吳凱臻

[摘? ?要]調(diào)查廣州市水螅資源分布情況，并在實驗室與校園池塘飼養(yǎng)水螅，以優(yōu)化設(shè)計人教版生物八年級上冊《腔腸動物和扁形動物》一節(jié)中“觀察水螅結(jié)構(gòu)”這一實驗。

[關(guān)鍵詞]初中生物學(xué);觀察水螅結(jié)構(gòu);實驗;優(yōu)化設(shè)計

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）23-0095-02

在2016年廣州市教育局公布的《廣州市中小學(xué)理科實驗?zāi)夸洠ㄔ囆校贰度私贪姘四昙壣飳嶒災(zāi)夸洠ㄉ蟽裕分?，“觀察與思考：觀察水螅結(jié)構(gòu)”被列為選做演示實驗，所用到的材料為活水螅，但大部分學(xué)校都沒有開展這項實驗。據(jù)劉艷紅老師的研究，在廣州市黃埔區(qū)27所被調(diào)查的學(xué)校中，有26所學(xué)校無法開展本實驗[1]，實驗開出率僅3.7%，原因在于活水螅難以獲取和飼養(yǎng)。水螅生存在潔凈無污染且水生植物豐富的淡水環(huán)境中，由于環(huán)境被破壞，城市甚至農(nóng)村學(xué)校均很難獲取水?；铙w，而互聯(lián)網(wǎng)商店也很難找到水?；铙w，部分中學(xué)需向大學(xué)實驗室購買水螅，且價格較貴。而水螅是肉食性水生動物，僅攝食水中的浮游生物，餌料獲取并不容易，所以該實驗的開展一直是各地學(xué)校生物科組面臨的難題。筆者根據(jù)多年來對廣州地區(qū)水生態(tài)的調(diào)查研究，利用本土資源優(yōu)化改進了本實驗。

一、水螅的采集

廣州市區(qū)地處我國珠江三角洲北緣，水生態(tài)資源十分豐富，除珠江主航道外，有大小河涌數(shù)十條，以及各大人工湖，但由于長年的工業(yè)和生活污水污染，天然河道中已難尋水螅蹤跡，而市區(qū)各大人工湖在過去幾十年間水體營養(yǎng)化十分嚴(yán)重，造成藻類過度繁殖，水環(huán)境生物多樣性大幅度下降，水螅也逐漸銷聲匿跡。然而可喜的是，從2015年開始，政府對市區(qū)部分人工湖開展生態(tài)修復(fù)工程，運用大型水蚤控制浮游藻類種群，且在湖底遍植苦草、蜈蚣草等沉水植物，使湖水變得清澈見底，且水草繁茂，湖中均棲息著數(shù)量可觀的水螅種群，十分便于廣州市區(qū)學(xué)校采集使用。目前，廣州市區(qū)被生態(tài)修復(fù)的人工湖有荔灣區(qū)荔灣湖公園人工湖、海珠區(qū)曉港公園人工湖、黃埔古村人工湖、越秀區(qū)麓湖公園人工湖東北角湖區(qū)等。另外，越秀區(qū)東濠涌北段挺水植物叢中也有水螅種群分布。

水螅喜愛附著于沉水植物的葉表面，人工湖中的沉水植物會被公園管理方定期修剪，部分被剪斷的水草葉會漂浮聚集在岸邊水面，只需用手抄網(wǎng)或竹竿撈取即可獲得，撈起后應(yīng)迅速裝入塑料袋中，并裝入湖水覆蓋葉面，帶回實驗室后放入玻璃水族箱中，靜置半小時后，用燈照射水族箱，肉眼仔細(xì)觀察每一片水草葉，可見水螅附著其上，此時可用膠頭滴管末端輕推水螅直至其基盤脫離葉片，迅速將其吸取轉(zhuǎn)移到燒杯中。由于水螅種群密度有限，每次需采集稍多水草葉以便收集水螅。

二、水螅的飼養(yǎng)

1. 以絲蚯蚓作為水螅飼料

一般實驗室飼養(yǎng)水螅，需每天用浮游生物采樣器在有機質(zhì)豐富的靜水河流段或池塘采集水蚤、劍水蚤等小型節(jié)肢動物喂飼水螅，此法受環(huán)境、時間等因素制約。據(jù)高原、賴子尼等人的研究，珠江三角洲河網(wǎng)橈足類群落結(jié)構(gòu)受豐水期與枯水期、水溫、透明度等水環(huán)境因子影響極大[2]，要常年在野外采集浮游生物作為水螅飼料極為不便。

筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)，在廣州大街小巷的水族店里均有出售的絲蚯蚓就是很好的水螅飼料。絲蚯蚓（俗稱“紅蟲”）是一種底棲型水生環(huán)節(jié)動物，水族店售賣用作魚飼料，價格十分便宜。由于絲蚯蚓體型比水螅大，投喂前需用鑷子將少量絲蚯蚓剁碎，然后用膠頭滴管吸取剁碎后的肉糜，小心地移至水螅觸手上方，緩慢地釋放，這樣水螅即可捕食。

2.以豐年蝦無節(jié)幼蟲作為水螅飼料

除了絲蚯蚓，也可以在水族店或網(wǎng)購平臺購買豐年蝦的休眠卵，孵化出無節(jié)幼蟲來投喂水螅。豐年蝦是一種生活在鹽水環(huán)境的水生節(jié)肢動物，其休眠卵可在冰箱零下20 ℃干燥環(huán)境中長期保存，十分便于實驗室操作。方法是從冰箱中取出蟲卵包裝袋在室溫中放置12小時，待包裝內(nèi)外溫度相等后，打開包裝袋取出一周需用量的蟲卵，置于廣口瓶里，包裝袋隨即放回冰箱-20 ℃保存，以便蟲卵重歸休眠狀態(tài)。把廣口瓶中的蟲卵放于10～15‰的鹽水中（用海鹽，不可用食用加碘鹽），鹽水用白瓷盤盛放，水深大約1 cm即可。25 ℃以上室溫下大概24～36 h可孵化出活體豐年蝦無節(jié)幼蟲，用膠頭滴管收集幼蟲，再釋放在紗布或網(wǎng)目超細(xì)的手抄網(wǎng)上，用淡水清洗無節(jié)幼蟲，再用膠頭滴管吸取豐年蝦，即可用以投喂水螅。

3. 建筑小型池塘飼養(yǎng)水螅

在實驗室中飼養(yǎng)水螅，可將其養(yǎng)在燒杯中，每天換一半水，換水前用膠頭滴管吸走燒杯中的食物殘渣，所換新水可為暴曬或打氧24小時以上的自來水。

由于在實驗室中長期飼養(yǎng)水螅十分不便，建議各校生物科組每年在開展本實驗前提前一周前往水螅棲息地采集水螅。各校也可以在學(xué)校生物園中建一口小型池塘，池中以泥土為底，種植蜈蚣草（蜈蚣草可作為生物學(xué)七年級上冊“觀察植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)”實驗的材料），一周后待池水澄清，放入水蚤培養(yǎng)液、劍水蚤培養(yǎng)液以及草履蟲培養(yǎng)液等淡水浮游生物培養(yǎng)液，過兩周后放入水?；铙w，再過一周后放入少量弓背青鳉、粘皮鯔、蝦虎魚等本土小型魚類用以控制池中滋生的蚊子幼蟲數(shù)量。如此，池塘可長期供養(yǎng)水螅的種群，每年只需提前一周采集水草放于水族箱中即可獲得分組實驗所用水螅。

三、“觀察水螅結(jié)構(gòu)”實驗的優(yōu)化

教材建議讓學(xué)生觀察燒杯中水螅的身體結(jié)構(gòu)，并用滴管吸取活水蚤飼喂水螅以觀察其捕食過程。筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)教材的處理建議存在三個問題：一是水螅體小且半透明，在燒杯中并不容易被學(xué)生發(fā)現(xiàn);二是學(xué)生手拿燒杯移動尋找水螅時水螅會因震動受驚而收縮，觸手也會縮短，不利于觀察;三是水蚤取材困難，飼養(yǎng)難度大，且水蚤體色透明，被水螅捕食后觀察起來也不容易。

針對第一個和第二個問題，實驗前可以兩個學(xué)生為一個小組，每小組桌上放一個鐵架臺，鐵架臺上安裝一支小試管，試管裝入2 mL清水，并放入2只以上水螅，由于試管較窄，且底部圓弧形起放大作用，在臺燈和放大鏡的幫助下，學(xué)生可以一眼辨認(rèn)出水螅，而鐵架臺固定試管可以避免學(xué)生反復(fù)移動容器而驚嚇到水螅。實驗前避免觸碰水螅并停止喂食1～2天，饑餓狀態(tài)下的水螅為了增加捕食成功率，會把身體拉長，部分個體觸手伸長甚至達到體長的兩倍，十分便于觀察。

針對第三個問題，在觀察水螅捕食環(huán)節(jié)中，可將水蚤改為豐年蝦無節(jié)幼蟲，其優(yōu)點是豐年蝦無節(jié)幼蟲為橘紅色，在水螅捕食過程中清晰可見，水螅吞下足量豐年蝦無節(jié)幼蟲后，甚至可觀察到水螅的身體透出豐年蝦無節(jié)幼蟲的橘紅色（圖3和圖4），過程不但清晰，而且趣味十足，學(xué)生也十分興奮。

本觀察實驗的順利開展，將極有助于學(xué)生建構(gòu)“腔腸動物主要特征”的生物學(xué)概念，并激發(fā)學(xué)生對《動物的主要類群》章節(jié)的學(xué)習(xí)興趣。各地一線教師可以根據(jù)所處地域的特點，調(diào)查水螅種群的分布情況，充分利用實驗室資源培養(yǎng)水螅，讓《腔腸動物和扁形動物》這節(jié)課上得生動而高效。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 劉艷紅.初中生物學(xué)實驗開出率的影響因素研究[J].生物學(xué)教學(xué)，2016（11）：48-49.

[2]? 高原，賴子尼，曾艷藝，等.珠江三角洲河網(wǎng)橈足類群落結(jié)構(gòu)及其與水環(huán)境因子的關(guān)系[J].中國水產(chǎn)科學(xué)，2015（2）：302-310.

（責(zé)任編輯 黃春香）