Культивирование протистов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Биологический институт 

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ 

ПРОТИСТОВ 

 
Учебно-методическое пособие 
по курсу «Большой практикум «Протисты» 
для студентов биологического института 
направлений подготовки 06.03.01 – 
биология, Академические бакалавры  

Томск 

Издательский Дом Томского государственного университета 

2015 

РАССМОТРЕНО И УТВЕРЖДЕНО методической комиссией биологического института 
Протокол № 144 от «24» декабря 2014 г. 
Председатель МК БИ А.Л. Борисенко 
 
 
 
 
 
 
 
Пособие составлено в соответствии с тематикой практических занятий 
и программой курса «Большой практикум «Протисты» для студентов биологического института направлений подготовки 06.03.01 – биология, Академические бакалавры. Особое внимание уделено созданию и поддержанию искусственных культур основных групп протистов (амебоидные, 
жгутиковые, инфузории, анаэробные симбионты). Пособие содержит 
краткий иллюстрированный определитель некоторых широко распространенных пресноводных протистов; методические указания по сбору, фиксации и изготовлению микроскопических препаратов протистов, предлагаемые для рассмотрения на практических занятиях. 
Для преподавателей, аспирантов, студентов и магистрантов, слушателей ФПК. 
 
 
 
 
 
СОСТАВИТЕЛИ:  
А.В. Симакова, Т.Ф. Панкова  

© Томский государственный университет, 2015

СОДЕРЖАНИЕ 

 
Предисловие ..............................................................................................
4
Введение .....................................................................................................
7
1. Общая характеристика протистов ...................................................
12
2. Содержание культур протистов, полученных в природе ............
2.1. Места сбора протистов .................................................................
2.2. Техника сбора ................................................................................
2.3. Содержание культур в лаборатории ............................................

16
16
18
19
3. Искусственные культуры протистов ..............................................
3.1. Амебоидные протисты .................................................................
3.2. Жгутиковые ....................................................................................
3.3. Инфузории .....................................................................................
3.4. Культивирование анаэробных симбиотических протистов ......

21
23
25
27
29

4. Фиксация и изготовление микроскопических препаратов  
   протистов ................................................................................................ 33
5. Определитель некоторых широко распространенных 
   пресноводных протистов ....................................................................
41
Литература ................................................................................................
65

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В современной биологии выделяется самостоятельный раздел – био
технология, традиционным направлением которого была техническая 
микробиология и биохимия, новым – генетическая и клеточная инженерия. С развитием биологии представление о биотехнологии менялось. По 
крайней мере, сейчас можно говорить о биотехнологии, в компетенцию 
которой входит культивирование (разведение) клеток, тканей, организмов в целях практического их использования, основанное на знании общебиологических закономерностей и процессов.  

Главными направлениями биотехнологии являются: 1) производство с 

помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток 
биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормональных препаратов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также белков, аминокислот, используемых в качестве кормовых добавок; 2) применение биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы и т. и.) и для защиты растений от вредителей и болезней; 3) создание новых полезных штаммов 
микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т. п. 

Одним из направлений биотехнологии является разведение различных 

видов животных для практических целей, именуемое как зоокультура. 
В настоящее время накоплено много данных по разведению отдельных 
видов животных, как за рубежом, так и у нас. Есть обобщающие отечественные работы (Злотин, 1989; Тамарина, 1990), касающиеся общих 
принципов и методов разведения животных. Но, в основном, сведения 
разрознены, не всегда доступны, особенно это касается протистов. 

Разведение животных, особенно позвоночных, имеет древнюю исто
рию. Из беспозвоночных издревле были окультурены только медоносная пчела и шелкопряды (тутовый и отчасти дубовый). Менее древние 
традиции имеет зоокультура морских беспозвоночных (устрицы, мидии, морской гребешок, трепанги, жемчужница морская и другие). Вообще же, все, что сделано в отношении разведения беспозвоночных, 
относится к новейшему времени. В настоящее время зоокультура беспозвоночных перспективна в четырех направлениях: 1) получение животного белка значительно более экономными (по энергетическому балансу) способами, чем при использовании позвоночных животных; 
2) культура паразитических и хищных беспозвоночных для обеспечения 
биологических методов борьбы с вредителями и паразитами хозяйственно ценных организмов; 3) разведение некоторых массовых беспо

звоночных 
(представители 
почвенной 
мезофауны, 
насекомые
опылители, гидробионты-фильтра-торы и т. п.) в целях биогеоценотической мелиорации и охраны окружающей среды; 4) культура малоиспользуемых в настоящее время шелкопрядов с целью получения новых 
сортов естественного шелка. 

В развитии этих направлений есть обнадеживающие результаты. 

В частности, есть опыт культивирования: свободноживущих простейших 
(инфузорий) в целях индустриального рыбоводства; дождевых червей 
для улучшения плодородия почв; личинок домашней мухи – для утилизации навоза и производства белка. В производственных масштабах разводится культура видов трихограмм, используемых в биологической 
борьбе, разведение тутового шелкопряда для получения натурального 
шелка и другие. 

Настоящее методическое пособие посвящено культивированию про
тистов. Исключительно большая их теоретическая и практическая значимость обусловливает тот факт, что простейшие, как зоологические объекты, занимают значительное место в программах зоологических дисциплин, изучаемых в различных учебных заведениях – школах, профессиональных училищах, техникумах, медицинских и педагогических институтах, университетах. 

Несмотря на многочисленность, разнообразие и, почти, на «вездесущ
ность» окружающих нас протистов, преподаватели часто испытывают 
трудности в обеспечении учебным материалом практических и лабораторных занятий, тем более, в организации самостоятельной работы студентов. Это обусловлено, с одной стороны, отсутствием стандартных 
комплектов препаратов, выпускаемых соответствующими организациями 
(комбинатами) или невозможностью их приобретения, а с другой – разрозненностью методик, отсутствием обобщенных методических пособий, 
позволяющих получать живой материал в своих лабораториях. Кроме 
того отсутствуют доступные и простые в обращении определители 
наиболее широко распространенных свободноживущих протистов, что 
вызывает определенные сложности при идентификации этих организмов. 

Цель данного труда – обобщение и систематизация имеющихся мате
риалов по разведению протистов. В нем содержатся общие сведения о 
протистах, методы культивирования различных групп, а также краткий 
определитель наиболее распространенных свободноживущих протистов. 
Рассматривая лабораторное разведение как определенные периоды культурального биотехнологического процесса, авторы приводят некоторые 
теоретические положения, знания которых необходимы для проведения 
работ по культивированию. 

Значительную часть книги занимают сведения о практической работе, 

а именно: содержание культур основных групп протистов, полученных в 
природе; создание искусственных культур аэробных и анаэробных простейших; фиксация и изготовление препаратов протистов. Приведенный 
определитель некоторых широко распространенных пресноводных протистов, сопровождаемый рисунками, дает возможность самостоятельного 
определения этих микроорганизмов. 

Методическое пособие может оказать помощь не только лаборантам, 

обслуживающим учебный процесс, но и в организации самостоятельной 
практической работы студентов. Участие студентов в работе по разведению протистов имеет определенное воспитательное значение. Взяв из 
природы исходный материал и поддерживая культуру одноклеточных 
животных в лаборатории, студент уже не эксплуатирует постоянно природные ресурсы, а воссоздает их для своих конкретных целей. Культивирование протистов способствует расширению и углублению знаний по 
биологии тех или иных видов, выработке умения и навыков лабораторных работ, выявлению способностей студентов. 

Полезным методическое пособие может оказаться и для начинающих 

научных работников разных специальностей, объектом изучения которых 
являются протисты. 

ВВЕДЕНИЕ 

Культивирование или, иначе, разведение отдельных видов живых ор
ганизмов – это одно из направлений современной биотехнологии. Видовое разнообразие беспозвоночных, их способность быстро наращивать 
биомассу (в сотни раз быстрее позвоночных), питаться самыми различными субстратами, в том числе отходами производства, находить в природе и использовать мельчайшие пищевые резервы, общая сумма которых очень значительна – все это громадные резервы, которые человечество может и должно использовать. 

Наряду с использованием беспозвоночных животных в хозяйственных 

целях, многие из них являются объектами научных исследований – генетических, физиологических, микробиологических и др.; многие используются для изготовления учебных и музейных коллекций; немалое число видов, 
особенно насекомых, являются неотъемлемым компонентом зоосадов (к 
примеру, в Японии); значительное количество видов – исчезающих, занесенных в Красную книгу. Все это говорит о необходимости воспроизводства и охраны определенных видов беспозвоночных животных. 

На первом этапе введения вида в культуру при выборе объекта куль
тивирования необходимо: 1) знание «жизненной схемы вида» (Беклемишев, 1942, 1945; Тамарина, 1990), т. е. совокупности приспособлений 
вида к совокупности условий его существования (этот принцип естественной эволюции организмов может быть плодотворно использован 
при создании искусственных популяций); 2) выявление коадаптированных экологических комплексов – совместно существующих видов с 
близкими экологическими нишами; 3) представление об особенностях 
сезонного развития (составление «популяционного портрета», включающего распределение в онтогенезе основных жизненных отправлений вида: питания, размножения, расселения, переживания). После комплектования стартовой колонии основная задача – замкнуть жизненный цикл 
вида в условиях лаборатории (Тамарина, 1990). 

Протисты – представители огромного мира беспозвоночных живот
ных, в последнее время привлекают внимание как объекты культивирования. До недавнего времени они использовались лишь как компонент 
активного ила при биологической очистке сточных вод. В настоящее 
время эти микроорганизмы представляют интерес исследователей как 
продуценты биологически активных веществ. В этом качестве рациональнее использовать свободноживущих протистов, обладающих разнообразными биосинтетическими возможностями и потому широко распространенными в природе.