Вплив водних розчинів амінокислот на харчове поведінка молюска великого прудовіка

В.Ф. Бондаренко (Калінінградський державний університет)

Тип молюски включає в себе тварин, для яких нові сенсорні каналом, визначальним різні форми поведінки, є Хеморецепція.

Великий прудовік (Lymnaea stagnalis) всеїдний. Живиться квітковими рослинами, діатомових водоростями, трупами тварин, бактеріями, грибами, кладками молюсків, ікрою земноводних [1]. Згідно з даними ряду дослідників, основними компонентами, стимулюючими харчова поведінка великого прудовіка, є вуглеводи [2, 3]. На інших видах черевоногих молюсків вивчався вплив не лише вуглеводів, але і хімічних речовин інших класів, в тому числі і амінокислот [4, 5, 6, 7, 8]. Вплив же амінокислот на харчова поведінка великого прудовіка не з'ясовував. У зв'язку з цим метою нашої роботи було вивчення спрямованості та ефективності впливу водних розчинів амінокислот у концентраціях, близьких до наявних в природних харчових об'єктах на завершальну фазу харчової поведінки цього виду молюсків.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Використані в експериментах тварини відловлювали у водоймах міста Калінінграда і містилися в акваріумі, обладнаному фільтром біологічного очищення води при температурі 21 ° С. освітленість змінювалася із природною зміною дня і ночі. Годували молюсків листям кульбаби.

В експериментах використовувалися або L-ізомери амінокислот, або за відсутності таких - рацематів - суміші L-D-форм у співвідношенні 3:2. Були випробувані розчини 19 амінокислот: гістидин, аланін, ізолейцин, валін, лейцин, цистеїн, треонін, метіонін, тирозин, глутамінова кислота, аспарагінова кислота, лізин, фенілаланін, глутамін, триптофан, пролін, аргінін, серин, гліцин.

Досвід проводився за наступною схемою: у експериментальну камеру наливали 50 мл акваріумний води, до якої містився молюск. Експериментатор безперервно реєстрував харчові цикли - руху одонтофора молюска шляхом натискання на кнопку, подає електричний імпульс на пір'яної самописець. Після 5-хвилинного періоду реєстрації фонової активності в камеру приливає 10 мл маточного розчину амінокислоти, що створювало в камері концентрацію в 10-3М. Потім ще в протягом 5 хвилин реєструвалися харчові цикли. Після кожного спостереження камера промивалася. Вплив на харчова поведінка молюска кожної амінокислот оцінювалося на 8-10 особин.

Отримані в експерименті дані були залежні вибірки, тобто ряди сполучених варіантів. Для оцінки достовірності відмінностей між парними варіантами були використані два статистичних методу:

Т-критерій Стьюдента для нормального розподілу і непараметричних критерій Вілкоксона [9]. Стимулюючий або гальмівної ефекти розчинів амінокислот вважалися достовірними у випадках, коли рівень значущості відмінностей (Р) між парними варіантами був дорівнює або вище 0,05. В інших випадках вважалося, що розчини амінокислот у даних концентраціях не мають достовірного впливу на харчове поведінка молюска.

РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

Результати експериментів показали, що з 19 випробуваних у концентрації 10-3 М амінокислот 5 стимулювали завершальну фазу харчової поведінки великої прудовіка. У ряді ефективності вони розташувалися таким чином: L-аргінін> D, L-лізин> D, L-триптофан> L-гістидин> D, L-аланін. Гальмують харчова поведінка 3 амінокислоти: D, L-аспарагінова кислота> гліцин> L-пролін. Пред'явлення розчину аргініну збільшувало частоту харчових циклів молюска в 15 разів, а пред'явлення розчину аспарагінової кислоти призводило до повного зникнення харчових циклів. Останні 11 амінокислот у випробуваною концентрації не чинили впливу на харчова поведінка великого прудовіка.

Зіставлення списків ефективних амінокислот зі списком амінокислот, незамінних для тварин, показало, що 2 з 5 амінокислот, що стимулюють харчова поведінка молюска, відносяться до незамінних (лізин і триптофан), а всі 3 амінокислоти, гальмують харчова поведінка, відносяться до числа замінних амінокислот.

Крім того, виявилося, що стимулюють харчова поведінка цього виду молюсків або основні (лізин, аргінін, гістидин), або нейтральні (триптофан, аланін) амінокислоти, а гальмують або нейтральні (гліцин, пролін), або кислі (аспарагінова кислота).

Цікавим видається той факт, що багато травоїдні і м'ясоїдні види черевоногих молюсків в поведінкових та електрофізіологічних експериментах стимулювалися аспарагінової кислотою [6, 7, 10, 11]. У наших же експериментах ця амінокислота повністю гальмує харчова поведінка великого прудовіка. Те ж стосується і проліну. З іншого боку, аланін - ефективний стимулятор для деяких інших видів [7] - виявився ефективним і для великого прудовіка.

Таким чином, в наших експериментах на великому прудовіке виявлено найбільш широкий спектр амінокислот, що впливають на харчову поведінку цього виду молюсків по порівняно з роботами інших авторів.

З одного боку, це можна пояснити різноманітністю харчових об'єктів великого прудовіка (для нього характерна всеїдність), з іншого - використаної експериментальної методикою, при якій реєструвалася завершальна фаза харчової поведінки, і амінокислоти виступали не стільки в ролі аттрактантів (речовин, що залучають до їжі), скільки в ролі стимуляторів, тобто речовин, що спонукають до харчування.

Список літератури

1. Ціхон-Луканін Е.А. Трофологія водних молюсків. М.: Наука, 1987. 174 с.

2. Jager J.C. A quantitative study of a chemoresponse to sugars in Lymnaea stagnalis (L)// Noth. J. Of zool. 1971. V. 21. N1. 59 p.

3. Kemenes J., Elliot C.J.H., Benjamin P.R. Chemical and tactile inputs to the Lymnaea feeding systems effect on behavior and neural circuitry// J. Exp. Biol. 1986. V.122. P.100-113.

4. Carr W.E.S. Chemoreception in the mud snail, Nassarius obsoletus I. Properties of stimulatory substances extracted from shrimp// Biol. Bull. 1967. V.133. P.90-105.

5. Carr W.E.S. Chemoreception in the mud snail, Nassarius obsoletus II. Identifications of stimulatory substances// Biol. Bull. 1967. V.133. P.106-127.

6. Jahan-Parwar B. Behavioral and electrophysiological studies on chemoreception in Aplysta// Amerrican zoologist. 1972. V.12. P.525-537.

7. Bicker J., Davis W.J., Mater E.M., Kovas M.P. and Stormogipson D.J. Chemoreception and mechanoreception in the Gastropod Mollusca Pleurabranchia californica I. Extracellular analysis of nerve responses// G. Of comp. Physiol. 1982. V.49. P.221-234.

8. Uhazy L.S., Tanaka R.D. and Macinnis A.J. Schistosoma mansoni: identification of chemical that attract or tramp its snails vector, Biomphalaria glabrata// Science. 1978. V.20. P.924-926.

9. Лакіна Г.Ф. Біометрія. 2-е изд., Перераб. і доп. М.: Вища школа, 1973. 343 с.

10. Carefoot T.H. Phgostimultory properties in varions chemical compaunds to seachares Aplysia Kurodal and Aplysia dactylomela// Mar. Biol. 1982. V.68. P.207-216.

11. Thanas J.D., Asseta B., Cowey C. And Ofosu-Barco J. Behavioral responses to aminoacids and related compouds including propionic acid, by adult Biomphalaria glabrata (say), a snail host of Schistosoma mansoni// Comp. Biochim. And Physiol. 1980. V.66. P.17-27.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elib.albertina.ru