<< Главная страница

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИЗУЧЕНИЯ
МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
НА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЯХ

Некоторые изучаемые в лабораторном практикуме беспозвоночные животные настолько малы, что глазом не различаются. Другие по своим размерам значительно крупнее, но ознакомление с внешним их видом, хотя и доступно невооруженному глазу, в лабораторном практикуме занимает небольшое место; основное внимание уделяется изучению элементов строения тела животных, их органов, а они у подавляющей части беспозвоночных недоступны для нашего зрения. С помощью • же оптических приборов получается увеличенное в несколько раз или во много раз изображение микроструктур.

Работа 1. Ручная и штативная лупа, их устройство и пользование ими. Любой оптический прибор складывается из оптической системы и механического устройства, связывающего должным образом детали прибора и облегчающего пользование им.

Наипростейший оптический прибор - ручная лупа. Оптическая часть ее ограничена двояковыпуклым стеклом-линзой: оправа и рукоятка - ее механическое устройство. К более сложным приборам относится штативная лупа.

Оптическая система штативной лупы представлена окуляром1. Механическое устройство состоит ш штатива, кремальеры, держателя окуляра, предметного столика и зеркала (рис.1).

Подковообразная ножка штатива придает устойчивость всей системе; на ней наглухо укреплена полая цилиндрическая колонка, с которой связаны все детали прибора. На верхнем конце ее укреплен предметный столик в форме металлической неподвижной рамки и съемной пластинки из толстого стекла. В отверстия на столике вставлены клеммы - металлические эластичные пластинки. На стороне, противоположной столику, в колонку вмонтированы: кремальера - зубчатка,

5

скрытая в колонке, и рукоятка (барашки), выступающая наружу. В колонку вставлен подвижной столбик; на одной его стороне укреплена зубчатая рейка, в промежутки между зубцами которой входят зубцы кремальеры. К верхнему концу столбика прикреплен держатель окуляра, состоящий из двух подвижно сочлененных колен и кольца, куда вставляется окуляр. Вращением кремальеры столбик, а вместе с ним и окуляр, поднимается и опускается.

 Рис. 1. Препаровальная, или штативная, лупа: 1 - окуляр; 2 - держатель окуляра; 3 - ножка штатива; 4 - колонка штатива; 5 - салазки предметного столика; 6-стеклянная пластинка; 7-клеммы; 8 - барашки, или рукоятки кремальеры; 9 -- подвижной столбик; 10- зубчатая рейка; 11 - зеркало; 12 - держатель зеркала
Рис. 1. Препаровальная, или штативная, лупа: 1 - окуляр; 2 - держатель окуляра; 3 - ножка штатива; 4 - колонка штатива; 5 - салазки предметного столика; 6-стеклянная пластинка; 7-клеммы; 8 - барашки, или рукоятки кремальеры; 9 -- подвижной столбик; 10- зубчатая рейка; 11 - зеркало; 12 - держатель зеркала

Под столиком - осветительное устройство. Округлой формы зеркало отражает пучок световых лучей. Зеркало зажато в 8 дужке так, что свободно вращается вокруг оси; дужка укреплена на качающейся "ножке", свисающей с верхнего конца колонки. Подвижное сочленение элементов осветительной системы позволяет придать зеркалу любое положение и выбрать одно, при котором световые лучи направлены на объект и достигнуто наилучшее его освещение. Оборотная сторона зеркала - матовая и используется для непрозрачных тел, которые рассматриваются не в проходящем свете, а в падающем.

С помощью штативной лупы можно добиться небольшого окулярах проставлены обозначения 10× и 20×, что означает увеличение в 10 и, соответственно, 20 раз.

Главное преимущество штативной лупы в том, что с ее помощью можно выполнять препаровку животных - расчленение и вскрытие, приготовление микропрепаратов и т. п.

Ход работы. Поупражняться в пользовании штативной лупой.

Штативную лупу поставить у края стола кремальерой к себе, зеркалом от себя; какой-нибудь объект поместить на предметный столик лупы. Окуляр передвинуть так, чтобы он пришелся над объектом; глаз приблизить к окуляру почти вплотную; отыскать фокусное расстояние- удаленность окуляра, при которой объект виден наиболее отчетливо; добиться

6

наилучшего освещения объекта. Рассмотреть тот же объект в падающем свете. Препаровальной иглой передвинуть объект вправо, влево, не отрывая глаза от окуляра.

Работа 2. Микроскоп, его устройство, пользование им и уход за ним. Составные части микроскопа различны в микроскопах разных систем. Ограничимся ознакомлением с наиболее обычными деталями (рис. 2).

В состав механического устройства микроскопа входят штатив, предметный столик, осветительная система, кремальера, микрометрический винт, тубус и револьвер. Нижняя часть штатива имеет подковообразную форму и придает микроскопу устойчивость. Колонка штатива (прямая в микроскопах одних систем или дугообразно изогнутая - в других) служит держателем для всех частей микроскопа. Часто она состоит из двух частей, связанных между собой шарниром, и верхняя часть ее со всеми прикрепленными к ней деталями может отклоняться под некоторым углом.

 Рис. 2. Микроскоп (учебный):
Рис. 2. Микроскоп (учебный):

1 - 3 - штатив (1 - 3 ножка, 2 - колонка, 3 - шарнир); 4 - 6 - приспособление для передвижения тубуса (4 - правая рукоятка кремальеры, 5 - зубчатая рейка на тубусе, 6 - правая головка микровинта); 7 - предметный столик с отверстием для прохождения лучей света; 8 - 1:1 - осветительная система (8 - зеркальце, 9 - держатель зеркала, 10 - конденсор с ирисовой диафрагмой, 11 - винт осветительной системы); 12 - 14 - оптическая система (12 - окуляр, 13 - объектив, 14 - тубус); 15 - глаз наблюдателя#

К колонке прикреплен предметный столик.

Подвижную пластинку на нем можно с помощью двух винтов передвигать в двух взаимно перпендикулярных направлениях. На предметный столик кладется объект изучения.

Под предметным столиком расположено осветительное устройство; в него входит двустороннее зеркальце: одна сторона вогнутая, другая - плоская. Собирая лучи, идущие от источника освещения (окно, лампа), вогнутое зеркало отражает их в виде более или менее узкого пучка лучей, который через отверстие в центре столика направляется на объект. С помощью диафрагмы площадь поперечного сечения пучка световых лучей сокращается. В простейшем

7

случае диафрагмой служат круглые металлические пластинки, которые вставляются в отверстие столика микроскопа; в каждой из них - отверстие большего или меньшего диаметра. Чем меньше отверстие диафрагмы, тем меньше сечение светового пучка. Этим достигается большая резкость изображения предмета. Более совершенна ирисовая диафрагма, состоящая из тонких непрозрачных пластинок серповидной формы, частично налегающих друг на друга так, что в центре остается круглое отверстие. С помощью переводного рычажка пластинки раздвигаются (отверстие при этом расширяется) либо сдвигаются (отверстие уменьшается). Дополнительным устройством служит конденсор1 -- это система линз, которая собирает рассеивающиеся световые лучи в пучок с меньшим поперечным сечением.

Оптическая система микроскопа состоит из окуляра, объектива и связывающего их тубуса. Окуляр в форме короткой цилиндрической трубки вставлен (вдвигается) в верхнее отверстие тубуса; в трубку окуляра вмонтированы линзы. Объектив, в свою очередь, состоящий из нескольких линз, ввинчен в нижний конец тубуса. Объективы в учебном микроскопе бывают двух родов: для малого увеличения изображения (увеличение в 10 раз) и для большого увеличения (в 40 раз). При необходимости сменить объектив пользуются револьвером- вогнутой круглой пластинкой с ввинченными в нее объективами; в центре револьвер прикреплен болтиком к тубусу с таким расчетом, что при вращении его один из объективов устанавливается вместо другого точно против тубуса, так что центры объектива и окуляра лежат на одной прямой. Для смены окуляров разного увеличения (в 7, 10, 15 раз) нужный вставляется в тубус вместо другого, находящегося там. Вся оптическая система подвижна; поднимая ее вращением кремальеры против часовой стрелки или опуская ее вращением по часовой стрелке, находят положение, при котором объект становится видимым наблюдателю. Не отрывая глаза от окуляра, наводят на резкость вращением микровинта; допускается вращать головку микровинта лишь в строго оргамиченных пределах, не превышающих одного-двух полных оборотов. Если при этом резкость недостаточна, приводят снова в действие кремальеру. Ход лучей в микроскопе, создающий увеличенное изображение объекта наблюдения, следующий. Лучи от источника света, отражаясь от зеркала, направляются через диафрагму и конденсор на объект, освещая его снизу; в окуляре получается увеличенное обратное его изображение: правая его сторона находится слева, левая - справа. Система линз окуляра отбрасывает это изображение и еще больше его увеличивает: при этом изображение объекта остается обратным. Таким образом,

8

при объективе 10 и окуляре 7 мы получим изображение, отброшенное объективом, в 10 раз превосходящее размеры объекта; оно увеличивается окуляром еще в 7 раз, и изображение, воспринимаемое глазом наблюдателя, увеличивается в 70 раз. Возможное увеличение изображения объекта при помощи учебного микроскопа видно из табл. 1.

Таблица 1

Увеличение микроскопа при разных окулярах и объективах

Ход работы. 1. Овладеть простейшими приемами работы с микроскопом, для чего многократно выполнить перечисленные ниже действия, не допуская нарушения их последовательности: а) поставить микроскоп в рабочее положение: колонкой к себе, зеркалом и столиком от себя, край штатива -у края стола (в процессе работы микроскоп с места не сдвигать); пользуясь кремальерой и глядя на объектив сбоку, опустить или поднять тубус с таким расчетом, чтобы объектив малого увеличения (10×) находился над столиком микроскопа приблизительно на сантиметр; б) работать сидя; приготовить сиденье соответствующей вышины либо слегка наклонить на себя колонку штатива так, чтобы можно было дотянуться глазом до окуляра; в) осветить поле зрения: направить зеркальце вогнутой стороной к источнику света (не меняя положения микроскопа), добиваясь яркого и равномерного освещения; вставить в предметный столик диафрагму наибольшего диаметра (если в микроскопе нет ирисовой диафрагмы) либо, если диафрагма ирисовая, открыть ее до предела; конденсор поднять вплотную к столику; г) объект, особым образом приготовленный, перенести на предметный столик микроскопа, уложить препарат покровным стеклом кверху; д) начать наблюдение при малом увеличении (объектив 10×): ознакомиться с препаратом в целом. Глядя левым глазом в микроскоп (глаз - в непосредственной близости от окуляра), левой рукой слегка передвигать предметное стекло вправо - влево, от себя - к себе (при этом объект в поле зрения будет передвигаться в обратную сторону); одновременно

9

правой рукой медленно поворачивать рукоятку кремальеры по часовой стрелке и против нее, пока объект не появится в поле зрения; е) навести на резкость, вращая в противоположных направлениях (по часовой стрелке и против нее) головку микровинта в пределах, не превышающих двух оборотов; ж) осветительную систему опускать (освещение ослабляется) и поднимать (освещение усиливается), пользуясь специальным винтом; выяснить - при каком положении осветителя видимость объекта наилучшая; з) оба глаза держать открытыми; для этого в первое время придется голову повернуть вправо, а левым глазом, скосив немного, смотреть в микроскоп; и) выбрать участок объекта для детального изучения и переместить его в центр поля зрения; перевести на большое увеличение: немного поднять тубус поворотом микровинта (не кремальерой) против часовой стрелки; повернуть револьвер так, чтобы объектив 40× пришелся против отверстия в столике микроскопа (поворачивать револьвер медленно и прекратить в момент, когда раздастся легкий щелчок); глядя в микроскоп, слегка и очень осторожно опускать тубус поворотом микровинта по часовой стрелке; объект, хотя бы очень слабо, должен быть заметен в поле зрения; диафрагму немного прикрыть, а конденсор опустить; к) на протяжении всего процесса наблюдения левой рукой слегка вращать головку микровинта в ту и другую сторону: при самой лучшей наводке на резкость наблюдателю виден только один оптический разрез на одном каком-нибудь уровне; вращением же микровинта достигается перемещение оптического разреза вверх и вниз и вместо части объекта удается рассмотреть объект на всю его толщину (если он прозрачен); л) передвигая подвижную пластинку столика микроскопа (либо препарат), найти лучшее положение намеченной для наблюдения детали объекта; м) перевести микроскоп снова на малое увеличение: повернуть револьвер и поставить объектив 10× против отверстия в столике (щелчок); диафрагму открыть, а конденсор поднять. Все перечисленные здесь действия в такой же последовательности повторять каждый раз при пользовании микроскопом.

2. Содержать микроскоп в чистоте; каждый раз при пользовании смахивать с него пыль мягкой кисточкой или мягкой тряпочкой. Содержать в чистоте наружные линзы окуляра и объектива; протирать их мягкой полотняной много раз стиранной сухой тряпочкой; спиртом и другими веществами легко испортить систему и к ним прибегать не следует. Окуляры и объективы не развинчивать. Тубус микроскопа держать всегда закрытым сверху одним из окуляров.

Кремальерой пользоваться осторожно; чрезмерно опустив тубус, можно объективом раздавить рассматриваемый препарат или даже испортить линзу объектива. Еще большую осторожность

10

проявлять в работе при большом увеличении, когда объектив по необходимости приближен почти вплотную к объекту; длительным вращением головки микровинта в одном направлении можно вывести из строя эту часть микроскопа.

При переводе с малого увеличения на большое и обратно не следует пользоваться кремальерой, сдвигая (вверх, а тем более вниз) тубус: этим нарушается найденное правильное положение тубуса, при котором видимость объекта наилучшая. Хотя объектив 40X при переводе револьвера проходит в непосредственной близости от объекта (препарата), не следует опасаться повреждения его; объективы на револьвере укреплены так, что соприкосновение с объектом исключено, если микроскоп исправен и если предварительно система правильно установлена при малом увеличении.

Работа 3. Техника подготовки объекта. В зависимости от характера объекта микропрепараты готовят временные или впрок.

Временные микропрепараты готовятся, как правило, самими студентами в ходе занятия и используются лишь на том же занятии. Например, капля культуры каких-нибудь микроскопических животных, т. е. массы животных, разводимых в сосуде в лабораторных условиях, переносится на предметное стекло и накрывается покровным. Такой же препарат готовят из отдельных органов более крупных животных; например, лапка комнатной мухи, помещенная в каплю воды.

Микропрепараты впрок готовятся заранее (вне лабораторного занятия) работниками кафедры зоологии (желательно с привлечением студентов во внеучебное время). Такие препараты используются на занятиях многократно. Техника их изготовления значительно сложнее и многообразнее, она описана в специальных пособиях1. При рассматривании микропрепаратов, изготовленных впрок, колонку микроскопа, при желании, наклоняют (см. стр. 9); микропрепарат предварительно закрепляют клеммами.

В лабораторном практикуме по зоологии беспозвоночных широко используются микропрепараты, изготовленные впрок из микротомных срезов (сравни с тотальными препаратами). На специальном приборе - микротоме получают тончайшие срезы толщиной в несколько микрон; при такой толщине срезы прозрачны, пропускают лучи света. Срезы готовят как из целого мелкого животного, так и отдельных органов. Плоскость разреза располагается по желанию либо вдоль главной оси гела или органа - продольные срезы, либо перпендикулярно к ней - поперечные срезы.

11

Детали объекта легче удается различить, если объект предварительно окрашен. При окраске животного, например кармином, препарат оказывается окрашенным дифференцированно, т. е. разные органы животного, вследствие особых свойств каждого, приобретают свой особый цвет.

Микропрепараты впрок готовят также из клеток мацерированной1 ткани; орган или вообще часть тела животного размачивают в жидкости (в воде, спирте и т. п.) и вызывают этим; распадение ткани на отдельные составляющие ее клетки.

В микропрепарат (временный или изготовленный впрок) животное помещают либо целиком, либо в расчлененном виде, Тотальный микропрепарат с заделанным в нем цельным животным пригоден для животных микроскопического (инфузории) или, во всяком случае, очень малого размера (пресноводная гидра, черви группы Сосальщики).

Каплю культуры или отдельное мелкое животное переносят пипеткой на предметное стекло и накрывают покровным стеклом, руководствуясь следующим: покровное стекло прижимают одной гранью к предметному стеклу, придерживая его препаровальной иглюй в левой руке; правой рукой держат покровное стекло за боковые грани "и медленно опускают, как показало на рис. 3.

 Рис. 3. Технические приемы приготовления временного микропрепарата. А - накрывание пробы покровным стеклом (стрелка указывает направление движения покровного стекла вокруг неподвижно удерживаемого ребра); Б - прилаживание восковых или пластилиновых "ножек" к покровному стеклу
Рис. 3. Технические приемы приготовления временного микропрепарата. А - накрывание пробы покровным стеклом (стрелка указывает направление движения покровного стекла вокруг неподвижно удерживаемого ребра); Б - прилаживание восковых или пластилиновых "ножек" к покровному стеклу

Покровное стекло своей тяжестью может раздавить находящихся под ним животных. От этого животных предохраняют, снабжая покровное стекло восковыми "ножками" (см. рис. 3). Загодя готовят смесь воска со скипидаром в отношении 2,5: 1 При употреблении на занятии кусочек подготовленного воска разминают пальцами для размягчения; покровное стекло держат за две противоположные грани и, слегка нажимая каждым углом его, проводят по восковому комку; стекло царапает и отрывает крошечный комочек. Покровное стекло кладут на объект восковыми комочками вниз, которые подобно подставкам удерживают покровное стекло на некотором расстоянии от предметного стекла. Вместо воска со

12

скипидаром можно использовать пластилин. Покровное стекло снабжают "ножками" во всех случах, когда готовят препарат животного, хотя и микроскопического размера, но превосходящего по размерам толщину слоя воды между покровным и предметным стеклами.

Ход работы, 1. Изготовить временный микропрепарат из капли какой-нибудь культуры, бегло ознакомиться с ним: а) под микроскопом при малом увеличении; б) под микроскопом при большом увеличении.

2. Рассмотреть какой-либо орган насекомого без покровного стекла - крыло комара, лапку комнатной мухи.

3. Изготовить временный микропрепарат с восковыми (пластилиновыми) ножками, используя для этого тот же элемент строения тела комара или мухи; рассмотреть его под микроскопом при большом увеличении.

4. Ознакомиться под микроскопом при малом и большом увеличении с окрашенным микропрепаратом, изготовленным впрок.

13


1 Окуляр, от латинского окулюс- глаз.
1 Конденсор, от латинского конденсо - сгущаю.
1 Наиболее содержательное среди вих: "Большой практикум по зоологии беспозвоночных", составленный коллективом профессоров Ленинградского гос. университета под редакцией Ю. И. Полянского: ч. 1 -1958 г., ч. 2-1946г.
1 Мацерирсванный, от латинского мацерацио - размягчение.

На главную
Комментарии
Войти
Регистрация
Status: 408 Request Timeout