MALMÖ HÖGSKOLA Biologi I HT2010 Lab 4. Undersökning av fisk och ev. daggmask m.m. Syfte med laborationen Syftet med laborationen är att studera anpassningar, likheter och olikheter i olika grundplaner hos djur med kopplingar till evolution och ekologi. För att få en så bred bild som möjligt över området så studeras både fisk och daggmask. Förarbete inför laborationen Läs igenom kapitlet om evolution i kursboken (s.208 235). Besvara följande frågor: 1. 2. 3. 4. Vad är definitionen på evolution? Vad är definitionen på ekologi? Vad innebär det att organ är homologa? Vad innebär det att organ är analoga? Utrustning Gemensam utrustning Pincetter grov + fin Skalpell Preparernålar För fisk dessutom Sax större Bensax kan lånas Stort vaxbäcken Burk för organ Ev. preparermikroskop För mask dessutom Sax mini Knappnålar Litet vaxbäcken Objekt- och täckglas Preparermikroskop Vanligt mikroskop Plocka inte åt er mer utrustning än ni behöver för det aktuella labmomentet. Tänk på att viss utrustning finns i begränsat antal och att inte alla kan ha var sin. Labuppgift 1. Fisk a) Jämförande studier av olika fiskarters yttre Under alla deluppgifter skall du fundera över de olika strukturernas funktion och hur de kan utgöra anpassningar till miljö och levnadssätt. i. Kan ni identifiera de utlagda fiskarna till art? Vilka arter har vi? Gemensamt går vi igenom vilka som finns och därefter tilldelar handledaren varje grupp en fisk. ii. Studera det yttre, samt munhåla och gälar på er egen fisk. Identifiera och studera: Ryggfena Analfena Analöppningen (eg. tre öppningar; tarm- köns- och urinledaröppning) Bröstfenor Luktgropar Bukfenor Sidolinjeorgan Stjärtfena Ögon UN/JNS, 100812 1
MALMÖ HÖGSKOLA iii. Öppna munnen och titta. Se på tungan. Var finns tänder? Känn med fingrarna i fiskens mun om tänder inte syns. Hur ledar käken? iv. Öppna gällocken och se på de fyra gälbågarna. Baktill har dessa två rader ytförstorade blodrika gälblad, där gasutbytet med vattnet sker. In mot munhålan sitter gälräfständer. Klipp ut en gälbåge och studera. v. Fundera över och identifiera anpassningar till miljö och levnadssätt hos er fisk? Kamouflage. Vilken livsmiljö verkar sannolik? Simskicklighet (fenor, kroppsform) Födoval och fångst: mun, tänder och gälräfständer (vilken funktion?) Försvar Sinnen: syn, lukt och smak vi. Homologier med däggdjur/oss själva? Analogier? Framben, skuldergördel (kan kännas utifrån på fisken) Bakben, bäckengördel (placering!) Näsa Sidolinje Öra Gälbågar vii. Vi jämför, gemensamt, anpassningar hos de olika arterna, samt diskuterar homologierna. b) Dissektion i. Klipp upp fisken utefter bukens mittlinje från analöppningen och framåt. Klipp igenom eventuell bengördel upp mot halsgropen. Akta hjärtat! Klipp sedan upp bukväggen mot ryggen med två vertikala snitt, ett baktill, från analöppningen, samt ett framtill, precis bakom gällocken (från bukfenan på abborren), så ni får som ett lock ni kan vika upp mot ryggsidan (jfr abborrbilden, nedanstående siffror refererar till samma bild). Observera simblåsan medan tid är. Skär sedan av den frilagda bukväggen med ett snitt snett ovanifrån mot ryggraden (se figur). Var försiktiga så ni inte skadar simblåsan, som kan vara mycket skör. Framtill, i halsgropen, skymtar ni eventuellt redan nu den lilla brösthålan med hjärtat (25-26). Bukhålan, som kläs av den glänsande bukhinnan, tar upp större delen av fiskens inre. Upptill i bukhålan ligger den gasfyllda simblåsan (20) (saknas om ni har en makrill). Framtill på insidan finns ett blodkärlsrikt parti, gaskörteln (21), där UN/JNS, 100812 2
MALMÖ HÖGSKOLA fiskens hemoglobin kan luras att avge syre under högt tryck genom att blodet bl a försuras. Den ljusbruna levern (14), med gallblåsan på undersidan, ligger framtill i bukhålan. Baktill i bukhålan ligger romsäckarna (19) eller testiklarna (mjölkesäckar). De är mycket stora strax före leken på våren. Avlägsna dessa organ om de är stora. Lyft ev. ut allt som finns i bukhålan. Avlägsna även levern, och för in skaftet till en preparernål eller pincett genom munnen och svalget för att identifiera magsäcken (15). Klipp upp och undersök ev innehåll. Lyft ut tunntarmen (13) och undersök ev blindtarmsbihang (16; beror på art). Avlägsna tarmkanalen. Mjälten, ett litet mörkrött organ (17) som ligger i anslutning till tarmen är en blodreservoar samt innehåller mycket immunceller. När simblåsan tas bort/skärs upp ser man njurarna (22). Försök hitta dem! De liknar inte våra njurar, utan ligger som två tunna mörkröda stråk under ryggraden. Klipp upp brösthålan i mittlinjen (bensax). Lyft hjärtat med en pincett. Blodet från kroppen samlas i det mycket tunnväggiga venösa rummet (sinus venosus, svårt att hitta), går därifrån in i det tunnväggiga och mörkröda förmaket (25). Därifrån går det till kammaren, som är mer muskulös och därför ljusare röd (som levern). Från hjärtat går blodet framåt ut i gälartären, vars framåtriktade bas är muskulös och mycket ljus (bulbus arteriosus). Från gälarna går sedan det syrsatta blodet ut i kroppen på ryggsidan. Vill ni kan ni plocka ut ett par kotor och studera resterna av ryggsträngen, som ligger i de koniska fördjupningarna mellan kotorna. Lägg märke till att muskulaturen är ordnad i W-formade segment. Även ryggradsdjur är segmenterade! Ett stråk mörkare muskler ligger mitt på sidan, särskilt välutvecklat hos uthålliga simmare, t ex makrill. Klipp av huvudet och bryt upp hjärnskålen bakifrån och framåt genom att klippa i kanten med saxens skänklar liggande mellan hjärnan och skalltaket (mycket hårt hos abborre; använd bensax), så ni kan lyfta skalltaket som ett lock. Blottlägg hjärnan, som ligger i en gråaktig fettmassa. Vid sidan om hjärnan, nedan och något bakom mitten, ligger innerörat med jämviktsorganen. Plocka ut de s k hörselstenarna, som tynger på sinnesceller som ger information om fiskens läge, samt kan uppfatta ljudvågor. Tag ut ett öga och studera den kraftiga synnerven. Skär itu ögat och studera linsen. ii. Fundera över anpassningar och homologier även vad gäller fiskens inre: simblåsa, njurar, jämviktsorgan och hjärna. Kasta alla fiskrester i härför avsedd påse, inget i avloppet!! UN/JNS, 100812 3
MALMÖ HÖGSKOLA 2. Daggmask a) Demonstration: En levande daggmask får krypa på ett papper. Observera hur den tar sig fram genom att segmenten växelvis blir smala och långa, och korta och tjocka. Borstens skrapande mot pappret hörs tydligt hos en stor mask. b) Studera en bedövad daggmask i preparermikroskop. Identifiera fram- och bakända, och över- och undersida (översidan är lite mörkare; jämför med bildhäftet, s 3!). Se på: Borst (svåra att se) Huvudlob ( prostomium ) Segment Gördel ( clitellum ) Mun Könsöppningar c) Lägg masken med ryggsidan upp på ett litet vaxbäcken med huvudet (prostomiet) 2-3 cm från vaxets kant. Fäst masken med en knappnål 5mm bakom huvudet, och en annan nål strax bakom mitten av djuret (bakändan innehåller inget nytt). Sträck masken något med den bakre nålen. Öppna masken på ryggsidan genom att klippa med en spetsig sax. Gör först ett hål i huden genom ett litet klipp på tvären nära mitten av masken. Lägg snittet ca 1 mm åt ena sidan, och klipp från hålet mot framänden. Var försiktig; ni skall bara genom huden och hudmuskelsäcken, inte tarmen. Stanna upp vid den främre nålen och fortsätt lite senare med den sista biten av snittet (se nedan). NU skall ni hälla på vatten så det står över masken. Vik sedan huden åt sidorna med nålar (se bildhäftet). Snittet hålls ihop av tvärväggarna mellan segmenten, så man får dra rejält för att få isär hudflikarna som man ska. Fixera sedan flikarna genom att sticka ner nålar lodrätt i vaxet. Man kan sedan eftersträcka genom att vika nålarna lite åt sidan, och sedan trycka till lite extra så de åter fästs i vaxet. När ni kommit till nålen vid huvudet skall denna flyttas, så ni kan klippa färdigt ända fram till spetsen. d) Har ni klippt försiktigt kan ni nu se delar av blodkärlsystemet. Ovanpå tarmen syns ett ryggkärl (dorsalkärl) där blodet flyter framåt (tvärtom mot fisken). Under tarmen löper ett bukkärl (ventralkärl) där blodet flyter bakåt. I segment 5-10 förbinds buk- och ryggkärl med 5 par sidohjärtan, som pumpar blod nedåt. Har ni tur är dessa hela, och kanske rent av i funktion. e) Studera tarmkanalen. Identifiera utifrån bilderna (se bildhäftet): f) Svalg ( pharynx ) Muskelmagen ( gizzard ) Tarmen Matstrupe ( esophagus ) Vilka funktioner har dessa delar? Krävan ( crop ) Utsöndringsorganen syns som små lite ljusa avlånga nystan vid sidan av tarmen i varje segment (se bildhäftet s 4 och 6). Peta loss ett sådant organ med en skalpellspets och pincett (det sitter fast i hud och mellanvägg; se bildhäftet), och lägg det i en liten vattendroppe på ett objektglas. Be gärna om hjälp. Lägg på täckglas och studera i vanligt mikroskop. Har ni tur lever vävnaderna, och man kan se hur flimmerhåren i njur kanalerna slår. Ofta hittar man även parasiterande rundmaskar i preparatet. UN/JNS, 100812 4
MALMÖ HÖGSKOLA g) Lyft försiktigt bort en del av tarmen, eller vik den åt sidan. Under tarmen kan man se den vita bukgangliekedjan, som ungefär motsvarar vår ryggmärg, samt bukkärlet (ventralkärl). Framtill kan man se hur två vita nervstråk (svalgkonnektiv) går framåt/uppåt på var sin sida svalget upp till hjärnan (cerebralganglion). (Se bildhäftet):. h) Framtill ligger tre par sädesblåsor, och under dem testiklarna och äggstockarna, samt två par sädesmottagare (se bildhäftet). Daggmasken är hermafrodit, och fungerar samtidigt som hane och hona vid parningen, då gördeln avsöndrar sammanhållande slem (sist i bildmaterialet). Sädesblåsorna är ofta infekterade av ett mikroskopiskt spordjur (en gregarin, lite släkt med malariaparasiten), som är lätt att se i mikroskop. i) Klipp gärna upp krävan och muskelmagen, och en bit av tarmen. Innehåll? j) Fundera på om organ som tarm, mun, blodkärlssystem, hjärtan, njurar, bukgangliekedja och hjärna kan vara homologa med ryggradsdjurens motsvarigheter eller om de kan ha uppstått separat. UN/JNS, 100812 5
MALMÖ HÖGSKOLA Riskanalys för laboration 4 Kemikalier Etanol, ca 20% Biologiskt material Fiskar av olika arter, daggmask. Övrigt Skalpeller, preparernålar, knappnålar, pincetter, saxar, vaxbäcken, objektglas, täckglas Risker Man skär sig på skalpellerna, trasiga täck- eller objektglas, eller sticker sig på nålarna. Täckglas på avvägar kan även utgöra ett riskmoment, då de är svåra att upptäcka. Begagnade täckglas och trasiga objektglas SKALL läggas i en härför avsedd behållare, som sedan töms i kemins glasavfall. Studenterna är strängt tillhållna att inte sprida täckglas omkring sig. Då fiskdissektionen innebär ganska mycket skärande med skalpell är risken för skärskador inte helt obetydlig. Vid skärskada är risken för infektion dessutom stor, varför omedelbar rengöring av såret måste ske. Liknande risk gäller spetsiga fenstrålar på en del fiskarter, t ex abborre. Den 20 %-iga etanolen skulle teoretiskt kunna locka till konsumtion, men den slemmiga och jordiga lösningen efter bedövning av daggmask torde endast locka de allra svåraste fallen av alkoholberoende. UN/JNS, 100812 6