Главная страница
qrcode

Запорожець наукова робота 2021 (1). Міністерство освіти і науки України


НазваниеМіністерство освіти і науки України
Дата14.09.2021
Размер4.05 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЗапорожець наукова робота 2021 (1).docx
ТипДокументы
#47790
страница1 из 2
Каталог
  1   2

Міністерство освіти і науки України

Департамент освіти і науки Дніпропетровської облдержадміністрації

Комунальний позашкільний навчальний заклад

«Мала академія наук учнівської молоді» Дніпропетровської обласної ради»


Відділення екології і аграрних наук

Секція: ветеринарія та зоотехнія

ВИРОБЛЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ТА РЕФЛЕКТАЦІЇ КРОЛІВ НА ОСНОВІ РАЦІОНАЛЬНОЇ ГОДІВЛІ ПІД ВПЛИВОМ ЗМІНИ ЦИРКАДНИХ РИТМІВ

Роботу виконав:

Запорожець Дмитро Валентинович,

учень 11 класу комунального закладу освіти «Криворізький обласний ліцей-інтернат для сільської молоді»

Науковий керівник:

Яковенко Зоя Михайлівна,

учитель біології комунального закладу освіти «Криворізький обласний ліцей-інтернат для сільської молоді»,

учитель вищої категорії, учитель -методист

Дніпро – 2021

АНОТАЦІЯ

до науково-дослідницької роботи

«Вироблення продуктивності та рефлектації кролів на основі раціональної годівлі під впливом зміни циркадних ритмів»

Запорожця Дмитра Валентиновича, учня 11 класу КЗО «Криворізький обласний ліцей-інтернат для сільської молоді»

Дніпропетровське відділення Малої академії наук

Науковий керівник: Яковенко Зоя Михайлівна, учитель біології КЗО «Криворізький обласний ліцей-інтернат для сільської молоді», учитель вищої категорії, учитель-методист.

Про існування біоритмів відомо понад дві тисячі років. Однак, попри велику кількість емпіричного матеріалу, досі відсутні достатні теоретичні узагальнення, що гальмує формування системного уявлення про ритмічну організацію фізіологічних процесів.

Відповідно до теми роботи була сформульована гіпотеза — зменшення доби (скорочення циклу спання-неспання) призводить до прискорення метаболічних процесів і, як наслідок, підвищує продуктивність.

Для того щоб збільшити продуктивність кролів відповідно до виведеної гіпотези необхідно скоротити цикл спання-неспання — відповідно кролі будуть з’їдати одну й ту саму порцію даванок за менший час.

Середня продуктивність групи кролів з раціоном який включає зелену масу вирощену гідропонним методом за власними розробками, описаними у минулій науково-дослідницькій роботі "Використання гідропонної рослинної зеленої маси в кормовому раціоні свійських тварин", становить 61%, що більше ніж продуктивність контрольної групи на 18,15% та групи зі спеціальним раціоном на 3,86 %. Враховуючи той факт, що інтенсифікація відбувалась лише у період 16-28 днів і за цей час не завершилась, то можна зробити припущення, що продуктивність може ще збільшуватись.

Ключові слова: циркадні ритми, кормовий раціон, адаптаційний комплекс компенсаторних систем, кормовий раціон, зелена маса, гідропоніка.

ЗМІСТ

ВСТУП..................................................................................................................................4

РОЗДІЛ 1

ЗАДАЧІ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ..................................................................................6
Задачі досліджень......................................................................................................6
  • Методи досліджень....................................................................................................6
    РОЗДІЛ 2

    ЦИРКАДНІ РИТМИ............................................................................................................8

    2.1. Добові ритми.................................................................................................................8

    2.2. Ефект циклу світло темрява.........................................................................................9

    2.3. Циркадні ритми у ссавців............................................................................................9

    РОЗДІЛ 3

    КОРМОВИЙ РАЦІОН.......................................................................................................11

    3.1. Зв’язок між циркадним ритмом та годівлею............................................................11

    3.2. Складання кормового раціону кролів.......................................................................12

    3.3. Створення зеленого конвеєру.....................................................................................14

    РОЗДІЛ 4

    ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА.................................................................................................15

    4.1. Сірий велетень............................................................................................................15


    4.3. Хід експерименту........................................................................................................16

    4.4. Порівняння результатів експерименту......................................................................16

    ВИСНОВКИ.......................................................................................................................19

    СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ..........................................................................21

    ДОДАТКИ...........................................................................................................................24

    ВСТУП

    Про існування біоритмів відомо понад дві тисячі років. Однак, попри велику кількість емпіричного матеріалу, досі відсутні достатні теоретичні узагальнення, що гальмує формування системного уявлення про ритмічну організацію фізіологічних процесів.

    Щодо наукових досліджень з питань біологічних ритмів, то вони проводяться близько 200 років. Межі досліджень біоритмів сьогодні досить широкі, причому при переважанні емпіричних досліджень увага до теоретичних узагальнень зростає.

    Добові ритми дозволяють організмам передбачати та готуватися до точних і регулярних змін навколишнього середовища. Таким чином, вони дають можливість організмам краще використовувати екологічні ресурси (наприклад, світло та їжу) порівняно з тими, які не можуть передбачити таку наявність. Тому припускають, що циркадні ритми ставлять організми в селективну перевагу в еволюційному плані. Однак ритмічність виявляється настільки важливою в регулюванні та координації внутрішніх обмінних процесів, як і в координації з навколишнім середовищем [19]. Про це свідчить підтримка (спадковість) добових ритмів у плодових мух після кількох сотень поколінь у постійних лабораторних умовах, а також у істот у постійній темряві в дикій природі та шляхом експериментального усунення поведінкових, але не фізіологічних, циркадних ритмів у перепелів [6].

    Що викликало еволюцію циркадних ритмів, - загадкове питання. Попередні гіпотези підкреслювали, що світлочутливі білки та циркадні ритми могли виникнути разом у найдавніших клітинах з метою захисту реплікаційної ДНК від високого рівня пошкодження ультрафіолетового випромінювання в денний час. Як результат, реплікація відійшла в темряву. Однак доказів цьому бракує, оскільки найпростіші організми з циркадним ритмом, ціанобактерії, роблять протилежне цьому - вони більше діляться вдень [10]. Натомість нещодавні дослідження наголошують на важливості спільної еволюції окислювально-відновних білків з циркадними осциляторами у всіх трьох сферах життя після Великої події окислення приблизно 2,3 мільярда років тому. Сучасна точка зору полягає в тому, що циркадні зміни рівня кисню в навколишньому середовищі та вироблення активних форм кисню (АФК) у присутності денного світла, мабуть, спричинили потребу в еволюції циркадних ритмів, щоб їх випереджати і, отже, протидіяти, пошкоджуючи окисно-відновлювальні реакції щодня.

    Мета: визначити вплив організмів кролів на скорочення добового ритму спання-неспання шляхом зменшення доби у штучно створених умовах.

    Об’єкт дослідження: вивчення циркадних ритмів у кролів породи сірий велетень.

    Предмет дослідження: кролі породи сірий велетень.

    Новизна роботи: дослідження біоритмів у кролів

    Актуальність полягає у дослідженні біоритмів та їх вплив на продуктивність кролів.

    Практичне значення роботи має місце у застосуванні власне розроблених методів для підвищення продуктивності кролів.

    Гіпотеза: зменшення доби (скорочення циклу спання-неспання) призводить до прискорення метаболічних процесів і, як наслідок, підвищує продуктивність.
    РОЗДІЛ 1

    ЗАДАЧІ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ


    Задачі досліджень
    Для сільських господарств способом збільшення продуктивності є не тільки збільшення поголів’я тварин, але й зменшення часу, за який худоба набирає масу.

    Згідно з викладеною гіпотезою було поставлено наступні задачі:
    Ознайомлення з поняттям циркадні ритми.
  • Складання раціону для виконання дослідів.
  • Проведення дослідів зі скорочення циркадних ритмів в домашніх умовах.
  • Визначення результатів за допомогою порівняння з контрольною групою.
    Методи досліджень
    Спостереження.
  • Експеримент.
  • Порівняння.
  • Опис.
  • Аналіз теоретичних даних.
  • Моніторинг результатів.
  • Власні розробки раціону з використанням зеленої маси, а саме:
    Опираючись на знання викладені у книзі «Хімія в додатку до землеробства і фізіології рослин» 1840 року Ю. Лібіхом «…що органічне добриво, що утворюється з рослинних і тваринних речовин, може бути замінено тими неорганічними речовинами, на які воно розпадається, залишаючись в ґрунті» було спростовано поширене до цього часу твердження сформульоване ще в стародавній Греції Арістотелем – «Рослини корінням висмоктують із землі вже готову їжу - тому в їх нутрощах не утворюються екскременти, як шлунок вони користуються землею і теплом».

    Було встановлено, що при наявності необхідних мінеральних солей рослини можна вирощувати не лише в ґрунті, але і у воді, на піску, на гравію, на гальці і т.д.

    Упродовж життєвого циклу в зернівках рослин запасаються поживні речовини. На основі цього була виведена власна теорія, що зернівка, за відсутності надходження корисних речовин із зовнішнього середовища, являється субстратом для самої себе. Тому за наявності достатньої зволоженості середовища, достатнього освітлення і доступу зернівки до повітря можна виганяти зелену масу до тих пір, доки не вичерпаються поживні речовини «субстрату» [5].


    Опираючись на гіпотезу та теорію, що зернівка являється субстратом для проростання зародка, нами була розроблена власна структура вигонки зеленої маси обраних культур, в ході якої за присутності достатньої вологи, доступу повітря, при кімнатній температурі та сонячному світлі було вигнано певну гідропонну зелену масу.

    В ході експериментальної спроби вирощення зеленої маси було використано залізну посудину площею 750 см² і висотою стінок 2,5 см. Для збереження вологи використано паперові серветки. 70 грам зерна рівномірно розсипане по всій поверхні посудини. За умови щоденного зволоження водою об’ємом 300 мл (важлива умова – зернівка повинна бути занурена у воду не більш як на 2/3) та під впливом сонячного світла за 20 днів отримано гідропонну зелену масу пшениці – 200 грам, ячменю – 100 грам.


    РОЗДІЛ 2

    ЦИРКАДНІ РИТМИ

    2.1. Добові ритми

    Добовий ритм - це природний внутрішній процес, який регулює цикл сну і неспання і повторюється при кожному обертанні Землі приблизно кожні 24 години. Це може стосуватися будь-якого біологічного процесу, який демонструє ендогенні, захоплюючі коливання близько 24 годин. Ці 24-годинні ритми керуються циркадними годинниками, і вони широко спостерігались у рослин, тварин, грибів і ціанобактерій.

    Термін циркадний походить від латинського circa, що означає "навколо" (або "приблизно"), і diēm, що означає "день". Формальне вивчення біологічних часових ритмів, таких як щоденні, припливні, щотижневі, сезонні та річні ритми, називається хронобіологією. Процеси з 24-годинними коливаннями загальніше називають добовими ритмами; строго кажучи, їх не слід називати циркадними ритмами, якщо не підтверджена їх ендогенна природа [4].

    Хоча циркадні ритми є ендогенними («вбудованими», самопідтримуваними), вони пристосовуються (захоплюються) до місцевого середовища за допомогою зовнішніх сигналів, які називаються Zeitgebers (з німецької, «подавець часу»), які включають світловий, температурний та окислювально-відновний цикли. У медичній науці ненормальний циркадний ритм у людини відомий як циркадний розлад ритму.

    Добова ритмічність присутня у режимах сну та годування тварин. Існують також чіткі закономірності температури ядра тіла, активності мозкових хвиль, вироблення гормонів, регенерації клітин та інших біологічних активностей. Крім того, фотоперіодизм, фізіологічна реакція організмів на тривалість дня чи ночі, життєво важливий як для рослин, так і для тварин, а циркадна система відіграє певну роль у вимірюванні та інтерпретації тривалості дня. Своєчасне прогнозування сезонних періодів погодних умов, наявності їжі чи активності хижаків має вирішальне значення для виживання багатьох видів. Хоча це не єдиний параметр, зміна тривалості фотоперіоду ("довжина дня") є найбільш передбачуваною екологічною ознакою для сезонних термінів фізіології та поведінки, особливо для часу міграції, сплячки та розмноження [12].

    2.2. Ефект циклу світло-темрява

    Ритм пов'язаний з циклом світло-темрява. Тварини, включаючи людей, яких тривалий час утримували в повній темряві, з часом функціонують у вільному ритмі. Їхній цикл сну відсувається назад або вперед кожного "дня", залежно від того, чи є їх "день", їх ендогенний період коротший або довший, ніж 24 години. Екологічні сигнали, які щодня перезавантажують ритми — Zeitgebers [20]. Повністю сліпі підземні ссавці, наприклад, сліпі кротики Spalax sp., здатні підтримувати свої ендогенні годинники за очевидної відсутності зовнішніх подразників. Хоча їм не вистачає образних очей, їх фоторецептори (які вловлюють світло) все ще функціонують.

    Вільні організми, які зазвичай мають один або два консолідованих епізоди сну, все одно матимуть їх, перебуваючи в захищеному від зовнішніх сигналів середовищі, але ритм не закріплений у 24-годинному циклі світло-темрява в природі. Ритм сну і неспання може, за цих обставин, стати фазовим з іншими циркадними або ультрадіанними ритмами, такими як метаболічний, гормональний, електричний, ЦНС або нейромедіаторний ритм.

    Недавні дослідження вплинули на проектування середовища космічних кораблів, оскільки було виявлено, що системи, що імітують цикл світло-темрява, є дуже корисними для астронавтів [16].

    2.3. Циркадні ритми у ссавців

    Первинний циркадний годинник у ссавців розташований у супрахіазматичному ядрі (або ядрах) (SCN), парі різних груп клітин, розташованих у гіпоталамусі . Руйнування SCN призводить до повної відсутності регулярного ритму сну і неспання. SCN отримує інформацію про освітленість очима. Сітківка ока містить «класичні» фоторецептори ("стрижні" і "шишки"), які використовуються для звичайного бачення. Але сітківка також містить спеціалізовані клітини ганглії яких є безпосередньо світлочутливими та проектуються безпосередньо до SCN, де вони допомагають у захопленні (синхронізації) цього головного циркадного годинника [1].

    Ці клітини містять фотопігмент меланопсін і їх сигнали йдуть шляхами під назвою retinohypothalamic тракт , що призводить до SCN. Якщо клітини з SCN видаляють і культивують, вони підтримують свій власний ритм за відсутності зовнішніх сигналів [10].

    SCN бере інформацію про тривалість дня та ночі з сітківки, інтерпретує її та передає епіфізу - крихітній структурі, що має форму соснової шишки та розташована на епіталамусі. У відповідь епіфіз виділяє гормон мелатонін. Секреція піку мелатоніну вночі та відпливів вдень, і його наявність забезпечує інформацію про тривалість ночі [2].

    Кілька досліджень показали, що епіфізний мелатонін харчується ритмічністю SCN для модуляції циркадних моделей активності та інших процесів. Однак природа та значущість цього зворотного зв’язку невідома [9].

    Циркадні ритми людей можна перенести на дещо коротші та довші періоди, ніж 24 години на Землі. Дослідники з Гарварда показали, що людей можна притягнути до 23,5-годинного та 24,65-годинного циклу (останній - природний сонячний денно-нічний цикл на планеті Марс ) [13].
    РОЗДІЛ 3

    КОРМОВИЙ РАЦІОН

    3.1. Зв’язок між циркадним ритмом та годівлею

    Давно відомо, що одним із постійних, найбільш дієвих зовнішніх чинників, що різноспрямовано впливає на організм людини, є харчування. За останнє століття накопичено багато даних про взаємодію харчування і системи біологічних ритмів. Праця «Периодическая работа пищеварительного аппарата при пустом желудке» (1904) В.М. Болдирєва, учня видатного російського фізіолога, лауреата Нобелівської премії І.П. Павлова, стала початком вивчення цих процесів. На жаль, дослідження В.М. Болдирєва не відразу знайшли послідовників. Інтенсифікація досліджень з біоритмології харчування відбулась у другій половині XX сторіччя. Це переважно вивчення ритмів секреторної та моторної функцій травної системи, їхньої нейрогуморальної регуляції. Наприкінці 80-х років минулого сторіччя встановлено, що прийом їжі викликає із певною періодичністю збурення в багатьох системах організму і є причиною ритмічності ряду фізіологічних процесів. Показано, що кожен прийом їжі викликає коливання активності травних ферментів, коливання концентрації гормонів у крові, які виходять за межі часу безпосереднього вживання їжі. Зокрема пероральне харчування є необхідною умовою циркадної ритмічної активності кишкових ферментів — дисахаридаз та лужної фосфатази. Ці факти дозволили М.М. Лебедеву виділити ритми харчування в окрему групу ритмів травної системи. У 90-х роках було доведено, що зміна режиму харчування здатна модифікувати циркадний ритм кислотоутворюючої функції шлунка.

    Потужним поштовхом вивчення зв’язку між харчуванням і біоритмами, зокрема циркадними, стали дослідження порушень енергетичного обміну. Нині вони за розмахом і різноманітністю напрямків, на нашу думку, є пріоритетними. Привертає увагу методологічний рівень цих досліджень — широке застосування та різноманітні комбінації експериментального моделювання впливу змінних параметрів зовнішнього середовища, тестів із харчовими та фізичними навантаженнями, часте використання молекулярно-генетичних аналітичних методик.

    3.2. Складання кормового раціону кролів

    Харчовий раціон кролів залежить від віку, статі та фізичного стану особини. Тому з метою подальшого широкого застосування проаналізованих даних було створено раціони для кожної з груп кролів (Додаток Б) [3, 8, 18].

    У дорослих кролів харчування відбувається двічі на добу – впродовж дня та вночі. Характерним для кролів є активне поглинання їжі у нічний час, тому денний кормовий раціон можна розділити на дві даванки – зранку та ввечері. Приблизно, кожен кормовий раціон кролів містить 60% грубих та соковитих кормів, а інші 40% становить концентрат та мінеральні добавки (взято середню вагу здорового кроля – 4 кілограми).

    Харчова одиниця дорослих особин самців і самиць в період спокою становить 150 грам. Щоб досягти оптимальних результатів під час першої даванки згодувати 40 грам зеленої маси, 25 грам ячменю та 2 грами кісткового борошна. Друга даванка повинна містити 40 грам сіна, 25 грам пшениці та 2 грами йодованого калію. Щоб забезпечити організм сіллю необхідно зробити дві посудини з водою, одну з яких наповнити водою з розчиненою кухонною сіллю масою 1 грам.

    В період підготовки самців до злучки харчова одиниця містить 180 грам корму. Перша даванка містить 54 грами зеленої маси, 33 грами ячменю та три грами кісткового борошна. Друга даванка містить 54 грами сіна, 33 грами пшениці та 3 грами йодованого калію. Вода насичена 1,5 грамів солі.

    Сукрольні самки повинні в день отримувати 195 грамів корму. Під час першої даванки 58 грамів зеленої маси, 46 грамів ячменю та 4 грами кісткового борошна. Друга даванка повинна містити 58 грамів сіна, 36 грамів пшениці та 4 грами йодованого калію. У воді повинно бути розчинено 1 грам солі.

    Кормова одиниця самок в першу половину лактації становить 284 грами. Перша даванка містить 85 грамів зеленої маси, 52 грами ячменю та 5 грамів кісткового борошна. Друга даванка – 85 грамів сіна, 52 грами пшениці та 5 грамів йодованого калію. У воді повинно бути розмішано 1,5 грамів солі.

    Самки в другу половину лактації повинні отримувати 384 грамів корму в день. Під час першої даванки 115 грамів зеленої маси, 72 грами ячменю та 5 грамів кісткового борошна. Друга даванка повинна містити 115 грамів сіна, 72 грами пшениці та 5 грамів йодованого калію. У воді – 1,5 грамів солі.

    На відміну від дорослих кролів, молодняк ефективніше засвоює корм у разі збільшення кількості денних даванок до 3, зазвичай її включають приблизно в полудень. При цьому з денного раціону повністю виключається зелена маса, адже споживання її молодими особинами може призвести не тільки до розладів травлення та порушення метаболізму, а й до смерті.

    Молодняк у віці 1-2 місяців повинен отримувати 100 грамів корму. Перша даванка містить 20 грамів моркви, 12 грамів ячменю та 1 грам крейди. Друга даванка містить 20 грамів буряка, 12 грамів пшениці та 2 грами кісткового борошна. Третя даванка містить 20 грамів сіна, 12 грамів вівса та один грам йодованого калію. У воді повинно бути розчинено 0,5 грамів солі.

    У віці 2-3 місяці кормова одиниця молодняку становить 138 грамів. Перша даванка містить 28 грамів моркви, 16 грамів ячменю та 2 грами крейди. Друга даванка містить 28 грамів буряка, 16 грамів пшениці та 2 грами кісткового борошна. Третя даванка містить 28 грамів сіна, 17 грамів вівса та 1 грам йодованого калію. Вода повинна містити 0,5 грамів солі.

    Молодняк віком 3-4 місяці повинен отримувати 180 грамів корму. Перша даванка повинна містити 36 грамів моркви, 22 грами ячменю та 2 грами крейди. Друга даванка містить 36 грамів буряка, 22 грами пшениці та 2 грами кісткового борошна. Третя даванка містить 36 грамів сіна, 22 грами вівса та 2 грами йодованого калію. У воді повинно бути 0,6 грамів солі.

    Молодняк у віці 4-5 місяці повинен отримувати 195 грамів корму. Під час першої даванки – 39 грамів моркви, 24 грами ячменю та 2 грами крейди. Під час другої даванки – 39 грамів буряка, 23 грами пшениці та 3 грами кісткового борошна. Під час третьої даванки – 39 грамів сіна, 24 грами вівса та 2 грами йодованого калію.

    Також можлива заміна представлених кормів іншими можливими кормами даного виду. Наприклад заміна буряка на топінамбур, або сіна на солому чи на гілочки і т.д., допускається також невелика зміну у пропорціях. Наприклад від 1:1 до 2:3. Покращенню апетиту також сприяє урізноманітнення кормів.

    3.3. Створення зеленого конвеєру

    Виходячи з даних отриманих в результаті минулих досліджень з вирощення гідропонної рослинної зеленої маси — з посудини площею 750 см² за термін 20 днів можна отримати 200 грам зеленої маси пшениці (або 100 грам ячменю, але це не є раціональним з огляду на необхідну кількість зеленої маси).

    За період з 1 по 28 грудня піддослідні тварини проживуть 31,5 добу замість 28 за рахунок скорочення доби. Тому замість 56 даванок за 28 діб кожен кріль отримає по 63 даванки, що в сумі — 252 даванки, кожна з яких, відповідно до раціону містить 16 грам зеленого корму — 4032 г зеленої маси пшениці.

    Для того щоб задовольнити створені умови було задіяно 10 посудин з площею 750 см² кожна та за 20 днів до початку експериментальної частини та кожну наступну добу засаджувалась одна посудина (Додаток В).
    РОЗДІЛ 4

    ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

    4.1. Сірий велетень

    Для проведення дослідів були обрані кролі породи сірий велетень - кролики з сіро-заячим забарвленням, які мають шерсть рудувато-сірого кольору, а на внутрішній стороні лап і на череві переважає білий відтінок. Особи стандартного сірого забарвлення біля основи вовни виділяються блакитно-сірим відтінком, за яким далі йде буро-жовтий, а потім світло-жовтий. Кінці вовни буро-чорні.

    Ця порода користується такими незаперечними перевагами у порівнянні з іншими породами, як:
    скоростиглістю;
  • високим забійним виходом;
  • якісним м'ясом;
  • плодючість і молочність самок (кролиці, як правило, дбайливі і хороші мами);
  • можливість швидко адаптуватися до умов утримання (бували випадки, що при температурі повітря -30°С, але в теплих, хороших клітках без протягів кролі містилися і давали здоровий приплід);
  • невибагливість в їжі (на самих різних кормах сірий велетень дає стандартні прирости);
  • врівноважена психіка і спокійна вдача;
  • стійкість перед хворобами.

    У різних дослідженнях на людях використовувались примусові цикли сну / неспання, які суттєво відрізнялися від 24 годин, такі як ті, що проводились Натаніелем Клейтманом у 1938 році (28 годин) та Дерк-Яном Дейком та Чарльзом Цайслером у 1990-х (20 годин). Оскільки нормальні люди не можуть вступити у такі ненормальні денні / нічні ритми [15], це називають протоколом вимушеної десинхронії. Згідно з таким протоколом, епізоди сну та неспання відокремлюються від ендогенного циркадного періоду організму, що дозволяє дослідникам оцінити вплив циркадної фази (тобто відносні терміни циркадного циклу) на аспекти сну та неспання, включаючи затримку сну та інші функції - як фізіологічний, поведінковий, так і когнітивний [10, 17, 16, 14].

    Дослідження також показують, що Cyclosa turbinata унікальна тим, що завдяки її руховій та веб-будівельній діяльності вона має надзвичайно короткочасний циркадний годинник, приблизно 19 годин. Коли павуків C. turbinata поміщають у камери з періодами 19, 24 або 29 годин рівномірно розділеного світла і темряви, жоден з павуків не демонструє зменшення тривалості життя у власних циркадних годинниках. Ці висновки свідчать про те, що C. turbinata не зазнає таких самих витрат на екстремальну десинхронізацію, як інші види тварин.

    4.3. Створення умов проведення досліду

    Стандартна клітка для утримання кролів породи сірий велетень має наступні параметри: висота — 61 см, довжина — 96 см, ширина — 68 см. Щоб створити необхідні умови для проводження дослідів було використано темну тканину, яку прикріплено до передньої стінки з метою ізоляції від сонячного світла. До кожної з кліток було проведено світло (окремі лампи на клейких стрічках) для регуляції тривалості дня і ночі ( Додаток Г).

    4.4. Хід експерименту

    Використовуючи раціон розроблений власноруч на основі зеленої маси, ефективність якого була доведена власними дослідами, було обрано експериментальну групу кролів, яка складалась із 10 кролів віком від 55 до 60 днів та масою 1,31 кг, 1,45 кг, 1,46 кг, 1,32 кг, 1,38 кг, 1,43 кг, 1,44 кг, 1,36 кг, 1,42 кг, 1,35 кг. Для контролю обрано 20 кролів віком до 60 днів, 10 з яких харчувались раціоном на основі гідропонної рослинної зеленої маси пшениці, але їх добовий ритм залишався без змін, маса яких становила на початок експерименту — 1,36 кг, 1,41 кг, 1,45 кг, 1,32 кг, 1,38 кг, 1,4 кг, 1,43 кг, 1,35 кг, 1,47 кг, 1,33 кг; та 10 кролів, які харчувалися звичайним раціоном, маса яких становила — 1,35 кг, 1,38 кг, 1,39 кг, 1,42 кг, 1,34 кг, 1,42 кг, 1,34 кг, 1,45 кг, 1,43 кг, 1,36 кг. Термін експерименту становив 28 днів.

    Для того щоб збільшити продуктивність кролів відповідно до виведеної гіпотези необхідно скоротити цикл спання-неспання — відповідно кролі будуть з’їдати одну й ту саму порцію даванок за менший час. Скорочення доби відбувалось за власною методикою.

    Весь час під час якого було проведено дослідження можна умовно поділити на два етапи:
      Період адаптації до нових умов з новими часовими рамками дня та ночі, що характеризується нервовою та агресивною поведінкою та поганими показниками набору маси.
    1. Період інтенсивного набору ваги, під час якого стабілізувалась поведінка тварин та інтенсифікувалась продуктивність.
      4.4. Порівняння результатів експерименту

      За час досліду контрольна група без змін добового режиму та кормового раціону мала наступні показники:
      Кріль №1 набрав 0,42 кг, його продуктивність становила 31,10%
    2. Кріль №2 набрав 0,46 кг, його продуктивність становила 33,33%
    3. Кріль №3 набрав 0,69 кг, його продуктивність становила 49,64%
    4. Кріль №4 набрав 0,71 кг, його продуктивність становила 50%
    5. Кріль №5 набрав 0,52 кг, його продуктивність становила 52%
    6. Кріль №6 набрав 0,8 кг, його продуктивність становила 56,34%
    7. Кріль №7 набрав 0,55 кг, його продуктивність становила 41,04%
    8. Кріль №8 набрав 0,51 кг, його продуктивність становила 35,17%
    9. Кріль №9 набрав 0,82 кг, його продуктивність становила 57,34%
    10. Кріль №10 набрав 0,69 кг, його продуктивність становила 50,74%
      Середня продуктивність становила 45,67% (Додаток Д).

      Контрольна група зі зміненим раціоном та без змін добового ритму мала наступні показники:
      Кріль №1.1 набрав 0,59 кг, його продуктивність становила 43,38%
    11. Кріль №2.1 набрав 0,7 кг, його продуктивність становила 49,64%
    12. Кріль №3.1 набрав 0,76 кг, його продуктивність становила 52,41%
    13. Кріль №4.1 набрав 0,52 кг, його продуктивність становила 39,39%
    14. Кріль №5.1 набрав 0,67 кг, його продуктивність становила 48,55%
    15. Кріль №6.1 набрав 0,79 кг, його продуктивність становила 56,43%
    16. Кріль №7.1 набрав 0,81 кг, його продуктивність становила 56,640%
    17. Кріль №8.1 набрав 0,48 кг, його продуктивність становила 35,56%
    18. Кріль №9.1 набрав 0,81 кг, його продуктивність становила 55,10%
    19. Кріль №10.1 набрав 0,41 кг, його продуктивність становила 30,83%
      Середня продуктивність становила 46,79 %.

      Група кролів зі зміненим добовим режимом та зі зміненим раціоном мала наступні показники:
      Кріль №1.2 набрав 0,68 кг, його продуктивність становила 51,91%
    20. Кріль №2.2 набрав 0,6 кг, його продуктивність становила 41,38%
    21. Кріль №3.2 набрав 0,66 кг, його продуктивність становила 45,21%
    22. Кріль №4.2 набрав 0,6 кг, його продуктивність становила 45,46%
    23. Кріль №5.2 набрав 0,71 кг, його продуктивність становила 51,45%
    24. Кріль №6.2 набрав 0,78 кг, його продуктивність становила 54,55%
    25. Кріль №7.2 набрав 0,72 кг, його продуктивність становила 50%
    26. Кріль №8.2 набрав 0,66 кг, його продуктивність становила 48,53%
    27. Кріль №9.2 набрав 0,69 кг, його продуктивність становила 48,59%
    28. Кріль №10.2 набрав 0,59 кг, його продуктивність становила 43,70%
      Середня продуктивність становила 48,09%.

      ВИСНОВКИ

      Аналіз літературних даних дає підставу виділити такі напрямки біоритмічних досліджень енергетичного обміну: вплив порушень режиму харчування на енергетичний обмін; вплив порушень світлового режиму та циклу сон-бадьорість на харчування та енергетичний обмін; вплив порушень харчування та енергетичного обміну на ритмічну організацію фізіологічних процесів. При цьому дослідження торкаються різних ієрархічних рівнів — систем біологічних ритмів і енергетичного обміну, а також їх взаємодії в часі. По цих напрямках вивчаються робота центрального водія ритмів та центрів харчової поведінки, експресія генів-годинників та певних метаболічних генів у жировій тканині, печінці та м'язах, а також секреція гормонів та біологічно активних речовин, метаболічний профіль організму, особливості харчування та інших складових способу життя. Важливим є те, що значна частка досліджень по багатьох зазначених напрямках базується на молекулярно-генетичних дослідженнях.

      В ході експерименту були виявлені тенденції наступного характеру:
      За час зміни тривалості доби з 24 годин до 20 годин у піддослідних тварин сформувався адаптаційно-компенсаторний комплекс таких систем органів як: травна, видільна та нервова.
    29. Перший етап експерименту (1- 16 день) відмічається психологічною нестабільністю та розладами метаболізму (спостерігається виділення рідких екскрементів).
    30. Другий етап експерименту (16-28 день) характеризується психічною стабілізацією, нормалізацією метаболізму та значною інтенсифікацією продуктивності.
    31. Середня продуктивність кролів групи кролів з раціоном який включає зелену масу вирощену гідропонним методом та зміненим добовим ритмом становить 48,09%, що більше ніж продуктивність контрольної групи на 2,42% та групи зі спеціальним раціоном на 1,30%. Враховуючи той факт, що інтенсифікація відбувалась лише у період 16-28 днів і за цей час не завершилась, то можна зробити припущення, що продуктивність може ще збільшуватись (Додаток Е).
      СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ


      Біологічний годинник у ссавців.
        1   2

      перейти в каталог файлов


  • связь с админом