П.Г. Демидова
Кафедра физиологии человека и животных
СРАВНИТЕЛЬНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
Методические указания
для лабораторных занятий
и самостоятельной работы студентов
Ярославль 2004
ББК Е903я75
Б86
УДК 591.1+574
Составитель - доцент О.А. Ботяжова
Рецензент - кафедра физиологии человека и животных Ярославского государственного университета
Сравнительная и экологическая физиология животных: Методические указания для лабораторных занятий и самостоятельной
работы студентов / Сост. <...> В современных учебниках по физиологии животных вопросы
сравнительной и экологической физиологии представлены очень
кратко и фрагментарно. <...> Третий раздел - приложение, содержащий различные способы обездвиживания животных, традиционно
используемых в физиологических экспериментах, а также составы
основных физиологических растворов для разных животных. <...> Дериваты пищеварительного аппарата рыб, обеспечивающие
их воздушное дыхание. <...> 5
Лабораторная работа № 1
Механизм жаберного дыхания рыбы
Цель работы. <...> Оборудование: стеклянная банка с водой, длинная пипетка с резиновой грушей, хорошо растертый уголь (взвесь кармина или другая
цветная взвесь), резиновое колечко (отрезок резиновой трубки). <...> Жаберные
лепестки пронизаны многочисленными капиллярами и интенсивно
омываются водой при помощи движения жаберных крышек. <...> Ход работы
Небольшого размера рыбу поместить в стеклянную банку с водой. <...> Длинной пипеткой, снабженной резиновым баллоном, ко рту
рыбы подвести хорошо растертый древесный уголь. <...> Проследить за
дыхательными движениями рта и жаберных крышек при вдохе. <...> Лабораторная работа № 2
Влияние температуры на частоту
дыхательных движений рыбы
Цель работы. <...> Проследить, как влияет повышение температуры
среды на дыхательные движения рыбы. <...> Оборудование: невысокая стеклянная банка, фотопреобразователь,
самописец
НЗ38 одноканальный,
термостой
кий стакан, термометр, горячая вода, хирургическая игла с ниткой,
препаровальная <...>
Сравнительная_п_экологическая_физиология_животных_Методические_указания_для_лабораторных_занятий_и_самостоятельной_работы_студентов.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра физиологии человека и животных
СРАВНИТЕЛЬНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
Методические указания
для лабораторных занятий
и самостоятельной работы студентов
Ярославль 2004
Стр.1
ББК Е903я75
Б86
УДК 591.1+574
Составитель - доцент О.А. Ботяжова
Рецензент - кафедра физиологии человека и животных Ярославского
государственного университета
Сравнительная и экологическая физиология животных: Методические
указания для лабораторных занятий и самостоятельной
работы студентов / Сост. О.А. Ботяжова; Яросл. гос. ун-т. Ярославль,
2004. 64 с.
Предназначены для студентов 5 курса, обучающихся по дисциплине
“Сравнительная и экологическая физиология животных” (блок
СД), специальности 011600 Биология, очной формы обучения.
© Ярославский государственный университет, 2004
© Ботяжова О.А., 2004
Учебное издание
Сравнительная и экологическая
физиология животных
Составитель Ботяжова Ольга Александровна
Редактор, корректор А.А. Аладьева
Компьютерная верстка С.И. Савинской
Подписано в печать 29.04.2004 г. Формат 60х84/16. Бумага тип.
Усл. печ. л. 3,5. Уч.-изд. л. 2,9. Тираж 80 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен
Редакционно-издательским отделом ЯрГУ.
Ярославский государственный университет.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14.
2
Стр.2
Введение
Интерес к использованию сравнительно-экологического метода
познания физиологических процессов возник еще в додарвиновский
период развития биологии. Один из основателей рефлекторной теории
Иржи Прохазка (1749 - 1820), подчеркивая крайнюю необходимость
сравнительно-физиологических исследований, писал, что для
того, чтобы подвергнуть изучению различия, которые имеются у бесчисленных
видов животных, “едва ли окажется достаточным одного
столетия”. На протяжении XIX и XX веков плодотворность изучения
организма как поля, на котором развертываются реакции приспособления,
все более и более очевидна (К. Люкас, 1969). Наиболее полное
изучение и описание сходства и различия физиологических процессов
у современных животных является одной из актуальных задач
сравнительной физиологии.
Согласно точке зрения Л.А. Орбели, “должно быть учтено, как в
зависимости от различных условий существования, развились отдельные
филетические линии, как одни и те же функции совершенствовались
или, наоборот, отмирали и, наконец, как под влиянием факторов
внешней среды первоначально различные физиологические отправления
сближаются и приводят к одному и тому же результату”.
Развитие животных в онто- и филогенезе представляет собой непрерывный
поиск наиболее совершенных способов связи с внешней средой
и возрастающую способность животных приспосабливаться к ее
постоянно изменяющимся условиям.
В современных учебниках по физиологии животных вопросы
сравнительной и экологической физиологии представлены очень
кратко и фрагментарно. Имеющиеся издания Х. Коштоянца (1950),
Л. Проссера (1977), К. Шмидта-Ниельсена (1982) стали библиографической
редкостью и трудно доступны студентам и преподавателям.
Теоретическое изучение сравнительной и экологической физиологии
должно непременно сопровождаться выполнением студентами лабораторных
работ, в ходе которых они получают непосредственное
подтверждение теоретических положений, осваивают новые методы
физиологических исследований, приобретают навыки в постановке и
проведении различных экспериментов.
3
Стр.3
В настоящее время методические руководства к лабораторным
занятиям по сравнительной и экологической физиологии для студентов
биологических, экологических, медицинских, сельскохозяйственных
и других родственных специальностей отсутствуют. Предлагаемые
методические указания созданы на основе рабочей программы
по спецкурсу “Сравнительная и экологическая физиология животных”
для студентов специальности 011600 - Биология факультета
биологии и экологии Ярославского государственного университета
им. П.Г. Демидова.
Методические указания по сравнительной и экологической физиологии
животных включают три раздела. В первом разделе приведены
методики 33 экспериментальных работ, которые необходимо
выполнить студентам на лабораторных занятиях по сравнительной и
экологической физиологии под руководством преподавателя. Многие
экспериментальные задачи являются разработками преподавателей
кафедры физиологии человека и животных Ярославского госуниверситета.
Большинству лабораторных работ предшествует краткое теоретическое
введение. Все методики лабораторных работ сгруппированы
в 7 тем. Каждая тема включает также контрольные вопросы для
самостоятельной теоретической подготовки студентов. Второй раздел
методических указаний посвящен самостоятельной работе студентов.
В нем приводятся тематика рефератов, темы докладов на заключительную
учебно-исследовательскую конференцию и список основной
литературы для их подготовки. Третий раздел - приложение, содержащий
различные способы обездвиживания животных, традиционно
используемых в физиологических экспериментах, а также составы
основных физиологических растворов для разных животных.
4
Стр.4
Раздел I.
Методики лабораторных работ
Тема: Дыхание и газообмен.
Влияние экологических факторов на дыхание
Контрольные вопросы
1. Значение дыхания. Преимущество окислительных процессов
над брожением и гликолизом.
2. Газовый состав атмосферного воздуха, содержание газов в пресной
воде и морской воде.
3. Механизм газообмена между воздухом и кровью, между кровью
и тканями. Состав и парциальное давление газов альвеолярного
воздуха, напряжение газов в крови.
4. Понятие о легочных сурфактантах. Роль сурфактантов для
внешнего обмена.
5. Диффузионные легкие беспозвоночных.
6. Легкие амфибий, рептилий и птиц.
7. Факторы, влияющие на потребление кислорода животными.
8. Зависимый и независимый типы дыхания. Факторы, влияющие
на зависимость газообмена от рО2 и механизмы этих реакций.
9. Жаберное дыхание у беспозвоночных животных – червей, моллюсков,
ракообразных. Трахейные жабры.
10. Водное дыхание рыб. Потребности разных рыб к содержанию
кислорода в воде.
11. Строение жаберного аппарата круглоротых, элазмобранхий и
костистых рыб. Кровоснабжение жабр.
12. Механизм вентиляции жаберного аппарата костистых рыб.
13. Влияние разных факторов на дыхание рыб.
14. Воздушное дыхание рыб (кожное, кишечное).
15. Дериваты пищеварительного аппарата рыб, обеспечивающие
их воздушное дыхание. Роль плавательного пузыря у разных рыб.
Наджаберные и лабиринтовые органы.
5
Стр.5