Научная работа " Ахатины"

X ЕЖЕГОДНЫЙ ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС ДОСТИЖЕНИЙ

ТАЛАНТЛИВОЙ МОЛОДЁЖИ

«НАЦИОНАЛЬНОЕ ДОСТОЯНИЕ РОССИИ»

Секция: БИОЛОГИЯ

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИ УЛИТОК АХАТИНЫ И АРХАХАТИНЫ В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Автор: Заиграева Кристина,

ученица 10класс, МАОУ «БГ №29».

Научный руководитель: Доржиева Оюна Дымбрыловна к.б.н., доцент;

учитель биологии школы Дырженова Евгения Зундыевна.

Место выполнения работы: ДНК центр им. М.П. Хабаева.

Улан-Удэ, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫЙ 3

1. Происхождение улиток 3

2. Классификация 4

3. Многообразие видов 4

4. Польза или вред? 5

5. Польза муцина в косметологии 5

Глава 2. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИ УЛИТОК АХАТИНЫ И АРХАХАТИНЫ В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. 5

2.1. Содержание улиток 5

2.2. Питание 6.

2.3. Суточная активность. 7

2.4. Размножение. 7

2.5. Межвидовые отношения. 8

2.6. ПЦР исследование на наличие микроорганизмов на моллюсках. 8

ВЫВОДЫ. 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 11

Список литературы. 13

ВВЕДЕНИЕ

Сухопутные улитки – это необычные и неприхотливые домашние питомцы, не требующие больших усилий на содержание. Необычные моллюски ведут интересный образ жизни, наблюдать за ними – очень увлекательное занятие. В ходе наших исследований мы выявили особенности содержания и ухода за улитками в неволе, какие виды существуют, сколько лет живут, каковы основные требования для комфортной жизни экзотических питомцев, обустройство и уборка террариума, рацион питания, размножение, спячка, купание, преимущества и недостатки содержания брюхоногих моллюсков.

Цель: Изучить некоторые аспекты биологии и экологи улиток ахатины и архахатины в искусственных условиях.

Задачи:

1. Выявить особенности содержания разных видов улиток в искусственных условиях.

2. Выявить особенности питания у наших видов улиток.

3. Пронаблюдать за суточной активностью улиток.

4. Биология развития улиток в неволе.

5. Изучить межвидовые отношения.

6. ПЦР исследование на наличие микроорганизмов на моллюсках.

Гипотеза: возможно ли содержать улиток как домашних питомцев.

Объект исследования: улитки вида ахатины и архахатины.

Предмет исследования: улитки как домашние питомцы.

Методы исследования: эксперимент, наблюдение, анализ полученных результатов.

Актуальность: Многие люди любят заводить необычных домашних питомцев: змеи, попугаи, кивсяки, мини пигги итд, а некоторые предпочитают у себя держать улиток. Они очень простоты в уходе, в еде непривередливы, и из ухода требуется хотя бы раз в неделе промывать или менять грунт. Одна взрослая особь достигает от 12 до 15 см, практически полностью заполняя ладонь взрослого человека, что приводит в эмоциональный восторг хозяина, таким образом, происходит психологическая разгрузка.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Происхождение улиток.

Улитки, или, как называют их ученые, брюхоногие моллюски, появились на планете в кембрийском периоде - около 540 миллионов лет назад. Предки современных улиток обитали в теплых морях. Со временем улитки выбрались на сушу, научились дышать воздухом и распространились по всей планете[7].

У улитки полая раковина, которая служит этому животному домом. Передвигаются эти существа с помощью подошвы, покрывающей нижнюю часть ноги. Мышцы при этом сокращаются и создают некую волну, а эпителий ноги выделяет достаточное количество слизи, необходимое для комфортного скольжения. Улитки – достаточно стрессоустойчивые животные, но при этом максимальный возраст, до которого они могут дожить – это 25 лет. Хотя далеко не каждый моллюск достигает такой отметки из-за различных опасностей, подстерегающих их на каждом углу. В домашних же условиях улитка способна прожить столько времени, сколько ей отведено природой [9].

1.2. Классификация

Царство Животные

Тип Моллюски

Класс Брюхоногие

Подкласс Легочные

Отряд Стебельчатоглазые

Семейство Achatinidae

Подсемейство Achatininae

Род Achatina

Вид AchatinaFulica.

1.3. Многообразие видов.

На сегодняшний день многообразие улиток зашкаливает! Существуют множество наземных и водных видов улиток. Начнем наше знакомство с некоторыми необычными видами:

Начнем мы, с маленьких улиток предпочитающие жить во множестве себе подобных, и это Subbulina octnona. Subbulina octnonaэто разновидность малых, тропический, дышащий воздухом наземная улитка, а земной легочный брюхоногие моллюски моллюск в семье Ахатиниды [2]. Встретить их можно встретить в тропиках, так как они любят повышенную влажность. Живут огромными колониями, ведя незаметный образ жизни. Водятся под корягами, во мхе. В естественных условиях едят органические остатки - сгнившие растения, прелые листья, мертвых насекомых [8].

Следующий интересный вид огненная улитка (Platymmat weediei) - крупнейший наземный моллюск полуострова Малайзия. Обитает в тропических горных лесах на высоте более 1000 метров. Несмотря на свой яркий цвет, который может указывать на потенциальную токсичность, улитка совершенно безвредна для людей. Яркий окрас служит для сдерживания хищника при нападении [10].

Следующий вид, который можно назвать самым "цветным" наземным моллюском планеты это кубинская земляная окрашенная улитка - Polymitapicta. Полимиты – древесные улитки, которые обитают только в одном месте – в тропических лесах на востоке Кубы, в провинции Орьенте. Уже давно они стали достопримечательностью страны и даже красуются на одной из кубинских монет. У одного и того же вида улиток на разных участках ареала своя цветовая гамма. Только взглянув на расцветку, аборигены могут безошибочно указать на место обитания улитки [3].

1.4. Польза или вред?

Улитки на участке приносят огромный вред, но в природе всё взаимосвязано, и не стоит отрицать некоторой пользы от моллюсков. Улитки уничтожают плоды, ягоды, листья, стебли травянистых, да и древесных растений. Кроме этого, они переносят на своих органах споры патогенных грибов, заражая ими новые насаждения [5]. Думаю, польза от улиток поступает только в неволе, так как они наделяют хозяина эстетическим удовлетворением.

1.5. Польза муцина в косметологии.

Из литературных источников мы знаем, что в слизи (муцине) улиток содержатся гликолевая кислота, эластин, коллаген, природные антибиотики, витамины. Как собирают муцин улитки на эко-фермах: моллюсков садят в специальный короб и слегка встряхивают. В ответ на это они начинают продуцировать требуемую улиточную слизь, оставляя ее на стенках. Далее их возвращают на ферму, а стенки коробки тщательно промывают водой.

Далее уже стоит вопрос, как получают муцин улитки для косметики. Слизь с водой подвергают очистке, после пропускают через центрифугу. Таким образом, получается нужный концентрат без утери качества и свойств слизи улитки. В процессе получения вещества сами улитки вреда не получают, да и на их жизнедеятельность, как показали исследования, это не влияет. Средства с муцином улитки помогают решить проблему: обезвоженности; тусклости; увядания кожи; питания; раздражения; подтяжки. Из этого мы понимаем, что слизь улиток действительно помогает.

ГЛАВА 2. ИЗУЧИТЬ НЕКОТОРЫЕ

АСПЕКТЫ БИОЛОГИИ И ЭКЛОЛОГИИ И УЛИТОК

2.1. Содержание улиток.

Улитки не требуют особого ухода и довольно неприхотливы. Главное раз в месяц чистить террариум и менять грунт, обмывать улиток под прохладной проточной водой и, конечно, регулярно кормить. Террариум лучше выбирать пластмассовый, так как об стеклянный возможно повредить раковину.

Улиткам необходим какой-либо грунт из разрешенных (кокосовый субстрат, мхи, мульчаграм). Чтобы она смогла зарыться в него как в домик в любой момент, а дальше действует только фантазия. Террариум можно украсить, как душа желает. Улитки очень любят мох, я использую сфагнум и ягель, мох накапливает и поддерживает влагу, а так же служит питанием и антибактериальным эффектом. У меня есть 3 вида улиток (Achatinaachatina, Achatinalimicolaria, Archachatina marginataovum) некоторые из которых являются альбиносами и акромеланиками, поэтому в качестве грунта кокосовый субстрат мне не подойдет, так как он очень сильно окрашивает белую ножку улиток, но я нашла прекрасную альтернативу! И это мульчаграм, это такой спрессованный кокосовый мат, его преимущества в том, что он очень облегчает уборку и не красит ногу улитке.

Говоря о температуре, улитки лучше всего себя чувствуют от 24-х до 28-ми градусов. Если температуры будет слишком высока или наоборот слишком понижена то, улитка станет вялой и не активной, что приведет ее в спячку и это не очень хорошо.

Не менее важным этапом является влажность, ее число колеблется от 60% до 80%. Лично я никогда не устанавливала определенную влажность, главное сделать, так что бы не было болота или же слишком сухого грунта. Достаточно с каждым приемом пищи опрыскивать террариум с пульверизатора.

Рис. 1. Мульчаграм - грунт для содержания улиток.

2.2. Питание. В ходе моих наблюдений я заметила, что мои улитки очень уж неприхотливы, но прожорливы. В их рацион регулярно входят свежие овощи и фрукты обильно присыпанные кальцевой добавкой. Рост благодаря этому у моих улиток стабильный, растут по сантиметру каждые полтора месяца. Улитки едят фрукты и овощи. В зависимости от возраста и состояния улитки она может принимать пищу один-два раза в сутки.

Считается, что молодые особи питаются чаще. Так же имеется ряд разрешенных продуктов: морковь, свекла, тыква, огурец, кабачок, баклажан, листья салата, авокадо, арбуз, яблоки, сушеные листья крапивы, подорожника, сливы, яблони . Что и доказывает мои исследования в питании улиток, но виды архахатин охотно поедают любую растительную пищу без особых предпочтений но все-таки не любят растительную пищу с резким запахом как укроп и петрушка. А ахатины лимиколярии в отличии от архахатин употребляют пищу в меньшем количестве и предпочитают овощи и фрукты с мягким плодом.

В зимний период времени зелень с магазинов наши питомцы не любят, а выращенные самим обожают.

Состав пищи улиток.

Таблица 1.

1. . Суточная активность.

Здоровые особи предпочитают зарываться в грунте террариума. Они обожают пышный влажный мох и рыхлый грунт. При благоприятных условиях, моллюск может проспать днем от 7 до 10 часов. Но если питомцев что-то не устраивает в атмосфере, они могут бодрствовать весь день и проявлять повышенную активность. На суточную активность совсем не влияет состояние погоды, улитки начинают быть активные в ночное время, Akhatina обычно бодрствует и в дневное и в ночное время в отличие от Аrchahatina, которые бодрствуют исключительно к ночи.

Рис.2. Дневная динамика улиток ахатин и архахатин.

Таким образом, можно сказать, что в дневное время они наиболее активны 3-4 часа, а в ночное время активны с 22.00-7.00 утра.

2.4. Размножение.

Ахатины – гермафродиты. Каждая особь имеет мужские и женские репродуктивные органы. Кроме того, существует два вида размножения улиток — откладывание яиц и живорождение. В течение первых 6-7 месяцем жизни моллюски активно растут и накапливают жизненные силы для воспроизведения потомства. В течение 12-14 дней самка вынашивает яйца, а потом зарывается в грунт, для кладки яиц. А потом, в течение 1,5-2ч, откладывает от 100 до 400 мелких яиц (желтоватого цвета).

Архахатины – так же являются гермафрадитами. Половозрелость наступает в возрасте 12-18 месяцев. Как правило, в кладке до 20 яиц размером около 2 см каждое. В террариуме обязательно должно быть чисто. Температурный режим и уровень влажности постоянные. Как только на свет появляются улитки, их сразу же переносят на лист салата для постоянного снабжения едой. Если не проявить должное внимания, то они могут погибнуть[7].

Рис.3. Кладка улиток Achatina limicolaria.

2.5. Межвидовых отношений.

В моей коллекции улиток имеется такой вид как: Achatina limicolaria flomea/unicolor. Этих улиток относят к классу древесных представители этого вида широко распространены во влажных лесистых местностях и для них принципиально жить в группах. В среднем, длина их раковин составляет от 5 до 7 см. У взрослых особей на панцире – по 8-10 оборотов.

Рис.4. Achatina limicolaria flomea/unicolor.

Akhatina akhatina или же как их привыкли называть Akhatina the tiger получила свое название за эффектный окрас, похожий на тигриный. Раковины у этих моллюсков имеют насыщенный оранжевый или глубокий коричневый цвет, а на этом фоне – узор из темно-коричневых линий. И по характеру эти улитки очень общительны и не пугливы. Они имеют благородный вид, все дневное время проводят, зарывшись в грунтовую подстилку, и лишь с наступлением темноты просыпаются для употребления пищи. Akhatina the tiger это самый прожорливый вид.

Из литературных источников нам известно, что этот вид НЕЛЬЗЯ совместно содержать с другими улитками так как они очень крупные моллюски и для формирования раковины им нужны микро и макро элементы и тогда они могут поедают раковину у других видов улиток.

Рис.5. Akhatina akhatina.

И следующим видом в моей коллекции является вид Archahatina marginata ovum– это очень красивая улитка, с разными вариантами окраски. Раковина может быть одного цвета, иметь крупные пятна, полоски, волны, какие-либо вкрапления и так далее. Моллюск может вырасти в домашних условиях до 15 см. На фоне других улиток этот вид характеризуется мускулистостью и массивностью.

Archahatina marginata ovum любопытны, легко идут на контакт с человеком. Особую активность проявляют вечером и ночью, а днем предпочитают оставаться зарытыми в грунте. Питомцы любят больше пространства, поэтому важно выбрать для них такую емкость, чтобы для одного моллюска отводилось не менее 15 литров. Этих улиток можно содержать со всеми видами маргинат, а так же с сутуралисами.

Рис.6. Archahatina marginata ovum.

2.6. ПЦР исследование на наличие микроорганизмов на моллюсках.

Дополнительные материалы и оборудование для выделения днк из исследуемого материала:

1.Термостат для пробирок типа «Эппендорф» от 25 до 100 °С.

2.Микроцентрифуга для пробирок типа «Эппендорф» до 16 тыс. об/мин

3.Вортекс.

4.Набор автоматических дозаторов переменного объема

5.Одноразовые микропробирки на 1,5 мл.

6.Одноразовые наконечники для пипеток переменного объема.

7.Амплификатор Bio-Rad.

Амплификации генов 16S рРНК на наличие микроорганизмов. Как ранее писали в литературном обзоре, в слизи (муцине) улиток содержатся гликолевая кислота, эластин, коллаген, природные антибиотики, витамины. В естественной среде они переносят разные микроорганизмы, бактерии и споры патогенных грибов, заражая ими новые насаждения [5]. Но, наши питомцы содержатся в искусственных условиях с соблюдением правил гигиены. Если улитки в естественных среде являются переносчиками разных микроорганизмов, то возникает вопрос, а какие микроорганизмы и бактерии есть на слизистой части тела у улиток в искусственных условиях. Продолжили наше исследование молекулярно-генетическим методом.

Материалом для исследования послужили яйца, кусочки ткани и слизи моллюсков. Для исследования использовали общий универсальный праймер 16S рРНК для амплификации генов бактерий и микроорганизмов [1; 6; 11].

В статье Гарафутдиноав Р.Р;, Баймиева Ан.Х. и др. «Разнообразие праймеров для ПЦР и принципы их подбора» для амплификации генов 16S рРНК бактерий предложено использовать общие для всех видов универсальные праймеры, авторы статей рекомендуют в работе использовать инозинов в праймерах для амплификации генов 16S рРНК не только на 3’-конце, но и на соседней позиции, что делает праймеры более универсальными [4].

Последующий этап. Провели исследования согласно протоколу, выделили над осадочную жидкость содержащую ДНК. Готовые пробы поместили в Амплификатор Bio-Rad. Он предназначен для проведения полимеразной цепной реакции ПЦР. Который позволяет синтезировать множество копий определенного фрагмента ДНК из исходного образца (используя его в качестве матрицы), тем самым повышая его концентрацию в пробе в среднем в 10⁶-10⁹раз. Метод состоит из 3 основных ПЦР этапов и относительно несложной реакционной смеси. Каждый цикл проходит в три этапа:

Денатурация - разрушение водородных связей и превращение двухцепочечной молекулы в две одноцепочечные, температура 94 - 98 °С;

Присоединение (отжиг) праймеров, температура 40 - 75 °С. Праймеры - специально подобранные короткие фрагменты ДНК, комплементарные определенным участкам ДНК-матрицы, с которых начинается новый синтез;

Элонгация ДНК - синтез новой цепи ДНК - температура 60–75 °С [1; 6; 11].

Для визуализации результатов амплификации использовали метод электрофореза, основанный на разделении молекул ДНК по размеру. После окончания электрофореза гель поместили на фильтр трансиллюминатора, излучающего свет в ультрафиолетовом диапазоне (254, 310 нм). Энергия ультрафиолета, поглощаемая ДНК в области 260 нм, передается на краситель. Краситель встраивается (интеркалирует) плоскостными группами в молекулы ДНК, он флуоресцирует в оранжево-красный цвет видимого спектра (590 нм). В итоге мы видим разделение макромолекул по размерам.

В дальнейшем ДНК храним по инструкции в течение года при температуре от +2 до 8° , но не выше -16 °С. В будущем мы планируем секвенировать по Сэнгеру, этот метод позволит считывать последовательности до 1000 пар нуклеотидов для идентификации вирусов и организмов (бактерий, грибов и других микроорганимов). Результаты будут представлены на конференции при выступлении.

Рис.7ПЦР исследование на наличие микроорганизмов на моллюсках.

ВЫВОДЫ

1. В искусственных условиях улиткам, в зависимости от вида, нужны свои условия. Для вида ахатина ахатина требуется стабильная температура и не требуется содержать их с другими видами. Ахатин лимиколярия требует стабильной влажности и постоянной температуры среды. Для архахатины маргинаты овум нужен большой объем террариума. Комфортная температура для них от+ 24-х до +28ºС при влажности 60% до 80%.

2. Особенности питания у наших видов улиток также отличаются. Для видов ахатин характерна пища с мягким плодом, а для видов архахатин характерна пища без резких запахов.

3. Улитки, независимо от вида, в основном ночные животные. В дневное время они могут быть наиболее активны 3-4 часа, а в ночное время 9-10 часов.

4. Развитие улиток в неволе, в зависимости от вида, при правильном уходе дают потомство.

5. В межвидовых отношениях наиболее агрессивны ахатина тигр. Вид лимиколярий и маргинат как домашние питомцы, наиболее комфортны и не прихотливы в уходе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Улитки как домашние питомцы наиболее комфортны и не прихотливы в уходе. Так же в последнее время очень востребована слизь улитки (муцин) так как ферменты муцина обладают отбеливающим эффектом, удерживает влагу, обладает антибактериальным эффектом, а так же слизь можно использовать как заживляющее средство от ожогов.

Я очень люблю устраивать мини фотосессии для моих улиток и это насыщает меня эстетическими потребностями, что немало важно, ваши питомцы приносят вам только положительные эмоции, и помните – вы несете ответственность за них.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. Феоктисов; Н. Сошникова. Цифровая ПЦР: измеряя истину.- [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://biomolecula.ru/articles/tsifrovaia-ptsr-izmerjaja-istinu (дата обращения:03.02.2023).

2. Банк регистр морских видов (2017). Классификация современных наземных брюхоногих моллюсков мира.- [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://ru.zahn-info-portal.de/wiki/Subulininae (12.01.2023) .

3. Виды улиток.- [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://zooblog.ru/vidy-ulitok/ (дата обращения:04.01.2023).

4. Гарафутдинов Р.Р., Баймиев Ан.Х., Малеев Г.В., Алексеев Я.И., Зубов В.В., Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Губайдуллин И.М., Матниязов Р.Т., Сахабутдинова А.Р., Никоноров Ю.М., Кулуев Б.Р., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Разнообразие праймеров для ПЦР и принципы их подбора // Сетевое издание «Biomics». – 2019. Т. 11. №1 - С. 23-70. [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://biomicsj.ru/archive/2019/tom-11-1/227/ (дата обращения:03.02.2023).

5. Как избавиться от улиток в огороде и на участке. - [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://grounde.ru/kak-izbavitsya-ot-ulitok-v-ogorode.html (дата обращения: 12.01.2023).

6. Основы полимеразной цепной реакции (ПЦР) :метод пособие ООО «ДНК-Технология» / сост.:В. В. Зорина. – Москва. - ВЕРСИЯ 083-4. [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://dna-technology.ru/sites/default/files/pcr_a5_083-4.pdf (дата обращения:03.02.2023).

7. Улитки интересные факты о них. - [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : http://razvitiedetei.info/pochemuchka/interesnye-fakty-ob-ulitkax.html (12.01.2023).

8. Улитки суббулины. - [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://ulitochki.ru/suhoputnyie-ulitki/subbulinyi.html.

9. Мир животных. [сайт]. – URL: https://mirzhivotnye.ru/ulitka/.

10. NatureScience. [Электронный ресурс].- режим доступа :URL : https://www.nature.com (дата обращения:04.01.2023).

11. Рибосомальная 16S РНК, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и секвенирование биополимеров. [сайт]. – URL: https://propionix.ru/sekvenirovaniye-i-ptsr#rRNK (дата обращения: 04.02.2023).

9