«Анабиоз сухопутных черепах в домашних условиях»

МАОУ «Лицей № 67 г. Челябинска»

Информационно-познавательный проект

«Анабиоз сухопутных черепах в домашних условиях»

Исполнитель Воинов Глеб, 8А класса

Наставник Ромакер Марина Александровна

 

 

2 023 - 2024

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Актуальность выбранной темы: анабиоз представляет собой временное приостановление или замедление жизненных процессов в организме. В отличие от гибернации или оцепенения, анабиоз приводит к почти полному исчезновению признаков жизни. Например, пульс и дыхание невозможно зафиксировать без специального оборудования. Сама суть анабиоза заключается в своего рода смерти с возможностью воскрешения. Многие организмы способны входить в анабиоз, включая простейших, грибы, червей, раков, моллюсков, а также некоторых насекомых, земноводных и пресмыкающихся. Они переносят экстремальные условия, такие как понижение температуры или засуху, и затем возвращаются к жизни.

Спячка или зимовка диких черепах приходится на период понижения температуры воздуха до +17-18 С и сокращения светового дня. Благодаря анабиотическому состоянию рептилии спокойно переживают несколько неблагоприятных месяцев в году. На фоне спячки происходит выравнивание половых циклов самок и самцов, необходимое для дальнейшего спаривания и продолжения рода. Я выбрал эту тему, так как анабиоз сухопутных черепах способствует увеличению срока жизни животных и регуляции гормонов. Поэтому я попытаюсь, изучив теоретический вопрос по данной теме ввести сухопутную черепаху в анабиоз в домашних условиях и описать данный эксперимент в своей работе.

Наука на современной этапе развития достигла такого уровня, что в анабиоз можно вводить человека. Анабиоз дает хирургам дополнительное время, чтобы попытаться спасти жизнь пациента. По словам медиков, многие люди, получившие угрожающие жизни травмы, умирают раньше, чем врачи могут оказать им помощь. Особенно, это касается случаев, когда невозможна длительная сердечно-легочная реанимация, например, при тяжелом пулевом ранении или серьезной травме, полученной в автомобильной аварии[1.

Цель работы: исследовать особенности введения в анабиоз сухопутной черепахи в домашних условиях.

Задачи:

Разработать план введения сухопутной черепахи в анабиоз в домашних условиях.

Ввести сухопутную черепаху в анабиоз в домашних условиях.

Методы:

- анализ литературных и научных источников;

- наблюдение;

- эксперимент.

Объект исследования: сухопутная черепаха.

Предмет исследования: анабиоз сухопутной черепахи.

Рабочая гипотеза: введение в анабиоз черепах в домашних условиях возможно при соблюдении определенных условий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Анабиоз, как предмет исследования

Анабиоз (от др. греч. «возвращение к жизни, воскрешение») - временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме под воздействием внешних или внутренних факторов. При этом жизненные процессы, такие как дыхание, сердцебиение и другие, замедленны настолько, что могут быть обнаружены только с помощью специальной аппаратуры. [4]

Напряду с понятием анабиоз в литературных источниках используют термин: гибернация и оцепенение, попробуем разобраться, чем отличаются эти понятия.

Гибернация - зимняя спячка, частный случай диапаузы (состояние физиологического торможения обмена веществ и остановка формообразовательных процессов). [2]

Оцепенение - состояние ступора или неподвижности. [3]

Таким образом, в отличие от анабиоза - полной приостановки жизнедеятельности организма в результате его глубокого замораживания с последующим оттаиванием и оживлением - гибернация представляет собой состояние, как бы промежуточное между жизнью и смертью, когда обмен веществ не прекращается, а снижается до минимального уровня. Анабиоз переносят без вреда для здоровья пока еще лишь холоднокровные рыбы и лягушки, насекомые, растения и простейшие.

Некоторые живые существа способны впадать в анабиоз в неблагоприятных для их жизни условиях. Самыми очевидными примерами анабиоза являются лиственные деревья и кустарники, которые осенью теряют листву и всю зиму стоят с голыми стволами и ветками, а весной вновь обрастают новыми листьями.

Термин «анабиоз» был введён в употребление задолго раньше, чем его синоним «криптобиоз».

Его использовали в работах и статьях, в связи с чем он стал характеризоваться как отдельный термин, по сути отличающийся от криптобиоза лишь образованием слова.

Этот термин был предложен в 1873 году немецким учёным Вильгельмом Прейером в его сводке по исследованию феномена временного прекращения жизнедеятельности. [1]

Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.). При наступлении благоприятных условий жизни происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов. Наиболее устойчивы к высушиванию, нагреванию, охлаждению спорообразующие бактерии, грибы, простейшие (образующие цисту). У многоклеточных организмов замедление жизнедеятельности и её почти полная остановка вошли в нормальный цикл развития - семена, споры.

Мельчайшие организмы (например, эмбрионы до восьми клеток) могут быть криоконсервированы и потом восстановлены. Некоторые из них существуют в состоянии анабиоза до 13 лет. [5]

Российские биологи взяли более 300 образцов замерзшей почвы в арктической части Сибири и исследовали их, после чего в почве им удалось обнаружить двух нематод разных видов. Исследователи поместили их в чашку Петри с питательной средой при температуре около 20°C, после чего нематоды начали проявлять признаки жизни. Нематоды одного из видов, Panagrolaimus, были в образцах почвы возрастом 32 тыс. лет. Нематоды второго вида, Plectus, были в образце, радиоуглеродное датирование которого показало, что его возраст еще больше - 42 тыс. лет. Таким образом, нематоды поставили рекорд пребывания в анабиозе среди животных. [6]

В состоянии анабиоза некоторые бактерии могут переносить понижение температуры до −250 °C.

Животные, впадающие в состояние анабиоза, могут терять половину и даже три четверти заключённой в тканях воды. Анабиоз по сравнению с оцепенением и спячкой сопровождается более глубоким подавлением жизнедеятельности.

Явление анабиоз при высушивании и охлаждении используется для приготовления сухих живых вакцин, длительного хранения клеточных культур, консервирования тканей и органов.

1.2. Виды анабиоза

По времени перехода к анабиозу в индивидуальном развитии (онтогенезе) организма различают два вида анабиоза.

1. «Вынужденный» анабиоз, наступающий на любой стадии онтогенеза в результате прямого воздействия неблагоприятных для жизнедеятельности условий внешней среды и прекращающейся после изменения их в благоприятную сторону. При этом одни организмы приспособлены к анабиозу на любой стадии онтогенеза (например, нематоды), другие - лишь в некоторых периодах онтогенеза (например, у нематод анабиоз известен лишь у личинок).

2. «Онтогенетический» или «сезонный» анабиоз, возникающий, как правило, на определенных стадиях индивидуального развития организмов и представляющий собой приспособление эмбриона к неблагоприятным условиям среды (например: семена высших растений; покоящиеся яйца ракообразных).

В зависимости от характера изменений содержания и состояния воды в организмах, в результате которых произошел переход к анабиозу, можно также различать несколько видов анабиоза, из которых отметим следующие.

1. Анабиоз в результате высыхания организмов, что наиболее характерно для природных условий. Для его обозначения широко применяется термин «ангидробиоз», что не совсем точно отражает существо данного состояния, поскольку в природе обычно нет совершенно полной потери воды при переходе к анабиозу. В дальнейшем мы будем называть анабиоз при высыхании «ксероанабиозом».

2. Анабиоз в результате глубокого охлаждения организмов. При этом биологически активная свободная вода переходит в формы, подобные льду. Д. Кейлин называет это состояние «криобиозом». В дальнейшим будем применять термин «криоанабиоз».

3. Анабиоз в результате нахождения организма в среде с высокой концентрацией солей и высоким осмотическим давлением, что приводит к извлечению воды из клеток, а это, по существу, соответствует ксероанабиозу. В литературе обычно называется «осмотическим анабиозом».

В природных условиях чаще всего происходит переход к неполному анабиозу, понятие о котором как о первичной фазе мезабиоза будет изложено отдельно. Полный анабиоз является более редким явлением при случайном сочетании определенных факторов.

Организмы, переходящие к анабиозу в природных условиях.

К анабиозу переходят самые разнообразные организмы от одноклеточных до многоклеточных. В естественный анабиоз могут впадать беспозвоночные, в том числе некоторые насекомые, это состояние наблюдается у ряда впавших в зимнюю спячку млекопитающих при температуре ниже нуля градусов по Цельсию.

Если условно расположить такие организмы в порядке увеличения их размеров, то следует, прежде всего, отметить многочисленные микроорганизмы, величина которых, как известно, измеряется немногими микронами. К анабиозу переходят вегетативные клетки этих микроорганизмов в экстремальных условиях (вынужденный анабиоз), а для спор состояние анабиоза является обычной стадией существования до их перехода к прорастанию (онтогенетический анабиоз).

Обращаясь к животным организмам, способным к переходу в анабиоз при высыхании, прежде всего, отметим коловраток, имеющих размер в длину 0,03 -2,5 мм, и тихоходок размером 0,1 -1,0 мм с массой, составляющей доли миллиграмма. Далее отметим почвенных нематод - круглых червей размером в активном состоянии 0,5-3,0 мм в длину. В одном случае изучались нематоды Aphelenchus avenae с длиной только около 0,23 мм, которая при дегидратации уменьшалась примерно до 0,04 мм, и с диаметром около 0,02 мм, остающимся постоянным при постепенном высыхании в природных условиях.

Итак, животные, приспособленные во взрослом состоянии к переходу в анабиоз при высыхании, являются мелкими организмами с размером, не превышающим примерно 3 мм. Однако их строение является довольно сложным.

Так, тихоходки обладают примитивной нервной системой, представленной надглоточным и подглоточным ганглиями, связанными нервным кольцом, а также тяжами; нервная система нематод также состоит из окологлоточного кольца и отходящих от него продольных стволов.

При упомянутых низких температурах, по-видимому, происходил переход этих организмов к настоящему анабиозу, а не к простому зимнему оцепенению, которое при температурах лишь немного ниже нуля часто может являться только гипобиозом.

Как сообщает New Scientist, американские ученые смогли провести как минимум один успешный опыт по введению человека в состояние анабиоза. Для того, чтобы провести операцию, специалисты предложили охлаждать организм человека дo 10−15 градусов Цельсия путем полной замены всей циркулирующей крови холодным физраствором. По словам рассказавшего об этом успешном эксперименте доктора Сэмюэля Тишермана из Высшей школы медицины Университета Мэриленда в Балтиморе, введение человека в состояние анабиоза увеличивает время для оперативного вмешательства и позволяет устранить причину острой кровопотери.

Ранее врачи не раз заявляли об успешном опыте погружения в анабиоз животных. Так в 2005 году представители Питтсбургского университета США ввели в это состояние собак. После трехчасового охлаждения животные вновь вернулись к жизни. Спустя год врачи Центральной больницы Бостона, штат Массачусетс, объявили о том, что им удалось подобным методом погрузить в анабиоз свиней. После того, как животные потеряли приблизительно половину крови, оставшаяся кровь была заменена охлажденным физиологическим раствором.

1.3. Анабиоз сухопутных черепах в природных условиях

В природе черепахи впадают в спячку при неблагоприятных условиях внешней среды.

Спячку можно вводить только абсолютно здоровых черепах. В правильно организованной зимовке, безусловно, есть и свои плюсы, она положительно влияет на гормональную систему, увеличивает срок жизни, стимулирует размножение.

Спячку устраивают в осенне-зимние месяцы. В первую очередь необходимо, чтобы к этому периоду черепаха накопила достаточное количество жира, который послужит источником питательных веществ и жидкости. Поэтому черепаху следует усиленно кормить. Кроме того, черепаха не должна быть обезвожена, так что ей регулярно предлагают воду и организуют теплые ванны.

Недели за две до введения в спячку, черепашку необходимо перестать кормить. А за неделю прекратить водные процедуры. За это время весь имеющийся в желудке и кишечнике корм переварится. В течение двух недель постепенно уменьшают длину светового дня и температуру, при этом повышают влажность. Для этого черепашку необходимо посадить в контейнер с влагоудерживающим грунтом, таким как мох, торф. В естественных условиях черепахи закапываются в почву во время спячки. Поэтому толщина грунта в контейнере должна позволять полностью в него зарыться (20–30 см). Субстрат нужно поддерживать постоянно влажным, но не мокрым. В конечном итоге, температура должна составить 8–12 градусов. Важно не понижать температуру слишком резко, это может привезти к пневмонии. Температура не должна падать и ниже нуля, промерзание приводит к гибели рептилий. Контейнер помещаем в темное место. И оставляем «на зимовку» молодых черепах не более чем на 4 недели, а взрослых – на 10–14.

При этом периодически смачиваем грунт из пульверизатора, и, стараясь не потревожить черепашку, осматриваем ее, взвешиваем.

При увлажнении грунта, желательно чтобы вода не попадала непосредственно на животное. За время спячки черепаха теряет жировые накопления, воду, но эти потери не должны быть больше 10% от ее первоначального веса. При сильном падении веса, а также, если Вы заметили, что она просыпается, нужно прекращать спячку и «пробуждать» питомца. Для этого температуру в течение нескольких дней (обычно дней 5) постепенно поднимают до комнатной. Затем включают обогрев в террариуме. После этого черепашке устраивают теплые ванны. Аппетит, как правило, появляется спустя неделю после установки в террариуме оптимальной температуры. Если этого не происходит, нужно показать питомца врачу-герпетологу.

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Описание объекта исследования

Объектом моего исследования является - среднеазиатская черепаха. Черепаха семейства Сухопутных черепах (Testudinidae). Включается в род Европейские сухопутные черепахи (Testudo), или выделяется в монотипичный род Среднеазиатские черепахи (Agrionemys). Черепаха сухопутная, питается растительностью, овощами и фруктами, и обитает на юге России и в государствах Средней Азии.

Возраст определяется по панцирю. Карапакс разделён на 13 роговых щитков, пластрон — на 16, по бокам карапакса расположены 25 щитков. На каждом из 13 щитков карапакса имеются бороздки, обычно их число соответствует количеству лет, прожитых черепахой (аналогично кругам на срезе дерева). Длина черепахи в среднем 7,5 см. На передних лапах среднеазиатской черепахи по 4 пальца, а на бедрах задних расположены роговые бугорки.

Пол черепахи – в представленной ниже таблице, представлены различия между самкой и самцом черепахи.

Объектом моего исследования является самец.

Рацион питания: питается исключительно растительной пищей. Зимой в качестве основы рациона являются листья салата, дополнительным источником пищи являются: яблоки, груши, бананы. Летом: листья одуванчика, клевера, бобовые растения. Любимая еда – свежий зеленый горошек. Ест 2 раза в день по часам - в одно и тоже время.

Содержание черепахи:

Рептилия привыкает к условиям окружающей среды. Легко адаптируется, исследует место обитания, выбирает любимые места. У меня есть террариум для черепахи, но она не любит там сидеть днем, черепаха раскачивает террариум, переворачивает и уходит. Поэтому сажаю в террариум только на ночь. Днем гуляет по квартире есть излюбленные места: около батареи в затемненном месте. Летом на даче – гуляет по участку в большом террариуме, на ночь заношу в дом в пластиковую коробку.

Вес черепахи: 220 грамм

2.2. Подготовка к введению в анабиоз

Черепах начинают укладывать в спячку не раньше конца октября. Для начала постепенно уменьшают длительность светового дня (переводя таймер на более короткие периоды включения ламп) и температуры (постепенно выключаем лампы или водный обогрев) с повышением влажности до уровня, необходимого в период охлаждения. Температуру надо понижать плавно, так как слишком резкое ее снижение приведет к простудным заболеваниям.

Для начала отключают лампу обогрева, оставляя только ультрафиолетовую на 8 часов на 1 неделю. Черепах кормят и купают в теплой воде каждые 3 дня.

Затем снижают температуру до 20°С и 6 часов света на 1-2 недели. Пресноводным черепахам понижают уровень воды. Черепах не кормят, не купают, но дают пить, чтобы весь съеденный корм переварился (маленьких 1-2 недели, больших 2-3 недели). Полностью кишечник опустошать не надо, т.к. еще идут метаболические процессы, хоть и не интенсивные. У черепахи могли остаться паразиты в кишечнике, и важно не оставлять их без питания кормовыми массами. Поэтому можно 1 неделю подержать в террариуме при комнатной температуре, а потом 1 неделю в зимовальном ящике.

За это время подготавливаем зимовальный ящик, который не должен быть слишком большой, т.к. во время спячки черепахи неактивны. Подойдет пластиковый контейнер с отверстиями для воздуха. На дно кладут влажный песок, торф, мох сфагнум толщиной 10-30 см. Для среднеазиатских черепах рекомендуют глубину грунта 50 см.

По прошествии 1-3 недель без еды, черепах помещают в этот ящик и сверху укрывают сухими листьями или сеном.

Важно, чтобы у черепах была возможность самостоятельно выбираться на поверхность.

Влажность субстрата, в котором зимует черепаха, должна быть 60-70% (но субстрат не должен промокать). Также можно черепах поместить в полотняные мешки и упаковать в пенопластовые ящики, в которых будет рыхло набросан сфагнум или опилки. Оставляем зимовальный ящик с черепах

Перед введение своей черепахи в анабиоз я показал ее ветеринару, который дал заключение о состоянии здоровья питомца. Мой питомец полностью здоров.

Ставим зимовальный ящик или контейнер в прохладное место с температурой около 15°С, (например, в коридор на кафельную плитку или на подоконник), но, чтобы не было сквозняков - примерно на 1 неделю.

Далее зимовальный ящик переносят в помещение с температурой 10-12°С, например, на балкон на 3-7 дней.

И последний этап - перенос ящика в зимовальное помещение или в холодильник, где будет 4-6°С (в зависимости от потребностей конкретного вида черепах) - уже на 2 месяца.

2.3. Полученные результаты: введение сухопутной черепахи в анабиоз в домашних условиях

В таблице ниже, представлены результаты по наблюдению и введению черепахи в анабиоз в домашних условиях. За 2 недели до введения в анабиоз был снижен рацион питания до ¼ вначале и до 0. Животное помещено в зимовальный ящик.

Введение в анабиоз:

На сегодняшний день 9 января 2024 года животное спит в зимовальном ящике при температуре 16 С. С 25 ноября животное не просыпалось.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, введение сухопутной черепахи в домашних условиях возможно при соблюдении ряда условий.

Анабиоз протекал в два этапа: подготовительный 2 недели и введение в анабиоз 1 неделя.

На подготовительном этапе животное осмотрено у ветеринара, к моменту анабиоза откормлено, по рекомендации врача в рацион были включены витамины. За 2 недели рацион питания сведен к нулю.

Третья неделя: за животным велись активные наблюдения, так как животное по всем признакам впадало в анабиоз, становилось менее активным, отказывалось от еды, искало укромный угол.

Температурный режим был снижен до 16 С, подготовлен специальный зимовальный ящик, снижен рацион питания. Сквозняки исключены.

С 25 ноября 2023 по 9 января 2024 животное спит не просыпаясь.

Рабочая гипотеза подтверждена: введение в анабиоз черепах в домашних условиях возможно при соблюдении определенных условий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Андреева, С.А. Карташов, Ю.В. Курцева, Е.Ж. Механизм цикличного анабиоза животных // Международный вестник ветеринарии. М., 2018. - №. 1. - С. 41-42.

Вагапова, Д.А. Актуальные вопросы анабиоза // Международный вестник ветеринарии. – 2021. - №. 4 – С. 21.

Гологорский, В.А. Коркина, М.В. Гибернация искусственная. Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ) // Под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание. М., 2012. Т.5. – С. 3.

Денков, В.Г. На грани жизни. - М.: Знание, 2008.

Лабори, А. В. Гюгенар, П. К. Гибернотерапия - искусственная зимняя спячка в медицинской практике // Пер. с франц. — М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2021. – С. 53.

Угаров, В.С. Гипобиология. М., 2019. – С. 11.

Приложение 1

День 1-ый

День 2-ый

Приложение 2

Рекомендации по введению сухопутных черепах

в домашних условиях

1. Черепах начинают укладывать в спячку в конце октября.

2. Для начала постепенно уменьшают длительность светового дня. Для начала отключают лампу обогрева, оставляя только ультрафиолетовую на 8 часов на 1 неделю.

3. Черепах кормят и купают в теплой воде каждые 3 дня.

4. Затем снижают температуру до 20°С и 6 часов света на 1-2 недели. Пресноводным черепахам понижают уровень воды.

5. Черепах не кормят, не купают, но дают пить, чтобы весь съеденный корм переварился (маленьких 1-2 недели, больших 2-3 недели).

6. Подготавливаем зимовальный ящик, который не должен быть слишком большой, т.к. во время спячки черепахи неактивны.

7. Ставим зимовальный ящик или контейнер в прохладное место с температурой около 15°С, (например, в коридор на кафельную плитку или на подоконник), но, чтобы не было сквозняков - примерно на 1 неделю.

8. Далее зимовальный ящик переносят в помещение с температурой 10-12°С, например, на балкон на 3-7 дней.

9. И последний этап - перенос ящика в зимовальное помещение или в холодильник, где будет 4-6°С (в зависимости от потребностей конкретного вида черепах) - уже на 2 месяца.