲(chóng)或含有胞囊的稻草稈放入培養(yǎng)液中,將盛此培養(yǎng)液的燒杯置于20---250C、不被陽(yáng)光直射的地方培養(yǎng)約一周左右,就可以獲得大量的草履蟲(chóng)。
由于不同水溝、池塘所含草履蟲(chóng)的多寡不同,不同的稻草稈所含的草履蟲(chóng)和胞囊的多寡也不同,所以我們要多地點(diǎn)取樣、多次培養(yǎng)才可能獲得數(shù)量較多的草履蟲(chóng)。
當(dāng)草履蟲(chóng)溶液含有蚊子幼蟲(chóng)時(shí),我們要進(jìn)行分離培養(yǎng)。就是要再配制稻草培養(yǎng)液,然后滴入少量草履蟲(chóng)液進(jìn)行培養(yǎng),燒杯口仍然要罩上紗布,這樣可以得到雜蟲(chóng)較少的更純的草履蟲(chóng)液。分離培養(yǎng)的次數(shù)越多,得到的草履蟲(chóng)液就越純。
草履蟲(chóng)的保存
由于草履蟲(chóng)的采樣不是容易的事情,所以我們獲得了草履蟲(chóng)之后要做好保存工作,如果我們讓草履蟲(chóng)自生自滅,幾個(gè)月甚至幾周之后可能會(huì)出現(xiàn)草履蟲(chóng)突然消失的現(xiàn)象,那時(shí)再采取補(bǔ)救措施就來(lái)不及了。

為什么草履蟲(chóng)會(huì)突然消失呢?這與環(huán)境條件的改變有關(guān)。草履蟲(chóng)適宜在微堿性(PH=7.5)的環(huán)境中生活,當(dāng)其呼吸產(chǎn)生的二氧化碳使水體呈酸性時(shí),就易引起它們死亡。其次,培養(yǎng)的時(shí)間久了,水中越來(lái)越多的雜蟲(chóng)也會(huì)威脅到草履蟲(chóng)的生存。
為了防止草履蟲(chóng)的死亡和雜蟲(chóng)的增生,我們一般要2---3周進(jìn)行一次重新的培養(yǎng)。方法如前述。由于新制作的稻草水浸液呈弱堿性,適合草履蟲(chóng)的生存。經(jīng)過(guò)多代的重新培養(yǎng),草履蟲(chóng)就能長(zhǎng)久生活在適宜的生活條件中,一代代繁衍不息。
雖然重新培養(yǎng)可以較長(zhǎng)久保存草履蟲(chóng),但要每2---3周就重新培養(yǎng)一次,太麻煩了。采用“低溫保存法”可以解決這一難題。這種方法是在三角燒瓶中放入約1/4高度的沙子,然后將燒瓶連同沙子進(jìn)行高溫滅菌,冷卻后加入已培養(yǎng)好的草履蟲(chóng)液,三角燒瓶口用棉塞塞住,放入冰箱的冷藏室(在上層),溫度約在70C左右。由于燒瓶口用棉塞住,既可防止雜物進(jìn)入瓶?jī)?nèi),又可讓瓶?jī)?nèi)水分逐漸蒸發(fā),瓶?jī)?nèi)沙子呈半干半濕狀態(tài),在這種條件下草履蟲(chóng)由可以游動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)體轉(zhuǎn)變成不動(dòng)的、其外有厚膜包裹著的胞囊,抵御不良條件的能力大大加強(qiáng),并處于休眠狀態(tài),“不吃不喝”,所以可以保存很長(zhǎng)的時(shí)間。待到第二年重新做草履蟲(chóng)觀察實(shí)驗(yàn)時(shí),只要往三角燒瓶?jī)?nèi)倒入約100毫升清水,稍微搖晃幾下,將沙子中的草履蟲(chóng)胞囊溶于水中,然后將水倒到盛有稻草培養(yǎng)液的燒杯中,燒杯口包著紗布,放于20---250C不被陽(yáng)光直射的地方,經(jīng)過(guò)3---5天就可培養(yǎng)出草履蟲(chóng)來(lái)。
低溫保存法的原理是草履蟲(chóng)在70C左右時(shí)會(huì)由營(yíng)養(yǎng)體轉(zhuǎn)變成胞囊,而溫度在100C以上時(shí)又會(huì)逐漸變成草履蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)體。
有人曾將1%稀鹽酸滴入草履蟲(chóng)液中,發(fā)現(xiàn)有部分的草履蟲(chóng)死亡,還有部分的草履蟲(chóng)呈不動(dòng)的狀態(tài),但體形沒(méi)有變化。所以他們推測(cè),極低濃度的稀鹽酸也許可以保存草履蟲(chóng)。
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