IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Насекомые  различных видов постоянно  используются  в научных  исследованиях. Благодаря многообразию этих живых существ ученые всегда найдут  насекомое, которое будет отвечать необходимым требованиям для экспериментов, в развитии  какой  бы области знаний они ни трудились. Это и изучение социального поведения животных, их способности к научению и элементарной рассудочной деятельности (муравьи, термиты, пчелы, тараканы и др.). И разработка новых инженерных устройств - бионика (стрекозы, бабочки, жуки, шмели). И генетические  исследования  (мушка дрозофила). 

Слово «бионика» переводится с греческого как «элемент жизни». Ученые и инженеры с помощью бионики пытаются найти ответы на многие загадки, которые постоянно и неутомимо преподносит мир живого и отыскать в них модели будущих устройств и приборов. Бионика является одним из научных направлений в кибернетике, изучающей общие закономерности процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Она занимается изучением структуры, систем управления и процессов жизнедеятельности организмов живых существ, чтобы использовать выявленные закономерности в практических целях. Эти знания применяются при решении инженерных задач и в разработке технических систем, сходных по своим характеристикам с живыми организмами и их частями. Бионика как область науки смежна с биологией, физикой, химией, причастна к электронике, навигации, связи и многими другими отраслями науки и техники тонких технологий.

Мало кто знает о существовании такого насекомого как кошениль. Это насекомое из отряда полужесткокрылых (длина самок 2-4 мм, самцов 10-12 мм), из самок которых добывают вещество, используемое для получения красного красителя - кармина. Кармин один из самых теплостойких натуральных красителей, устойчивый к окислению и выцветанию, и гораздо более устойчивый, чем многие синтетические пищевые красители. В медико-биологических исследованиях он используется для окрашивания гистологического материала.

Крупнейшие открытия в генетике 20-30-х гг. ХХ в. связаны с плодовой мушкой дрозофилой (Drosophila melanogaster). Первой из мутаций был признак белых глаз, который оказался, сцеплен с полом. Поэтому в 1910 г. была опубликована первая генетическая работа Т. Моргана «Ограниченная полом наследственность у дрозофилы», посвященная описанию мутации белоглазости. Последующая, поистине гигантская работа Т. Моргана и его сотрудников позволила увязать в единое целое данные цитологии и генетики и завершилась созданием хромосомной теории наследственности. Капитальные труды Т. Моргана «Структурные основы наследственности», «Теория гена», «Экспериментальные основы эволюции» и другие знаменуют собой поступательное развитие генетической науки.

Плодовая мушка дрозофила, благодаря своей плодовитости и скорости размножения, - не только классический объект исследований генетики, но и одно из идеальных подопытных животных для биологических исследований в космосе.

Дрозофила (Drosophila melanogaster) является незаменимым объектом для изучения закономерностей наследования признаков. Преимущества дрозофилы перед другими объектами заключаются в непродолжительном цикле развития (10 суток от момента откладки яйца до вылета имаго), высокой плодовитости (50 - 200 потомков от одной пары мух), большом числе изученных генов, определяющих легко различимые признаки, малом числе хромосом (2n=8), удобстве и дешевизне разведения.

Дрозофилу использую для испытания новых фармакологических средств. Для этого ведется учет рецессивных, сцепленных с полом летальных мутаций.

С помощью метода Меллер-5 проводят оценку испытуемого вещества и продуктов его метаболизма индуцировать генные мутации в зародышевых клетках дрозофилы. Для опытов по учету рецессивных, сцепленных с полом летальных мутаций требуется линия дикого типа с хорошо изученным спонтанным фоном мутабильности, например, Canton-S или D-32, а в качестве тестерной линии используется линия BASC. В Х-хромосоме мухи имеются 2 инверсии sc8 и d49, которые полностью исключают возможность кроссинговера между половыми хромосомами, но не нарушают жизнеспособность дрозофилы. Фенотипическими маркерами служат мутации Apricot - абрикосовые глаза и Bar - полосковидные глаза.

Затем, поле обработки изучаемым фармакологическим средством самцов линии D-32 скрещивают с девственными самками тестерной линии BASC (5 самцов  на 10 самок). После начала вылета мух первого поколения (F1) отбирают виргинных гетерозиготных самок и индивидуально скрещивают их с самцами F1. После вылета второго поколения (F2), каждая культура просматривается визуально с целью обнаружения таких, в которых отсутствуют самцы дикого фенотипа (с красными глазами). Общее количество культурных пробирок определяет число проанализированных Х-хромосом самцов, подвергшихся действию изучаемых соединений. Пробирки, в которых отсутствуют самцы дикого типа, отмечают как «рецессивные летальные мутации». Отмечаемые изменения могут свидетельствовать о наличии мутагенных свойств у изучаемого вещества.

Изучение насекомых служит познанию законов природы, является основой таких фундаментальных наук как - систематика, физиология, биохимия, генетика, экология животных, гидробиология, биофизика и бионика, а также прикладных дисциплин - сельскохозяйственная, лесная, ветеринарная энтомология, медицинская паразитология и отраслей народного хозяйства - пчеловодство, шелководство, семеноводство, овощеводство, луговодство, ягодоводство, лесоведение, защита растений, охрана природы.

Код для цитирования: Скопировать