Количественная обработка планктона
Количественные методы обработки планктона довольно разнообразны и тоже могут производиться над планктоном, как в живом, так и в консервированном виде. Самым старым и очень трудоемким является счетный метод. При этом методе наиболее крупные организмы просчитываются целиком, удобно использовать для этого камеру Богорова. В большинстве же случаев для подсчета всех групп планктона, собранного мелкоячеистой сетью, необходимо ограничиться подсчетом небольшой порции планктона, взятой микропипеткой.
Самую пробу планктона перед взятием из нее порции для подсчета доводят до определенной концентрации, разбавляя ее, если она слишком густа (количество просчитанных организмов в порции больше 1000), или сгущая ее путем отсасывания воды, если она очень бедна (количество организмов в порции меньше 100). Объем пробы, доведенной до требуемой концентрации, измеряют. Перед взятием из нее порции пипеткой пробу взбалтывают в особой щирокогорлой банке и, не дав организмам осесть, быстро погружают в пробу нижний конец пипетки и с помощью ее берут порцию — 0.1 мл для фитопланктона и от 0.2 до 1 мл и даже до 5 мл для зоопланктона. Вынутую из пробы пипетку обтирают полотенцем и открывают над предметным стеклом или над особой разграфленной пластинкой. Если взята порция в 0.1 мл, то ее накрывают большим покровным стеклом (24 х 32 мм) и просматривают от края до края последовательными движениями крестообразного столика микроскопа. Просчитывают две такие порции. Если расхождение результатов двух просчетов не больше 5 %, на этом просчет и заканчивают; если же расхождение более 5%, необходимо взять для просчета еще 1—2 порции, пока расхождение не снизится до 5%. В случае отсутствия микропипетки ее можно заменить обычной градуированной пипеткой.
Для сокращения времени просчета при очень больших продукциях, в целях получения лишь сравнимых результатов можно ограничиться просчетом организмов не во всей порции в 0.1 мл, а в пределах нескольких полей зрения. Для этого сначала определяется площадь поля зрения, подсчитывается количество организмов в пределах одного поля зрения, произвольно взятого, потом другого и т. д. до 10—20 полей. Полученные числа суммируются и результат сложения делится на число просчитанных полей зрения. Полученное частное будет представлять собою среднее количество организмов в одном поле зрения. Определив, сколько таких полей зрения содержится во всей порции площадью в 24х32 мм, и помножив на найденный коэффициент среднее количество организмов в одном поле зрения, мы получаем число, показывающее, сколько организмов содержится в 0.1 мл; помножив еще на 10, получаем количество организмов в 1 мл, а, помножив на объем всей пробы, откуда бралась порция для подсчета, определяем, сколько организмов содержится во всей пробе воды, т. е., в случае сетного сбора, во всем столбе воды, профильтрованном через сетку. Хотя здесь и указывается на возможность пользования пипеткой и методом полей зрения, однако микропипетка — прибор дорогой и не всегда имеющийся под руками, а метод полей зрения при невысоких количествах планктона может оказаться очень неточным, поэтому подсчет планктона, отфильтрованного через мембранный фильтр или осажденного отстойным методом, лучше производить в счетных камерах определенного объема и толщины.
Для проведения более точного подсчета мелких организмов под микроскопом в большинстве случаев бывает безусловно необходимо разделить поле зрения на части, что обычно достигается применением разграфленных счетных пластинок. Введенный широко в американскую практику сетчатый окуляр-микрометр и в некоторой модификации используемый и у нас в России, хотя и бывает часто вполне удовлетворителен, но не при всех условиях. Лучшие результаты получаются при использовании так называемых счетно-полосчатых окуляров с параллельно натянутыми в поле зрения двумя нитями, расстояние между которыми подбирается в зависимости от количества подсчитываемых организмов.
Так как иметь несколько таких окуляров не экономно и не всегда доступно, лучше приобрести один окуляр, с приспособлением, позволяющим произвольно менять расстояние обеих параллельных нитей. Для достижения еще большей точности, неподвижно и не сколько эксцентрически натягивается третья нить, пересекающая поперек обе параллельные нити. При подсчете перемещают предметное стекло посредством крестообразного столика попеременно в направлении, параллельном нитям, до конца объекта, потом точно на ширину одной полоски.
Рис. 6. Счетно-полосчатые окуляры с натянутыми нитями.
В случае необходимости определить количество планктона под 1 м2 поверхности водоема, обрабатывают счетным (или объемным) методом сплошной вертикальный лов. Полученные цифры умножают на число, показывающее, сколько раз в 1 м2 содержится площадь входного отверстия сетки.
При обработке проб планктона, собранных сетью из крупноячеистого шелкового газа, пробу подсчитывают целиком, и только в случае большого количества организмов ограничиваются просмотром части пробы.
При просмотре пробы целиком, пробу концентрируют, взбалтывают и выливают в кристаллизатор; организмы, застрявшие на стенках банки или на пробке, смываются или переносятся пинцетом. Выбрав иглой или тонким пинцетом самые крупные организмы, измерив их и сосчитав, оставшиеся в кристаллизаторе организмы подсчитывают в камере Богорова целиком или по частям на предметных стеклах. Счет облегчается при помощи горошин, бросаемых в коробки, соответствующие тому или иному виду организма или стадии развития последнего.
При просмотре части пробы, когда количество организмов в ней больше 1000, также выбираются сначала самые крупные организмы, потом проба фильтруется через кусок мелкоячеистого шелкового газа, осадок на фильтре обсушивается фильтровальной бумагой, помещается на куске газа в плоскую чашку Петри и взвешивается с точностью до 0.1 г. Отсюда вычитают вес чашки и вес во влажном состоянии куска шелкового газа. Взяв при помощи шпателя часть пробы не менее 2—3 г и взвесив ее, определяют путем сравнения с первым взвешиванием, какую часть от всей пробы составляет взятая для второго взвешивания порция. Сосчитав в ней организмы тем или иным способом, и помножив полученное число для каждого вида на частное от деления результатов двух взвешиваний, мы определяем количество организмов каждого вида во всей пробе. Для получения более точных данных необходимо просчитать не 1, а 2—3 порции пробы, пока расхождение результатов отдельных просчетов будет менее 5%. Для этого результаты двух первых просчетов переводятся на всю пробу (см. выше) и из полученных чисел первое сравнивается со средним из двух просчетов.
При количественном подсчете планктона очень важно уметь различать в фиксированном материале живые организмы от мертвых компонентов планктона. Это различие устанавливается по изменению структуры при отмирании организмов. Для живых диатомовых водорослей и динофлагеллат характерна целость протопласта, целиком заполняющего клетку, для мертвых же — нарушение целости последнего. Для живых синезеленых — зернистость клеток и четкость границ как клеток, так и отдельных колоний, для мертвых же — гомогенность колоний и разбухание оболочек клеток. У зоопланктона (ракообразных и коловраток) отличительным признаком живых служат хорошо выраженная мускулатура и четкость границ между внутренними органами; для мертвых надо отметить — на первой стадии распад мускулатуры с появлением зернистости и последующее стирание границ между органами. Для более легкого и четкого выявления структуры планктонные организмы окрашиваются 5°/о-м водным эритрозином.
При определении живых и мертвых клеток водорослей планктона прекрасные результаты дает применение метода флуоресцентной (люминесцентной) микроскопии, но для исследования этим методом не пригоден материал, консервированный формалином.
В заключение заметим, что статистика, базирующаяся исключительно на количественном подсчете числа особей, не всегда может быть удовлетворительной, так как, благодаря различным размерам планктонных форм, она не может дать картины фактической продукции; поэтому является необходимость определения объемов или весов планктонных организмов. Однако и определение одних объемов или весов без учета численности организмов часто не дает представления о степени относительного развития, например наиболее мелких и наиболее крупных по объему или весу видов, что имеет большое значение для многих вопросов планктонологии. Поэтому в диаграммах распределения планктона, сконструированных на основе объемов, следует вписывать количества особей в 1 литре.