Articles

Mato mikroskoopin alla

On 30 syyskuun, 2021 by admin

Evoluutioajattelun isänä pidettyä Charles Darwinia kiehtoivat erityisesti lierot ja hän omisti aikaa niiden elämän ja käyttäytymisen tutkimiseen. Tutkimustensa avulla hän pystyi selvittämään, miten ne käyttäytyvät, millaista ruokaa ne suosivat sekä niiden anatomian monien muiden ominaisuuksien ohella. Maassa (maaperässä) kiemurtelevien matojen ja niiden ravintotottumusten avulla Darwin pystyi myös selittämään niiden hyödyt maataloudessa.

* Mielenkiintoinen huomautus: Mikroskopian alkuvuosina jotkut tiedemiehet ja filosofit pitivät siittiösoluja loismatoina (joita kutsuttiin siittiömadoiksi).

Yleisesittely matoihin

Yleisesti ottaen madot ovat selkärangattomia eläimiä, jotka jaetaan kolmeen pääryhmään: litteisiin matoihin, pyöreisiin matoihin ja segmenttimatoihin. Vaikka madot vaihtelevat muodoltaan ja kooltaan, niille on ominaista pitkänomainen/ohut, pehmeä ruumis, joka on kaksipuolisesti symmetrinen. Ne ovat myös jalattomia, joten ne liikkuvat hiipimällä pinnoilla lihaksia käyttäen. Joillakin lajeilla on kuitenkin karvamaisia rakenteita, jotka osallistuvat liikkumiseen.

Matoja tavataan monissa eri elinympäristöissä eri puolilla maailmaa. Vaikka esimerkiksi sellaisia matoja kuin lieromatoja löytyy monista kosteista maaympäristöistä (maaperästä tai hajoavasta orgaanisesta materiaalista), monisukasmatoja on runsaasti merellisissä elinympäristöissä.

Putkimatoja (Riftia pachyptila) taas löytyy merenpohjasta, jossa ne muodostavat symbioottisen suhteen rikkibakteerien kanssa. Muita matoja on olemassa loisina, ja niitä voi löytää kasveissa ja eläimissä elävinä.

Joitakin muita matoihin liittyviä ominaisuuksia ovat mm. seuraavat:

• Hänellä on ruumisontelo, joka tunnetaan nimellä coelom
• Suurimmalla osalla lajeista on ruoansulatuselimistö
• Hänellä on hermosto
• Runko muodostuu primäärisistä itiökerroksista

Muutama esimerkki madoista on mm:

• maamadot
• iilimatot
• Polykeettamadot
• Pseudobiceros filgor
• Keltainen papillainen litteä mato
• Koukkumadot

Tavoitteet

Madon tarkkailun päätavoitteena mikroskoopilla on verrata kunkin matoryhmän (litteämadot, pyöreämadot ja segmenttimadot). Näin oppilaat voivat selvittää joitakin yhtäläisyyksiä ja eroja näiden matojen välillä. Näiden toimintojen päätteeksi oppilaiden pitäisi pystyä:

Tietää, miten mikroskooppia käytetään näytteiden havainnointiin

Ymmärtää, miten näytteet valmistellaan mikroskopointia varten

Vertailla ja vastakkain asettaa kolmen matoryhmän morfologiaa

Ennen madon tarkastelua mikroskoopilla suositellaan aina suurennuslasin käyttämistä, jotta saataisiin yleiskäsitys siitä, miltä näytteestä näyttää.

Vaikka suurennuslasilla on pienempi suurennusteho mikroskooppiin verrattuna, sen avulla voit suurentaa kuvaa useita kertoja, jotta saat käsityksen yleisestä morfologiasta.

Vaatimukset/materiaalit:

– Suurennuslasi – Tyypillisen suurennuslasin suurennusteho on 1×-2×

– Petrimalja

– Pinsettipari

– Näyte: Maanmato (segmentoitu mato), planaarinen litteä mato ja ankeriasmato (pyörömato)

– Pari käsineitä (nitriilikumi)

– Astia

– Seula

– Minipuutarhalapio

* Kolme eri matotyyppiä valittiin siksi, että ne ovat helposti löydettävissä (Maanmato; löytyy puutarhoista ja löysästä maaperästä, Planarian litteitä matoja löytyy matalasta vedestä, lammista ja joista, kun taas ankeriaismadot voivat tarttua erilaisiin viljelykasveihin e.esim. tomaatit) ja ovat turvallisia käsitellä. Lisäksi ne edustavat kutakin ryhmää ja helpottavat vertailua.

Menettelytapa: Näytteen kerääminen

– Näytteen keräämiseen voi käyttää käsineitä. Tämä on kuitenkin vapaaehtoista, koska nämä madot ovat suurimmaksi osaksi vaarattomia.

– Kaiva varovasti minipuutarhalapion avulla ympäri puutarhaa tai löysää kosteaa maaperää löytääksesi yhden tai useamman kastematon.

– Poimi pinseteillä varovasti maanmatoja ja aseta ne petrimaljaan (petrimalja on ehkä osittain peitettävä, jotta ne eivät pääse karkaamaan).

– Kerää litteitä matoja (planaarisia litteitä matoja) käyttämällä astiaa, jossa on vettä matalasta lammesta tai joesta. Tällöin sinun on katsottava tarkemmin (voit käyttää suurennuslasia) astian vettä, jotta näet, saitko madon. Tämä johtuu siitä, että ne ovat kooltaan pieniä, 3-15 mm pituisia. Lajista riippuen ne voivat olla väriltään mustia, harmaita tai ruskeita.

– Kun olet varma, että olet kerännyt litteitä matoja astiaan, voit siivilöidä veden, jotta mato on helppo kerätä ja säilyttää niitä petrimaljassa (varmista, että kutakin matolajia säilytetään eri petrimaljassa) – Voit lisätä petrimaljaan hieman vettä matojen säilyttämiseksi.

– Kahteen muuhun lajiin verrattuna ankeriasmatojen kerääminen voi osoittautua haastavaksi, koska ne ovat paljaalla silmällä tuskin havaittavissa (0,4-1,2 mm). Madot voidaan kuitenkin kerätä tunnistamalla saastunut viljelykasvi (tomaatit tai raparperit, perunat jne.).

Ankeriaismadon keräämiseen voidaan käyttää seuraavia vaiheita:

– Riko varovasti saastunut viljelykasvin osa (esim. lehdet) pieniksi paloiksi

– Laita lehdet lasiseen vesiastiaan noin 30 minuutiksi

– 30 minuutin kuluttua, havaitset ankeriaismatoja (ryppäinä) liikkumassa astian pohjalla

– Kaada vesi varovasti pois varoen menettämästä ankeriaismatojen massaa

– Voit säilyttää ankeriaismadot astiassa tai kaataa ne varovasti petrimaljaan, jossa on pieni määrä vettä

– Kun olet kerännyt koko näytteen jokaiseen petrimaljaan, tarkkaile huolellisesti suurennuslasin avulla – Tämä voidaan tehdä, kun madot ovat petrimaljassa

Havainnointi

Suurennuslasin alla madon koko pituudelta näkyvät selvästi segmentit. Näiden segmenttien ansiosta organismi voi kiertyä ja liikkua. Jos tarkastelet matoa hyvässä valaistuksessa, voit ehkä myös tunnistaa epämääräisesti joitakin madon sisäelimiä (esim. verisuonia). Joillakin lajeilla voi kuitenkin olla tummempi epidermis, jolloin on vaikea nähdä mitään.

Vartalon etuosassa huomaat kapean ja teräväkärkisen kuolleen (pienemmän verrattuna muihin vartalosegmentteihin). Lähellä rungon keskiosaa huomaat myös erillisen segmentin, joka näyttää turvonneelta ja vaaleammalta muihin segmentteihin verrattuna. Tätä kutsutaan klitorikseksi, ja se osallistuu lisääntymiseen.

Joitakin muita osia, jotka voidaan havaita suurennuslasin avulla, ovat muun muassa:

• Setae – karvamaiset rakenteet jokaisessa segmentissä
• Lieriömäinen ruumis

Planaari Litteät madot

Vaikka niillä on pitkänomainen ruumis, nämä litteät madot ovat paljon pienempiä (3-15 mm) verrattuna maanmatoihin, joilla on litteä ruumis (lehtimäinen). Verrattuna etuosaan (joka voi olla leveä) takaosa (häntä) on terävämpi. Lähempi tarkastelu voi myös paljastaa silmäpisteet pään alueella sekä nielun, joka sijaitsee lähellä keskiosaa (ruumiin keskiosaa)

Ankeriaismadot

Vertailtuna kastematoihin ja planarialaisiin, ankeriaismadot ovat kooltaan huomattavan pieniä. Tästä syystä eri ruumiinosia olisi vaikea erottaa toisistaan suurennuslasin alla. Niiden voi kuitenkin nähdä liikkuvan ryhmässä.

Maanmato mikroskoopin alla

Mikroskoopin avulla voit tarkkailla sekä maanmatojen ulkoista että sisäistä (paloittelun avulla) anatomiaa.

Vaatimukset/Materiaalit

• Lankamatonäyte
• Alkoholiliuos
• Mikroskooppi
• Objektiovälilevy
• Vesi
• A… Pinsetti

Valmistusmenetelmä

– Laita alkoholiliuos (1 osa alkoholia ja 9 osaa vettä) petrimaljaan

– Käytä pinsettiä, poimi yksi kastematoista ja laita se alkoholiliuokseen – Tämän vaiheen tarkoituksena on tappaa kastemato mikroskopointia varten

– Poimi kastemato ja laita se veteen (Petrimalja, jossa on vettä)

– Poimi kastemato ja laita se veteen (Petrimalja, jossa on vettä) – Tämän vaiheen tarkoituksena on pestä pois mahdollinen lika tai lima epidermiksestä

Stereomikroskopointi

Havainnoidaan madon ulkoista anatomiaa, voidaan käyttää stereomikroskooppia:

Menettelytapa

– Aseta mato petrimaljaan

– Käännä pyörivää revolveria asettaaksesi pienimmän suurennoksen objektiivin paikalleen

– Aseta petrimalja varovasti pöydälle

– Katsoessasi okulaarin läpi, käännä varovasti tarkennussäädintä, jotta kuva saadaan tarkennettua

– Voit säätää valon voimakkuutta säätämällä kondensaattoria

– Kun kuva on tarkennettu, yritä löytää madon etupää ja siirrä sitten lavaa tutkiaksesi muun ruumiin anatomiaa

– Säädä suuri suurennos ja toista prosessi saadaksesi madon lähemmäs ja kirjaa havaintosi

* Yllä olevat vaiheet voidaan toistaa elävällä lieromatolla, jotta voidaan havainnoida madon liikettä (miten ruumis ja suulakit liikkuvat).

Havainto

Korkeammalla suurennusteholla madon etuosassa näkyy lihaisa kuoppa. Tätä kutsutaan prostomiumiksi, ja se sijaitsee madon suuosan ympärillä. Peräaukko sijaitsee takimmaisessa päässä. Mikroskoopin alla voidaan nähdä myös maton pieniä ruumiinosia erottava väliseinä.

Vertailtuna selkäosaan huomaat myös, että madon vatsapinta (joka on pyöreä ja tummempi) on litteämpi. Toisaalta myös setae (pienet karvamaiset harjakset) ja huokoset (huokoset kussakin ruumiinsegmentissä) ovat helposti nähtävissä. Vartalosegmenttien huokosten lisäksi sinun pitäisi saada selvä kuva myös suuremmista huokosista (sukupuolihuokoset) madon etuosan lähellä.

Maamadon paloittelu

Madon paloittelu helpottaa sen sisäisen anatomian tutkimista.

Vaatimukset/Materiaalit

• Dissekointitapit
• Läpimitta
• Dissekointiveitsi/-terä tai dissekointisakset
• Mikroskooppi
• Dissekointialusta
• Pihdit

Menettelytapa

• Asetetaan näyte dissekointialustalle dorsaalisesti ylöspäin
• Käytetään dissekointitappeja, kiinnitä kumpikin pää paikalleen – Tämä edellyttää näytteen molempien päiden kiinnittämistä, jotta se pysyy paikallaan leikkelyn aikana
• Käyttämällä terää, leikkaa varovasti pieni aukko klitoriksen alapuolelle
• Nosta ihoa pinseteillä niin, että voit helposti työntää leikkuusakset sisään ja leikata epidermistä suoraa linjaa pitkin kohti päätä ja uudelleen kohti takapäätä
• Pinseteillä, vedä epidermis erilleen ja nasta varovasti lokeroon – Tähän tarvitaan useita nastoja, jotta madon sisäinen anatomia voidaan nähdä selvästi

* Tarkastele näytettä mikroskoopilla edellä esitettyjen vaiheiden mukaisesti.

Havainnointi

Mikroskoopin alla on mahdollista tunnistaa useita sisäisen anatomian piirteitä.

Näitä ovat:

– Aortan kaaret (sydän) – Viisi ruokatorvea ympäröivää tummaa silmukkaa toimii madon sydämenä

– Nielu – sijaitsee madon etupuolella suun sisällä. Se koostuu useista lihaksista ja näkyy vaaleana elimenä

– Lisääntymiselimet – sijaitsevat lähellä sydäntä, näkyvät vaaleana kudoksena tai pieninä valkoisina eliminä

– Mahalaukku – sijaitsee kasvuston takana (palvelee ruuan varastoimista)

– Suolisto – pitkä putki, joka kulkee mahalaukusta kohti ruumiin takaosaa

– Keskeinen hermoratapoimun ydinhermoratapoimun ydinhermoratapoimun ydinhermoratapoimun ydinhermoratapoimun ydinhermoratapoimun ydinhermoratapoimun keskushermoratapoimun keskushermoratapoimun keskushermoratapoimun keskushermoratapoiminnan keskuslihas – sijaitsevat ruumiinselässä, sen näkee helposti siirtämällä suolistoa sivulle (hermojohto näyttää pitkältä valkoiselta narulta)

Planarian litteä mato mikroskoopilla

Väliaikaisten objektiolevyjen valmistelu

• Mikroskoopin lasiobjektiolevyjen valmistelu
• Mikroskoopin peitinlippa
• Agar
• Yhdysmikroskooppi
• Vaseliini
• Vesi

Menetelmä

* Tätä tekniikkaa käytetään elävien matojen havainnointiin

– Lisää tippa kuumaa agaria (4-5 % agaria) puhtaalle lasiliuskalle – Tässä tekniikassa käytettävä agar koostuu Oxoid Agar Technicalista ja kuparisulfaatista

– Käytetään toista puhdasta objektilasia, litistä agar

– Kun agar on jähmettynyt, irrota varovasti kalvo (kalvo, jota käytettiin agarin litistämiseen)

– Käytä tiputinta, lisää vesipisara agarille

– Aseta litteä mato varovasti vesipisaran päälle ja peitä peitinliuskalla

* Jotta litteä mato ei pääse liikkumaan, peitinliuskan reunaan voidaan lisätä hieman vaseliinia ennen kuin se painetaan varovasti alas: varoen murskaamasta näytettä.

Mikroskopointi

Kun objektilevy on valmisteltu, näytteen tarkastelu mikroskoopissa on seuraava vaihe.

Tällöin suoritetaan seuraavat vaiheet:

– Ennen objektilasin kiinnittämistä, käännä revolveria, jotta pienimmän tehon objektiivi asettuu paikalleen

– Aseta dia varovasti lavalle ja pidä se paikallaan pidikkeillä

– Katso okulaarin läpi ja käännä tarkennussäädintä, jotta kuva saadaan tarkennettua

– Käytä lavan säätöpyörää, siirrä lavaa varovasti, jotta voit tarkastella näytteen eri osia

– Siirry suuremmalle suurennukselle ja tarkkaile näytettä

– Laske lava alas, ennen kuin otat objektilasin pois

Havainnointi

Mikroskoopin avulla huomaat, että tämän madon vartalo näyttää litistyneeltä (se muistuttaa pitkänomaista litteää lehteä). Pääosassa (madon etuosassa) sijaitsevat silmäpisteet ovat myös havaittavissa. Nämä pigmentoituneet viillot ovat herkkiä auringonvalolle ja toimivat siten kuin silmät.

Lajista riippuen pää voi olla sivuilta terävä. Näitä pisteitä kutsutaan korvakkeiksi, ja ne toimivat haju- ja tuntoaistiin liittyvinä aistinrakenteina. Keskivartalossa saattaa olla mahdollista havaita myös ruokailuun osallistuva nielu.

Pyöreitä matoja (pyöreitä matoja) mikroskoopilla

Kelimadot ovat paljon pienempiä verrattuna muihin edellä käsiteltyihin matoihin. Niitä voidaan kasvattaa kasvatusalustojen avulla ennen niiden tarkastelua mikroskoopilla.

Vaatimukset/Materiaalit

• Siiderietikka
• Viinietikka-ankerias
• Lasinen kasvatusastia
• Pipetti
• Omena

Menettelytapa

– Pipetin avulla, lisää noin 200ml etikkaa puhtaaseen lasiseen kasvatusastiaan

– Leikkaa muutama viipale omenaa ja lisää ne lasiseen astiaan

– Aseta ankeriasmadot astiaan ja peitä se (peitä astia löyhästi haihtumisen hidastamiseksi)

– Ilmasta viljelyä puhtaalla pipetillä (pakotat ilmaa elatusaineeseen)

* Tarkkailemalla petrimaljaa (petrimaljan alla on tumma paperi) stereoskoopin alla, on mahdollista tarkastella matoja

Vaatimukset/Materiaali

• Näyte (ankeriaismadot)
• Komposiittimikroskooppi
• Tiputusastia
• Mikroskoopin lasiobjektiovälilevy

Menettelytapa

• Tiputusastian käyttö, yritä kerätä muutama mato Petri-maljan pohjalle (nesteviljelyyn)
• Pane noin 2 tippaa nestettä usealle lasilevylle
• Kiinnitä preparaatti mikroskooppialustalle (käyttäen edellä mainittuja vaiheita) ja havainnoi ensin pienellä suurennoksella, ennen kuin vaihdat suuremmalle suurennokselle

Havainnointi

Mikäli matoja on olemassa, huomaat, että sillä on läpinäkyvä epidermis. Lehtimadon ruumiiseen verrattuna ankeriasmato on sylinterimäinen (putkimainen), ja sen takaosa on terävä. Suuremmalla suurennoksella voidaan havaita sen etupuolella oleva suuosa sekä ruokatorven sipulista kohti kehon takaosaa kulkeva suoli.

Johtopäätös

Ympärillämme on monenlaisia matoja. Jotkut ovat loisia, kun taas monet muut elävät vapaasti elävinä organismeina. Siksi sinua kannustetaan keräämään erilaisia matotyyppejä ympäristöstäsi (tai jopa tilaamaan niitä netistä) ja vertailemaan niiden anatomisia ominaisuuksia sen selvittämiseksi, miten ne selviytyvät omassa ympäristössään.

Katso myös muita ideoita: Mikä näyttää siistiltä mikroskoopin alla? Lisää hauskoja mikroskooppikokeita

Palaa tutustumaan litteisiin matoihin

Palaa tutustumaan pyöreisiin matoihin, tunnetaan myös nimellä Nematodit

Ja ymmärrä Nematologiaa

Palaa mato mikroskoopin alla -osiosta MicroscopeMaster-kotiin

Flinnsci. (2016). Viinikalan viljely elävän materiaalin hoito-opas.

Gilbert A. Castro. (1994). Luku 86Helmintit: Structure, Classification, Growth, and Development.

William T. Crow. (2012). Earthworm: Entomology and Nematlogy.

Linkit

.