Исследование КГМ «Лотос» ЦИОТ «СФЕРА» на эмбриональное развитие модельного объекта биологии развития вьюна, misgurnus fossilis

Выбор биологической модели для тестирования модуля «ЛОТОС»

В последние годы при исследовании влияния различных физических факторов на биологические системы разного уровня организации используют эмбриональную модель.

Такой подход представляется весьма перспективным, поскольку дает возможность воздействуя определенными факторами на различных стадиях (особенно на начальных) эмбриогенеза, когда на коротком промежутке времени сосредоточено множество процессов, определяющих дальнейшую жизнедеятельность организмов (активное деление клеток, дифференцировка, морфогенез), когда даже самое незначительное воздействие на ранних этапах развития может повлечь за собой появление различных отсроченных эффектов. Кроме этого, эмбриональные модели имеют уникальные преимущества для исследования сохранности полноты генетической информации. Сохранность всей полноты генетической информации может быть обнаружена голько в раннем онтогенезе, т. к. многие важнейшие для сохранения популяции гены экспрессируются именно в этот период. Кроме того, в начальном периоде эмбриогенеза происходит закономерная смена регуляционных механизмов генной экспрессии. Изменения, происходящие от момента оплодотворения яйцеклетки до взрослого многоклеточного организма, ставят многочисленные вопросы, связанные с формированием сложнейшей многоуровневой постоянно усложняющейся системы. В динамике она проходит ряд стадий: появление многоклеточности в процессе дробления, сложные клеточные перемещения, дифференцировку и взаимодействие разных типов клеток с межклеточными структурами и между собой, что приводит к созданию отдельных органов, объединенных в разные функциональные системы организма. Эмбрион постоянно взаимодействует с окружающей средой через оболочки как на физическом, так и на химическом уровне. Для животных, эмбриональное развитие которых проходит в воде, наиболее перспективными методами исследования влияния различных физических факторов является оценка их влияния на устойчиво сложившуюся естественную систему «вода + эмбрион».

Исходя из того, что модуль «ЛОТОС» предназначен «для восстановления механизмов саморегуляции организма (общего пользования) и придает обрабатываемой им воде свойства кластерной воды, обеспечивая решение проблем на клеточном уровне»…., проводимое тестирование биологического действия модуля «Лотос» на эмбриональное развитие рыбы вьюна целесообразно было провести в 2-х направлениях:

1. влияние модуля Лотос на воду с последующей инкубацией в ней эмбрионов;
2. непосредственное (прямое) влияние модуля Лотос на постоянную систему вода+эмбрионы.

Материалы и методы

Эксперименты проводились на популяции вьюна Misgurnus fossilis, классическом объекте биологии развития. Самок, отловленных из природы, содержали в холодильнике при 4-5° С. Ускоренное созревание самок осуществляли гормональной стимуляцией хорионическим гонадотропином (ХГ) при комнатной температуре, получение половых продуктов и искусственное осеменение проводили по стандартной методике [Костомарова, 1975].

Оплодотворенные яйцеклетки тщательно промывали двумя порциями свежей воды. После этого часть зародышей (по 100 шт.) помещали в разные чашки Петри с водой, и устанавливали в термостат с температурой 17°С. Визуальный контроль темпов развития осуществляли, периодически регистрируя стадии развития эмбрионов той же кладки, содержавшихся в условиях аналогичных экспериментальным (температура, плотность посадки, площадь соприкосновения среды инкубации с воздухом).

1. Влияние модуля «Лотос» на воду с последующей инкубацией в ней эмбрионов.

Для этого направления исследования емкости с водой (чашки Петри) помещали непосредственно на разные стороны модуля на определенное время, после чего их снимали с модуля и помещали в воду только что оплодотворенные яйцеклетки вьюна. В каждую чашку Петри помещали по 100 яйцеклеток. Контролем служила необработанная модуле вода, в которую помещали аналогичное число яйцеклеток (100 шт.). Все чашки Петри с эмбрионами помещали в термостат на 5 суток (до вылупления эмбрионов). Два раза в день в каждой чашке подсчитывали число живых, погибших, аномально развивающихся зародышей и для определения темпа развития проводили анализ встречаемости (в %) разных стадий развития зародышей в каждой чашке. В период вылупления зародышей такой анализ проводили каждый час.

Влияние модуля «Лотос» на воду проведено в экспозициях: 10, 20, 40, 80 минут, 2, 4, 10 и 24 часа. Все эксперименты этого направления проведены в 3-кратной повторности.

В данной серии опытов проанализировано 7200 эмбрионов вьюна.

Заключение: вода, обработанная модуле «Лотос» как со стороны информационной «Лотос», так и со стороны «Энергия» выраженного влияния на все исследованные показатели эмбрионального развитих вьюна не оказывает.

2. Непосредственное (прямое) влияние модуля «Лотос» на постоянную систему вода+эмбрионы.

Для этого направления исследования в 3 чашки Петри с чистой водой помещали по 100 оплодотворенных яйцеклеток, полученных от одной самки и оплодотворенных спермой одного самца. Одна чашка ставилась на сторону «Информация», другая на сторону «Энергия». Контролем служила третья чашка с аналогичным числом яйцеклеток (100 шт.), стоящая отдельно от модуля на расстоянии 25 см от него. Все чашки Петри с эмбрионами помещали в термостат на 5 суток (до вылупления эмбрионов). Два раза в день в каждой чашке подсчитывали число живых, погибших, аномально развивающихся зародышей и для определения темпа развития проводили анализ встречаемости (в %) разных стадий развития зародышей в каждой чашке. Для исследования функциональных возможностей модуля «Лотос» исследование проведено на икре разного рыбоводного качества: 1 — процент оплодотворения ниже 40% и смертность во бремя развития достигает более 75% (соответственно живых остается всего менее 25% зародышей), это икра плохого рыбоводного качества; 2 — процент оплодотворения выше 85% и смертность во время развития не более 27% (соответственно живых при вылуплении остается более 73% зародышей), это икра хорошего рыбоводного качества.

Влияние модуля «Лотос» на зародыши из икры плохого рыбоводного качества

Эксперименты на икре плохого рыбоводного качества проведены в 5 кратной повторности на 1500 эмбрионах вьюна. Показано, что разные стороны модуля «Лотос» неодинаково влияют на эмбриональное развитие вьюна.

Исследование возникновения аномалий развития, показало, что информационная сторона модуля достоверно не изменяет количество возникающих аномалий развития по сравнению с контролем (15-13%), в то время как энергетическая сторона достоверно (ps ⩽ 0,01 уменьшает их число (рис.3).

Исследование темпов развития при переходе зародышей перед вылуплением к спонтанной двигательной активности выявило интересные закономерности. Информационная сторона модуля вызывает определенную задержку темпов развития по сравнению с контролем, в то время как энергетическая сторона ускоряет и синхронизирует развитие (Рис.4) как по сравнению с контролем, так и по сравнению с информационной стороной.

Влияние модуля «Лотос» на зародыши из икры хорошего рыбоводного качества

Эксперименты на икре хорошего рыбоводного качества проведены в 5 кратной повторности на 1500 эмбрионах вьюна. Показано, что разные стороны модуля неодинаково влияют на эмбриональное развитие вьюна.

Энергетическая сторона достоверно (ps ⩽ 0,05) снижает смертность зародышей по сравнению с контролем: с 24,2±1,54 до 16,8±1,42 (Рис.5) за счет более низкой гибели эмбрионов в первые сутки воздействия модуля Лотос (Рис. 6), в то время как информационная сторона достоверно не влияет на динамику гибели зародышей.

Исследование возникновения аномалий развития, показало, что информационная сторона модуля Лотос, достоверно не изменяет количество возникающих аномалий развития по сравнению с контролем, в то время как энергетическая сторона Лотоса, достоверно (р⩽0,01) уменьшает их число до нуля (рис.7).

Исследование темпов развития при переходе зародышей перед вылуплением к спонтанной двигательной активности выявило интересные закономерности.

Информационная сторона модуля Лотос вызывает некоторую задержку и рассинхронизацию темпов развития по сравнению с контролем, в то время как энергетическая сторона лишь незначительно ускоряет развитие (Рис.8) как по сравнению с контролем, так и по сравнению с информационной стороной Лотоса . Однако, в этом случае, эффект синхронизации темпов развития, как это проявлялось на икре плохого рыбоводного качества, отчетливо не проявлялся.

ВЫВОДЫ

1. Квантовый голографический модуль «ЛОТОС» влияет определенным образом на эмбриональное развитие рыбы вьюна.
2. Разные стороны Квантового голографического модуля (общего пользования) «ЛОТОС» оказывают неодинаковое действие на эмбриональное развитие. Информационная сторона оказывает легкое угнетающее действие, а энергетическая сторона, наоборот, легкое стимулирующее развитие действие. Эффективность воздействия зависит от исходного рыбоводного качества икры (на икре плохого качества: а) энергетическая сторона ускоряет и синхронизирует развитие; б) при возникновении аномалий развития энергетическая сторона достоверно уменьшает их число. На икре хорошего качества: процент аномальных зародышей вьюна уменьшается до нуля. Эффект скихронизации темпов развития, как это проявлялось на икре плохого рыбоводного качества, отчетливо не проявлялся.)
3. Возникновения специфических аномалий развития при действии Квантового голографического модуля (общего пользования) «ЛОТОС» не выявлено.

Документы: