Пястолова О.А. Об использовании личинок амфибий в экспериментальных экологических исследованиях // Первое всесоюзное совещание по проблемам зоокультуры. Тезисы докладов. Часть вторая. Москва, 1986. С. 142-144.
В последние годы личинки амфибий широко используются для моделирования различных экологических процессов. С помощью лабораторных экспериментов исследуются закономерности и механизмы, управляющие динамикой численности популяций водных животных, скоростью роста и развития слегающих популяцию особей и основными морфофизиологическими реакциями развивающихся организмов (Шварц и др., 1976; Пястолова, 1980; Гатиятуллина, 1975; Сюзюмова, 1974 и др.). Экспериментальные работы, проведённые на личинках многих видов амфибий, легли в основу теории метаболической регуляций популяционных процессов водных организмов (Шварц, 1972).
В настоящее время личинки амфибий все чаще используются в качестве биологических индикаторов для оценки и прогноза состояния экосистем, подверженных действию различных загрязняющих веществ (Пястолова и др., 1981; Бугаева, 1983; Пястолова, Данилова, 1986; Clark, 1985; Khangarto et all., 1985; Hanffa et all., 1985 и др.). Обладая очень низким уровнем толерантности личинки восприимчивы к незначительным концентрациям химических соединений. Воздействие этих веществ выражается не только в появлении дефектов развития, нo и в изменении ряда цитологических, морфофизиологических параметров и уровне обмена веществ. Путем экспериментальных исследований и наблюдений в естественных условиях при различной степени загрязнения показано, что гистоструктура печени личинок претерпевает существенные изменения. Под влиянием загрязнителей увеличивается размер ядер, снижается цитоядерное соотношение, появляются гигантские гепатоциты с крупными ядрами, увеличиваются относительные размеры печени, снижается способность животных аккумулировать энергию, увеличивается уровень обмена веществ.
Таким образом, личинки амфибий являются превосходным материалом для проведения экспериментальных экологических исследований. Это не только очень удобный, но и чрезвычайно доступный объект исследований. В нашей стране почти нет такого района, где бы не встречались амфибии. Головастиков легко добывать в больших количествах в многочисленных пресноводных водоемах. Постэмбриональ-ное развитие протекает в течение нескольких недель. В различных географических районах размножение проходит в разные сроки. Таким образом исследователь в течение продолжительного времени имеет возможность получать материал для постановки опытов.
Большинство амфибий откладывают икру недалеко от берега в мелких, незатененных, хорошо прогреваемых участках водоема. Икра обычно около суток лежит на дне, а затем всплывает. Такую икру легко взять и проследить за ростом и развитием личинок в лабораторных условиях. Можно получить икру в лаборатории. Для этого весной следует взять еще не размножавшихся животных, сформировать из них пары, поместив каждую пару в аквариум объемом не менее 20 литров. Полученная таким образом икра будет точно датирована. Для развития икры наиболее оптимальными являются следующие условия. Температура воды 20-22° С, сосуд, в котором развивается икра не должен быть очень глубоким, наиболее подходящими для этой цели могут быть кристаллизаторы на 10-15 литров. Для опытов можно использовать водопроводную, отстоянную не менее двух суток воду.
Вышедшие личинки через день-два начинают питаться. Для головастиков бесхвостых амфибий обычно используется растительный корм: вареные листья салата, одуванчика, капусты, щавеля, крапивы. Можно кормить и животным кормом, но его остатки разлагаются, загрязняют воду и могут привести к массовой гибели животных. Кроме того, выращивание растительноядных головастиков на животной диете вызывает у отдельных особей нарушения в развитии, выражающиеся в искривлении осевого скелета. Личинок хвостатых можно кормить мелкими ракообразными (только что народившейся молодью дафний), мелко нарезанным мотылём, трубочником, молоком.
При постановке опытов на личинках особое значение придается принципу равенства условий содержания опытных и контрольных популяций. Так как результаты оцениваются по таким показателям как выживаемость, скорость роста и развития, то в работе необходимо учитывать такие факторы как плотность, температура, рН среды, содержание кислорода, условия кормления, освещённость. Экспериментально установлено, что оптимальными условиями являются содержание при плотности 1 личинка/л, температуре 20-22° C, рН = 6,5-7,5, содержание кислорода не менее 5 мг/л. Соблюдение этих параметров позволяет животным нормально расти и развиваться при максимальной выживаемости и без смены воды в течение всего личиночного периода и заканчивать метаморфоз в сроки, сопоставимые с природными.
В связи со сменой среды обитания и окончанием личиночного периода развития в организме головастиков происходят сложные процессы распада и фагоцитоза личиночных тканей и органов. Для этого периода характерна высокая смертность животвых. Чтобы снизить гибель животных, достигших стадии четырех конечностей, их сразу же следует достать из воды и поместить в неглубокий стеклянный сосуд, с небольшим количеством воды и листьями подорожника. Сосуд закрыть марлей или мелкой металлической сеткой. В первые дни после метаморфоза лягушата охотно поедают дрозофил, затем в качестве корма используются энхитреиды, мучные черви, насекомые, отловленные в природе.
Для проведения экологических экспериментов нами разработаны методики содержания и разведения в условиях лаборатории 13 видов амфибий.
Таким образом, личинки амфибий могут использоваться в качестве удобной модели для решения многих экологических проблем.