Под лабораторными животными понимаются любые позвоночные, которые применяются для научных исследований, обучения или испытаний. Условно их делят на традиционные, т. е. наиболее часто используемые в экспериментах, и нетрадиционные, которые нечасто используются в биомедицинских исследованиях. К традиционным относятся лабораторные мыши, крысы, кролики, морские свинки, хомяки, кошки, собаки, обезьяны и др. К нетрадиционным - песчанки, суслики, рыбы, опоссумы, броненосцы и др.
Зоогигиенические требования к устройству вивария. Помещение, где под контролем специалистов лабораторного животноводства осуществляется содержание, размножение животных, используемых для экспериментальных (научных) или учебных целей, а также для практики здравоохранения, называют виварием (от лат. \ivus - живой).
Выбор технологии содержания и разведения лабораторных животных, а также планирование и проектирование помещений для животных определяется микробиологической категорией (статусом) животных.
Помещения, предназначенные для содержания животных, должны обеспечивать им нормальную жизнедеятельность. Любые отклонения от нормы в среде, окружающей животное, немедленно сказываются на его внутреннем состоянии. Ого неизбежно приводит к искажению результатов научных исследований.
Таким образом, требования, предъявляемые к помещениям для животных, теснейшим образом связаны с получением объективных (достоверных) результатов экспериментов и их воспроизводимости в будущем.
Правильно спроектироваяный, хорошо сконструированный, построенный и содержащийся в должном состоянии виварий составляет важный элемент правильного содержания и использования животных и облегчает эффективную, экономичную и безопасную эксплуатацию. Конструкция и размер вивария определяются масштабом исследовательской работы с животными в данном научном учреждении, видом содержащихся в нем животных, расположением вивария по отношению к другим здания» и географической зоной, где оно находится.
Необходимым требованием обеспечения правильного содержания животных и охраны здоровья обслуживающего персонала является отделение помещений, где содержатся животные, от служебных помещений.
Продуманное планирование позволяет разместить виварий рядом или вблизи с научно-исследовательской лаборатори-
1 - помещение для приема животных; 2 - гсмеще- ние для приемного контроля животных; 3 - поие- щение для наблюдения животных; 4 - административное и вспомогательное помещение: 5 - раздевалка; 6 - санузел; 7 - чистый коридор; 8 - склад 9 - «предпроцедурное» помещение; 10 - помещение для содержания животных: 11 - запасное подготовительное помещение; 12 - помещение для койки; 13 - машинное помещение; 14- помещение для сжигания отходов; 15 - грязный коридор; 1Б- помещение для стерилизадии.
ей, разделив их барьерами типа тамбура, коридора или этажа. Виварий должен состоять из: 1) помещения для приема животных; 2) карантинного отделения;
- комнат для содержания животных;
- манипуляционной; 5) операционной; 6) ветеринарно-диагностического кабинета и других вспомогательных служб.
В виварии обеспечивают изоляцию поступивших и находящихся в карантине и в изоляторе животных, изоляцию чистых» и «грязных» потоков, естественное и искусственное освещение, отопление, непрерывную вентиляцию, снабжение холодной и горячей водой, канализацией.
При выборе строительных материалов предпочтение следует отдавать наиболее эффективным и облегчающим уборку помещений. Для отделки внутренних поверхностей необходимо использовать прочные, водоотталкивающие, огнестойкие и бесшовные материалы. Поверхности должны быть высокоустойчивы к действию чистящих механических и химических средств, обработке струей воды под давлением и к ударам. При покрытии поверхностей, с которыми могут соприкасаться животные, краской и плиткой, нужно предусмотреть использование нетоксических материалов. При строительстве сооружений на открытом воздухе следует применять материалы, устойчивые к атмосферным воздействиям и легко поддающиеся уборке.
Коридоры должны быть достаточно широкими для беспрепятственного прохода персонала и доставки оборудования. Для большинства сооружений рекомендуются коридоры шириной 1,8-2,4 м.
По соображениям безопасности двери должны открываться внутрь помещения, где содержатся животные; однако, если возникнет необходимость открывания дверей в коридор, нужно предусмотреть сооружение тамбура. С точки зрения безопасности и других причин предпочтение следует отдавать дверям со смотровыми окнами. Двери должны быть достаточно большими (приблизительно 105 х 210 см), чтобы обеспечить свободный доступ для кормушек и оборудования.
Если необходимо или желательно ограничить доступ в какие-то помещения (например, при использовании опасных веществ), двери следует оборудовать замками. При этом конструкция дверей должна предусматривать возможность их открывания изнутри без ключа.
Полы должны быть водоотталкивающими, неабсорбирующими, устойчивыми к ударным воздействиям и сравнительно гладкими.
Стены должны быть гладкими, водоотталкивающими, неабсорбирующими и резистентными к ударам. В них не должно быть трещин, незаделанных отверстий, через которые проходят коммуникации, или плохо заделанных стыков с дверьми, потолками, полами и углами. Материалы, которыми покрыты поверхности стен, должны быть достаточно стойкими и выдерживать обработку детергентами и дезинфицирующими препаратами, а также водой под мощным давлением.
Потолки должны быть гладкими, водонепроницаемыми и не иметь дефектных стыков. Материалы, которыми покрыты потолки, должны выдерживать обработку моющими и дезинфицирующими препаратами. Потолки, покрытые штукатуркой или огнестойкой сухой штукатуркой, должны быть обработаны уплотняющим материалом и окрашены моющейся краской. Потолки, образуемые бетонным полом верхнего этажа, считаются приемлемыми, если они гладкие, обработаны уплотняющими прокладками и покрашены.
Помещения для обработки или хранения кормов или их ингредиентов должны содержаться в чистоте и быть защищены от проникновения вредителей. Корма следует хранить не на полу, а на поддонах, полках или тележках.
Конструкция и размещение кормушек должны обеспечивать удобный доступ к корму и сводить до минимума возможность его загрязнения мочой и фекалиями. В обычных условиях животные должны иметь свободный доступ к чистой питьевой воде в соответствии с их индивидуальными потребностями.
Подстилка для животного является контролируемым фактором окружающей среды, который может влиять как на экспериментальные данные, так и на состояние животного. Чтобы обеспечить сохранность качества и свести до минимума возможность контаминации подстилочных материалов, их следует транспортировать и хранить не на полу, а на поддонах, полках или тележках. Частота и интенсивность проведения уборки и дезинфекции зависят от требований, предъявляемых к здоровой среде обитания животного с учетом его нормального поведения и физиологических характеристик.
Частота санитарной обработки клеток, стеллажей и вспомогательного оборудования определяется типом используемых клеток и принятыми методами ухода за животными, включающими регулярную ручную или автоматическую смену подстилки и регулярное промывание струей воды поддонов. Клетки и сопутствующее оборудование должны подвергаться санитарной обработке не реже одного раза в две недели. Клетки со сплошным полом, бутыли с водой и трубки-поилки обычно требуют санитарной обработки, по крайней мере, раз в неделю.
Дезинфекция оказывается достаточно эффективной при мойке и ополаскивании водой, нагретой до 60-80°С или выше.
Инвентарь, используемый при уборке, должен быть закреплен за определенными
помещениями, и его не следует переносить из одного помещения в другое. Сам инвентарь следует регулярно чистить; причем он должен быть изготовлен из коррозионно-устойчивых материалов.
Профилактика заболеваний является важнейшим элементом ветеринарного обеспечения животных. Эффективные программы профилактических мероприятий способствуют повышению научной ценности животных, поскольку они позволяют сохранить их здоровье и свести до минимума вероятность изменения их состояния, обусловленную заболеваниями. Программы профилактических мероприятий включают различные комбинации правил, процедур и методов, связанных с карантином и стабилизацией здоровья животных, а также с раздельным содержанием животных в зависимости от вида, источника поступления и состояния здоровья.
Карантин предполагает содержание вновь поступивших животных отдельно от животных, уже находящихся в виварии, до полного определения состояния здоровья и, возможно, микрофлоры вновь поступивших животных.
К раздельному содержанию животных одного и того же вида можно прибегать в тех случаях, когда животные, поступившие из разных центров или источников, являются носителями различных патогенных микроорганизмов (Сидорчук А. А., Глушков А. А., 2002).
После карантина (мыши, крысы - 10 суток, собаки - 30 суток, остальные животные - 21 сутки) животных маркируют (мышей и крыс - окраской, кроликов - надеванием на ухо бирки с номером, птиц - кольцеванием), осматривают, взвешивают, замеряют температуру, частоту дыхания, пульс. Если отклонения от нормы отсутствуют, животное берут в опыт и переводят в специальное помещение. Вышедших из опыта животных подвергают безболезненному умерщвлению (эвтаназии). Мелких животных умерщвляют декапитацией или ингаляцией хлороформа (эфира), кроликов - воздушной эмболией, крупных животных - электрическим током.
Оборудование вивария и микроклимат. Кондиционирование воздуха является эффективным средством регулирования температуры и влажности воздуха. Конструкция систем обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха должна обеспечивать их надежность, удобство эксплуатации и экономию электроэнергии.
Относительная влажность обычно поддерживается в пределах 30-70% в течение всего года. На случай частичного отказа системы обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо предусмотреть аварийную систему, которая обеспечила бы поддержание уровней температуры и влажности в приемлемом диапазоне.
В некоторых случаях рекомендуется использование фильтров для очистки воздуха, поступающего в помещения для содержания животных, проведения экспериментальных процедур и хирургических манипуляций.
Электрическая система должна быть безопасной и обеспечивать адекватное освещение, иметь достаточное количество розеток и гарантировать достаточную силу тока для специального оборудования. На случай отключения электричества необходимо предусмотреть альтернативный или аварийный источник электроэнергии для обеспечения функционирования критически важных систем или вспомогательных систем (например, морозильников, вентилируемых стеллажей и изоляторов) в помещениях для животных, операционных блоках и других важных зонах.
Зоны для хранения отходов должны быть отделены от других хранилищ. Для хранения трупов животных и их тканей обязательно иметь холодное помещение
С холодильнии камерии, отделенное нт других холодных комнат; в таком помещении температура не должна превышать 7°С, чтобы исключить возможность разложения отходов и трупов животных.
При эксплуатации вивария большое значение имеет регулирование уровня шума. В отношении защиты от шума кирпичные стены представляются более эффективными, чем металлические или гипсовые, поскольку благодаря своей плотности они обладают меньшей звукопроницаемостью. В некоторых ситуациях с целью уменьшения уровня шума можно использовать поддающиеся обработке звукоизолирующие материалы, прикрепляемые к стенам или потолкам. Определенное внимание следует уделить снижению уровня шума, генерируемого работающей аппаратурой, особенно в ультразвуковом диапазоне.
В виварии необходимо предусмотреть специальную единую зону для санитарной обработки клеток и вспомогательного оборудования. Обычно для мойки клеток рекомендуется использовать механические моечЕые машины, которые следует выбирать с учетом типа клеток и другого оборудования.
Первичное ограждение (обычно клетка, загон или стойло) ограничивает непосредственную среду обитания животного. Приемлемые первичные ограждения:
- удовлетворяют нормальным физиологическим и поведенческим потребностям животного, включая мочеиспускание и дефекацию, поддержание температуры тела, нормального характера движений и поз, а также, по показаниям, размножение;
- обеспечивают социальные взаимоотношения и установку иерархических отношений внутри или между ограждениями;
- дают возможность животным оставаться чистыми и сухими (в соответствии с потребностями данного вида);
- ооеспечивают одслошпую вентиляцию; обеспечивают животным доступ к пище и воде, а также позволяют легко заполнять, менять, обслуживать и чистить посуду, где содержится корм и вода;
- обеспечивают безопасность животного, т. е. исключают возможность его бегства, случайного попадания (целиком или конечностями) в щели или застревания между противоположными поверхностями;
- не имеют острых краев или выступов, которые могут травмировать животное;
- дают возможность наблюдать за животными, практически не вызывая их беспокойства.
Все первичные ограждения должны поддерживаться в хорошем состоянии, чтобы предотвращать бегство или травмирование животных, способствовать их физическому комфорту и облегчать их
санитарную обработку и обслуживание. Ржавеющее или окисленное оборудование, которое угрожает здоровью или безопасности животных, должно ремонтироваться или заменяться новым.
Некоторые системы содержания животных имеют специальные клетки и вентиляционное оборудование, в том числе клетки с встроенными фильтрами, вентилируемые клетки, изоляторы и небольшие боксы. В целом назначение таких систем состоит в сведении до минимума распространения возбудителей инфекционных заболеваний воздушным путем между клетками или группами клеток.
Грызунов часто размещают на полу из проволочной сетки, которая облегчает соблюдение санитарных норм, позволяя собирать мочу и фекалии в расположенные под ней поддоны. Однако по некоторым данным, для грызунов предпочтительнее оказываются клетки с твердым дном и подстилом. Для содержания других видов животных, например собак и приматов, часто используются полы с виниловым покрытием.
Температура и относительная влажность окружающей среды могут зависеть от конструкции помещения и условий размещения животных. К факторам, которые могут способствовать колебаниям температуры и влажности, относятся конструкция и материалы, из которых изготовлены ограждения, использование фильтра с надставкой, количество животных в клетке, приточная вентиляция ограждения, частота смены подстилочного материала и его состав. В некоторых ситуациях, например при послеоперационном восстановлении животного, содержании цыплят в течение первых дней после вывода, содержании некоторых грызунов, лишенных волосяного покрова, и новорожденных особей отдельно от матери, может потребоваться поддержание более высокой температуры. Диапазон повышения температуры зависит от условий содержания (Берг- хоф П. К., 1998).
При содержании животных в замкнутом пространстве диапазон суточных колебаний температуры должен быть сведен до минимума с тем, чтобы избежать многократных воздействий на метаболизм и поведение животных, изменяющихся для компенсации сдвигов температуры окружающей среды. Уровень относительной влажности также должен контролироваться, но в более широком диапазоне, чем температура (приемлемый диапазон
Шум, источником которого являются животные и обслуживающий их персонал, служит непременной характеристикой действующего вивария. Поэтому при проектировании и эксплуатации вивария необходимо учитывать возможность регулирования уровня шума.
Животных, создающих много шума, например собак, свиней, коз и приматов, следует помещать на расстоянии от тихих животных, например грызунов, кроликов и кошек. Воздействие шума с уровнем интенсивности, превышающим 85 дБ, может оказать влияние как на слуховой аппарат, так и на другие органы. Многие виды животных обладают способностью слышать звуки такой частоты, которые не доступны человеку, поэтому нужно обращать особое внимание на потенциальное воздействие аппаратуры, например видеоаппаратуры, и материалов, продуцирующих шум в диапазоне слышимости находящихся поблизости животных. В виварии нельзя пользоваться радиоаппаратурой, будильниками и другими приборами, создающими шум, если только они не входят в состав утвержденной экспериментальной аппаратуры или оборудования, предназначенного для обогащения среды обитания животных.
В зависимости от вида животных и направления их использования структура среды обитания должна включать планки для отдыха, полки или насесты, игрушки, кормушки и поилки, материал для строительства гнезд и нор, туннели, качели и другие предметы, которые предоставляют животным большие возможности для проявления видоспецифичного поведения, принятия нормальных поз и способствуют их благополучию.
Размещение и транспортировка животных. При размещении животных необходимо стремиться к тому, чтобы создать максимально благоприятные условия для видоспецифичного поведения и свести до минимума стрессовое воздействие. Для социальных видов животных такое требование обычно предполагает их размещение совместимыми парами или группами. Персонал, осуществляющий уход за животными, должен выработать стратегию наиболее целесообразного размещения животных, обеспечивающего их здоровье и благополучие, а также соответствующего задачам эксперимента.
Мышей, морских свинок, кроликов, крыс, хомяков, кур размещают в находящихся на стеллажах клетках, строго соблюдая плотность посадки, собак и обезьян - в отдельных кабинах, кошек - в вольерах. Дно клеток покрывают тонким слоем опилок или стружек, предварительно простерилизованных при 150-180°С в течение 15-20 минут. В поилках клеток должна быть питьевая вода, отвечающая требованиям СанПиН. Необходимо соблюдать нормы и режим кормления. Посуду для воды и кормов следует регулярно дезинфицировать, мыть и ополаскивать.
Потребности животных в занимаемом пространстве определяются разными факторами; при этом учет только массы или площади поверхности тела животного является недостаточным.
Для некоторых видов животных более благоприятным является наличие перегородок (например, грызуны, для которых характерен тигмотаксис), укрытий или сложной структуры клеток (например, кошки и шимпанзе), а не простое увеличение площади (Рахманов А. И., 2002).
Такие показатели состояния животных, как здоровье, размножение, рост, поведение, активность и использование ими пространства могут служить оценкой соответствия их размещения. Как минимум, животное должно иметь достаточно места, чтобы поворачиваться и принимать нормальные позы, иметь свободный доступ к кормушкам и поилкам, а также достаточное и свободное (покрытое чистой подстилкой) пространство, где
оно может удобно расположиться и отдыхать. В клетке для кошек необходимо установить приподнятую над полом платформу для отдыха. Такие платформы или выступы часто желательно устраивать для собак и приматов. Пространство, занимаемое кормушками, поилками, устройствами для туалета или другими приспособлениями, которые не предназначены для передвижения или отдыха, не должно входить в площадь пола.
Высота ограждений может иметь большое значение для нормального поведения и приспособления некоторых видов животных. При расчете высоты клеток нужно принимать во внимание типичные позы животного и достаточное место для обязательных элементов клетки, например кормушек, поилок, ванн с водой. Приматы некоторых видов используют вертикальные пространства клетки в большей степени, чем ее пол. Для их хорошего самочувствия важно предоставлять им возможность высоко взбираться на ветку и использовать вертикальное пространство, достаточное для размещения всего тела над полом клетки.
При расчете производственных площадей необходимо исходить из следующих нормативов размещения животных в клетках (табл. 55).
В табл. 56 приводятся рекомендуемые размеры клеток для других обычно используемых в лабораторных экспериментах животных. Эти данные основаны на потребностях животных при индивидуальном содержании. Размеры клеток могут быть пересмотрены при необходимости обогащения среды обитания или содержания животных с массой, превышающей указанную в таблице. При групповом содержании животных площадь общего пространства не является обязательно суммой величин, рекомендуемых для индивидуального содержания животных. При групповом содержании животных расчеты должны основываться на потребностях и поведенческих характеристиках животных данного вида, совместимости особей, количестве животных, а также задачах, которые ставятся при их размещении.
Высших обезьян массой более 50 кг лучше содержать в помещениях из кирпича, бетона и в проволочных ограждениях, а не в обычных клетках.
Все животные должны приобретаться законным путем. Если собаки и кошки поступают от дилеров или станций отлова животных, то таких животных следует осмотреть на предмет их возможной идентификации. Подобная проверка может выявить факт, что данное животное было домашним; в таком случае следует установить его владельца.
Использование специально выведенных экспериментальных животных возможно, если оно диктуется задачами исследования, обучения или испытаний.
Любые перемещения животных, в том числе внутри вивария, следует должным образом координировать с тем, чтобы свести до минимума время перевозки
| Вид животных | №1асса, кг | Площадь пола на одно животное, м1 | Высота от пола до потолка клетки, см |
| Кролики | ДоЗ | 0,1 | 35,6 |
| ДО 4 | 0,3 | 35,6 |
|
| до 5 | 0,4 | 35,6 |
|
| более 5 | 0,5 | 35,6 |
|
| Кошки | до 4 | 0,3 | 61,0 |
| более 5 | 0,4 | 61,0 |
|
| Собаки | до 15 | 0,7 | - |
| до 30 | 1,1 | - |
|
| более 30 | 2,2 | - |
|
| Обезьяны (включая павианов) |
|||
| 1 особь | до 1 | 0,1 | 50,8 |
| 2 особи | доЗ | 0,3 | 76,2 |
| 3 особи | д О о | 0,4 | 76,2 |
| 4 особи | до 15 | 0,5 | 81,3 |
| 5 особей | до 25 | 0,7 | 91,4 |
| 6 особей | до 30 | 0,9 | 116,8 |
| 7 особей | более 30 | 1,4 | 116,8 |
| Человекообразные обезьяны |
|||
| 1 особь | до 20 | 0,9 | 139,7 |
| 2 особи | до 35 | 1,4 | 152,4 |
| 3 особи | более 35 | 2,3 | 213,4 |
| Голуби | - | 0,1 | - |
| Перепела | - | 0,02 | - |
| Куры | д о 0,25 | 0,02 | - |
| до 0,5 | 0,05 | - |
|
| до 1,5 | 0,1 | - |
|
| до 3,0 | 0,2 | - |
|
| более 3,0 | 0,3 | - |
|
и риск передачи зоонозов, защитить животных от воздействия экстремальных условий окружающей среды, исключить слишком большую скученность животных, обеспечить при необходимости их доступ к корму и воде и предохранить от физических травм. Связанный с транспортировкой стресс является неизбежным, однако он может быть сведен до минимума при должном внимании к перечисленным выше факторам. Каждую партию животных необходимо проверять на соответствие требованиям получателя и на наличие клинических признаков заболеваний, при этом животных следует помещать в карантин и стабилизировать их состояние с помощью процедур, соответствующих данному виду и условиям.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
- Какие способы содержания собак и ухода за ними вы знаете?
- В чем заключаются особенности содержания кошек и ухода за ними?
- Какие гигиенические требования предъявляются при транспортировке собак и кошек?
- В чем заключается гигиена выращивания молодняка собак и кошек?
- Какие гигиенические требования к кормлению и поению собак и кошек?
- Какие требования предъявляют к выбору места для вивария и его устройству?
- В чем заключаются зоогигиенические требования к вивариям?
- Как обеспечивается оптимальный микроклимат в виварии?
- Какие санитарно-гигиенические требования предъявляют при содержании лабораторных животных?
Цель: изучить правила техники безопасности, требования к подготовке, организации и проведению экскурсий в природе, научиться планировать, проводить и фиксировать наблюдения, ознакомиться с основными методами зоологических исследований и методами коллектирования позвоночных животных.
Оборудование и материалы: рабочая программа учебной практики по зоологии позвоночных, график учебного процесса обучения студентов специальности 050102 «Биология» в текущем учебном году, правила техники безопасности, приборы для наблюдений за погодой (флюгер, нефоскоп, барометр-анероид, гидрометр, термометры, снегомерная рейка, осадкомер Третьякова, объемный снегомер, ручной анемометр), компас, GPS-навигатор, шагомер, курвиметр, бинокль, планшет, карандаши, линейка, рулетка, дневник полевой практики, журнал полевой практики, основная и дополнительная литература по учебной практике.
Работа 1. Изучение рабочей программы учебной практики по зоологии позвоночных
Работа 2. Изучение правил по технике безопасности в период прохождения учебной практики по зоологии позвоночных
Изучите правила техники безопасности, составьте конспект.
Ознакомьтесь с состоянием окружающей среды в Вологодской области, используя «Атлас…» (1995), и с ландшафтно-эпизоотическим районированием территории Вологодской области (Радченко, 2007), составьте список природно-очаговых особо опасных заболеваний, выясните в медпункте ЧГУ и запишите схему прививок от клещевого энцефалита для студентов, поступивших в университет.
Ознакомьтесь со следующими природно-очаговыми заболеваниями и их профилактикой: туляремия, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС), лептоспироз, энцефалит клещевой (весенне-летний), боррелиоз системный клещевой (болезнь Лайма).
Работа 3. Изучение требований, предъявляемых к подготовке, организации и проведению экскурсий
Ознакомьтесь с материалом работы и ответьте на вопросы: какие этапы выделяют в экскурсионной работе? Какие работы выполняют педагог и обучаемый на каждом этапе?
Основной формой работы на полевой практике по зоологии позвоночных служат экскурсии в природу. Они имеют важное образовательное значение. Под руководством преподавателя студенты-биологи учатся наблюдать животных в естественной для них обстановке, знакомятся с фауной позвоночных животных конкретного района. При правильной организации экскурсий студенты смогут научиться узнавать животных по внешнему облику, по голосам, по следам деятельности, устанавливать их биотопические и трофические связи, место и роль в биоценозах. На экскурсиях студенты приобретают навыки наблюдений за животными, навыки проведения зоологических экскурсий, которые в дальнейшем смогут применить в самостоятельной работе при выполнении курсовых и дипломных работ, а также в своей педагогической работе со школьниками.
Экскурсии в природу проводятся с группами студентов из 10 – 12 человек. Это количество обучающихся на одного руководителя предусмотрено техникой безопасности при проведении экскурсий и походов в природу со студентами и школьниками. И, конечно же, большее количество людей затрудняет наблюдение за осторожными, подвижными животными. Каждая экскурсия планируется и готовится заранее. Преподаватель определяет основную тему предстоящей экскурсии, например: животные леса или луга. При этом он должен иметь в виду, что любая экскурсия будет в той или иной степени комплексной. Например, при экскурсии в смешанный лес будут встречены представители классов птиц, млекопитающих, земноводных и пресмыкающихся. При подготовке экскурсии преподаватель по карте или плану местности намечает основной маршрут, проходит его заранее, отмечает возможные объекты для наблюдений: следы, погрызы, погадки, гнезда, норы и т.д. Он должен представлять, какие примерно животные (обычные и массовые виды) могут встретиться на экскурсии. Заранее следует подготовить оборудование и одежду. Для наблюдений за птицами и крупными зверями необходим полевой бинокль (не менее 7 – 8-кратного увеличения). Нужно иметь набор оборудования: компас, план местности или подробную карту, измерительные инструменты (штангенциркуль, линейку, мерную ленту длиной 10 – 20 м). Для сбора следов деятельности животных: погадок, старых гнезд и т.д. – необходимо иметь рюкзак и упаковочную тару – коробки, пакеты и газетную бумагу. Желательно иметь фотоаппарат (видеокамеру), портативный магнитофон (диктофон) для записи и воспроизведения голосов животных. На экскурсиях необходимы полевые определители птиц (млекопитающих и т.д.) с цветными изображениями животных.
Экскурсия проводится при благоприятной погоде. Не следует проводить экскурсию при обильных осадках, грозе, сильном ветре. Желательно выбрать такое время суток, когда животные наиболее активны и их легче наблюдать.
Экскурсия делится на несколько частей: вводная часть, основная часть и подведение итогов. В начале экскурсии преподаватель делает небольшое введение, знакомит студентов с целью экскурсии, ее продолжительностью, примерным маршрутом. На первой экскурсии студенты должны познакомиться с географическим положением, рельефом, гидрографией района, почвами, растительностью. Преподаватель обращает внимание студентов на изменение естественных природных ландшафтов в связи с хозяйственной деятельностью людей, напоминает правила поведения на экскурсии, объясняет важность их строгого соблюдения; показывает, как правильно пользоваться биноклем, чтобы быстро обнаружить подвижное животное на значительном расстоянии, как незаметно подойти к нему, чтобы рассмотреть, услышать, зарисовать, сфотографировать. Студенты визуально определяют и записывают в записные книжки состояние погоды: ясность солнечного сияния, степень и характер облачности, наличие или отсутствие тумана, дымки, осадков, направление и силу ветра. Преподаватель объясняет, как может изменяться поведение животных при разных параметрах среды. После небольшой вступительной беседы группа направляется на экскурсию. Важно соблюдать определенный порядок следования на экскурсии: преподаватель идет впереди, студенты следуют за ним компактной группой. При обнаружении животного преподаватель делает знак, чтобы все остановились и обратили внимание на наблюдаемый объект.
На экскурсии преподаватель рассказывает только о том, что удается наблюдать. Результаты экскурсии представляют собой то, что студентам удалось увидеть, услышать, зарисовать, измерить (сфотографировать, снять камерой), записать в записную книжку. Преподаватель дает лишь небольшие пояснения наблюдаемым явлениям. Основа экскурсии – это наблюдения и небольшие самостоятельные работы студентов. Они рассматривают, определяют, измеряют, рисуют схемы. Записи делаются краткими, в дальнейшем в лаборатории во время камеральной обработки собранного материала студенты расшифровывают полевые записи. Используя специальную литературу, каждый студент составляет дневник полевой практики, в который заносит все собранные и обработанные в лаборатории сведения. Нужно тщательно описывать маршрут, природную обстановку (рельеф, растительность и т.д.), состояние погоды, количество встреченных отдыхающих и т.д. во время каждой экскурсии. Эти описания обычно предваряют все другие экскурсионные наблюдения. Обычно экскурсия продолжается 3 – 4 часа, за это время практиканты проходят 3 – 7 км.
Следует обратить особое внимание на узнавание животных в природе по внешнему облику, голосам, следам деятельности. Большую пользу в обучении могут оказать записи пения птиц (например, размещенные на сайте http//www.ecosystema.ru). Можно использовать магнитофонные записи голосов птиц и во время экскурсий, например, в лесу для подманивания скрытно держащихся видов.
В конце экскурсии подводятся итоги, отмечаются все наблюдавшиеся виды животных, уточняется фенологический период их жизни, отмечаются редкие, обычные и многочисленные виды.
Работа 4. Методы полевых исследований по зоологии позвоночных
Ознакомьтесь с приведенными в работе сведениями, и, используя литературу, указанную в конце пособия, ответьте на вопросы и выполните задания.
Какое значение имеют методы исследования для учебной полевой практики? Какие основные группы методов полевых исследований принято изучать в рамках учебной практики?
Перечислите основные методы фаунистических исследований.
Какие методы называют прямыми методами изучения животных, а какие – непрямыми?
Что понимают под протоколами наблюдений?
Какие требования предъявляются к записи наблюдений?
Приведите пример содержания самой простой карточки наблюдений.
Назовите основные типы полевых дневников.
В какой программе Windows ведут протоколы наблюдений? Какую информацию содержат таблицы таких дневников?
Какими графическими материалами дополняются экскурсионные записи наблюдений?
Перечислите комплект личного снаряжения и оборудования, включая хирургический инструмент, необходимого для прохождения учебной практики по зоологии позвоночных.
В каком виде сохраняют позвоночных животных для научных и учебных целей?
Ознакомьтесь с дневником Ч. Дарвина во время его путешествия на корабле «Бигль» как образцом работы естествоиспытателя.
Что такое погода? Какие элементы погоды выделяют при ее характеристике? Какие приборы используются для определения температуры, влажности, давления воздуха? Какими приборами определяются скорость, направление и сила ветра?
Какие параметры метеорологических факторов являются оптимальными, а какие критическими для насекомоядных, мышевидных грызунов, куньих-миофагов, куньих-ихтиофагов, копытных?
Как осуществляется движение по азимуту?
Как работают с шагомером и курвиметром?
Какое место занимают географические карты и схемы в зоологической работе? На каких этапах зоологических экскурсий их используют и для каких целей?
Значение методики для успешного проведения экскурсии и исследовательской работы. Успех намеченной экскурсии и исследовательской работы в значительной степени определяется правильно выбранной методикой. Под методикой подразумевается сумма технических приемов, направленных на разрешение той или иной научной проблемы.
Этапы проведения экскурсии и исследования. Экскурсия и исследование осуществляются в несколько этапов – подготовительный, сбор материала в поле, камеральная обработка, обобщение, практическое использование полученных результатов (в частности в курсовой работе или школьном курсе биологии). Последовательность этапов может быть другой, этапы могут повторяться в процессе корректировки исследовательской работы и экскурсии.
Протоколы работы и дневники наблюдений . Запись наблюдений имеет в полевых исследованиях наземных и водных позвоночных исключительно большое значение. Только запротоколированный факт имеет подлинную научную ценность и представляет собой настоящий документ. Запись наблюдений необходимо делать сразу же после наблюдения, ни в коем случае не полагаясь на память (даже при исключительной памяти обилие разнообразных впечатлений может отразиться на точности и достоверности отсроченной фиксации увиденного). При этом можно вести запись сначала на диктофон, затем переносить ее на цифровые или бумажные носители. В записях нужно разграничивать твердо установленные факты от догадок, предположений и сведений, собранных путем опроса других лиц.
Существует несколько способов записи наблюдений, но независимо от того, какой из них используется, необходимо соблюдать некоторые общие правила:
производить записи немедленно или вскоре после наблюдения;
запись наблюдения делать с предельной точностью и ясностью;
всегда указывать дату, время, место и условия наблюдения;
запись делать разборчиво, по возможности без сокращений; если используются сокращения, то они расшифровываются сразу по возвращении с экскурсии.
Тщательное, аккуратное оформление записей чрезвычайно облегчает их последующую обработку. В качестве полевого дневника удобно использовать записные книжки с плотной бумагой, в твердом переплете, формата приблизительно 8 × 11 см. При таком размере дневник свободно помещается в кармане полевой куртки. Записи делаются мягким (2М, В, НВ) простым карандашом или шариковой ручкой, желательно на одной стороне листа. Дневники нумеруются, и на первой странице делается надпись, указывающая период наблюдений, фамилию автора и его адрес с просьбой о возвращении в случае потери.
Наиболее распространенным видом дневника является хронологический дневник. Его часто называют дневником первичных записей . В нем наблюдения протоколируются ежедневно и по порядку. В начале записи указывается число и день недели, затем дается краткая характеристика погоды, далее – экскурсионный маршрут за день и, наконец, следует подробное изложение произведенных наблюдений. Такой дневник имеет те преимущества, что в нем детально фиксируются ход и условия работы, точно отражается последовательность развития сезонных явлений, что позволяет сформировать ясное представление об общих закономерностях в природе в разные годы. А сама техника записей в этом случае максимально простая. Серьезным недостатком хронологических дневников является сложность выборки данных по отдельным видам, местообитаниям и другим вопросам.
Другой вид дневников – предметный , или тематический . Он часто напоминает лабораторный журнал, его страницы обычно имеют вид таблиц, в которые вносятся данные. Нередко дневник заменяется карточками разного формата. В них или в дневниках фиксируются сведения по каждому виду или вопросу последовательно, по мере накопления, в заранее продуманной и подготовленной форме. Содержание и форма самой простой карточки или таблицы представлены ниже.
Фиксация записей в виде таблиц, особенно в приложении Microsoft Office Excel, позволяет обрабатывать данные по видам, биотопам, сезонам, времени суток и т.д. Заполнять такие карточки или таблицы желательно сразу после экскурсии.
Делая первичные записи в полевом дневнике, желательно записывать не только целевые наблюдения (наблюдения объекта исследования), но и другие натуралистические факты, которые в последующем анализе материалов наблюдений позволят сделать более точные оценки и выводы. Как образец работы можно рекомендовать дневник Ч. Дарвина во время его путешествия на «Бигле» (Дарвин, 1935).
Современное полевое зоолого-экологическое исследование должно дополняться графическим материалом – картосхемами, рисунками, фотографиями, а также аудио- и видеозаписями.
Карта или план местности необходимы для полевой работы как в период подготовки, когда происходит предварительное заочное ознакомление с районом и намечаются основные участки и маршруты, так и во время работы в поле. Поэтому следует заранее обеспечить себя как можно более подробными и точными картами и планами или расшифрованными планшетами аэрофото- и космической съемки. В северных лесных районах можно использовать планы леспромхозов с нанесенной на них квартальной сетью, сильно облегчающей не только ориентировку на местности, но и нанесение на карту нужных зоологу данных. Часто кварталы имеют стороны всего в 1 км, а в пределах квартала на плане могут быть обозначены так называемые «выделы», т.е. отдельные участки леса или других угодий. Такие подробные планы представляют исключительную ценность и удобство.
Полезный планово-картографический материал можно получить в местных органах управления, охотничьих хозяйствах, а также у геологов, почвоведов и у геоботаников. Геоботанические карты и планы заслуживают наибольшего внимания в силу исключительного значения растительных сообществ для жизни животных. Карты растительности дают исходный материал для последующей зоолого-экологической оценки. Карты и схемы используются для ориентирования на местности, для нанесения на них маршрутов, учетных линий, пробных площадок и т.д., а также для биосъемки, т.е. для нанесения на нее различных специальных зоологических данных – распространения наиболее важных видов животных, мест их массового скопления, зимовок, путей миграций и кочевок, плотности населения, численности, местонахождения нор, гнезд, колоний, солонцов, водопоев, распределения кормовых ресурсов, изохрон фенологических явлений и т.п.
Если возникает необходимость картирования отдельных небольших участков, почему-либо особенно важных для работы – водоемов, заселенных ондатрой, выхухолью или водоплавающими птицами, колоний, нор или гнезд, то необходимо познакомиться с методикой глазомерной съемки хотя бы в кратком изложении (Новиков, 1949) и включить в научное снаряжение необходимое для нее оборудование: планшет, компас, трехгранную линейку, миллиметровую бумагу, желательно шагомер.
Научная зарисовка . Зоолог должен овладеть минимумом технических приемов рисования, достаточных для изображения необходимой информации. Образцом по использованию техники рисунков являются работы А.Н. Формозова (рис. 1). Рисунок должен схематично, но точно передавать форму и относительные размеры объекта. Обычно необходимо обозначить масштаб или размеры объекта. При зарисовке гнезд важно показать схему расположения их в ветвях.
Рис. 1. След правой передней лапы лисицы, выполненный штриховым и контурным рисунками (по: Формозов, 1989)
Фотографирование . Фотоаппарат прочно вошел в основной арсенал зоолога. Развитие цифровой техники создало основу для еще более широкого применения фотографии в научной работе. Снимок, правильно этикетированный, является не простой иллюстрацией, а таким же научным документом, как запись в дневнике, карта или коллекционный экземпляр. Иногда фотография, например фотография местообитания животного, может заменить длинное описание и дать при этом более ясное представление того, о чем идет речь. Биологические снимки необходимо снабжать какими-либо масштабами для оценки размеров объектов: положить около следа линейку, разместить рядом спичечный коробок, футляр для очков и пр. Без масштаба фотография теряет значительную часть информации. Для съемки животных в природе можно применять некоторые охотничьи приемы – скрадывание, подманивание на голос, засады. Хорошие результаты дает использование скрадка. Если позволяют средства, можно использовать фотоловушки – стационарно установленные фотокамеры с тепловизорами и электромагнитным спуском. Развитие навыков съемки животных следует начинать с домашних животных.
Экскурсионное и экспедиционное оборудование. Успех полевой работы в значительной мере определяется обеспеченностью необходимым оборудованием и снаряжением, о котором в деталях можно прочитать в различных монографиях (см., напр.: Сабанеев, 2004).
Общие естественнонаучные методы полевой работы. Часто необходимые данные по микроклимату гнезд или нор, по защитным условиям различных местообитаний, параметрам среды обитания (например, почвенным), по состоянию кормовых ресурсов и т.д. получают, используя многочисленные приемы и методы, детально описанные Г.А. Новиковым (1949).
Общие зоологические методы полевой работы обычно подразделяют на:
методы фаунистических исследований, позволяющие установить видовой состав животных, обитающих на интересующей территории;
методы количественной оценки популяций;
методы изучения размножения позвоночных животных;
методы изучения питания животных;
методы изучения и регистрации активности животных;
методы изучения сезонных перемещений животных, в частности – миграций птиц (Новиков, 1949). Все эти группы методов имеют специфические особенности при изучении представителей разных классов позвоночных животных – круглоротых, костных рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. В рамках практики по зоологии позвоночных ознакомление с основными методами осуществляется на более доступных для наблюдений видах.
Следует заметить, что применяемые в настоящее время методы количественного учета всех позвоночных животных обычно разделяют на две группы. Первая группа включает методы, при использовании которых определяется или общая (тотальная) численность популяции какого-либо вида (например, в результате полного пересчета зверей на морских лежбищах), или плотность населения вида – количество особей на единицу площади учета (например, в результате полного вылова зверьков на пробных площадках). Их называют методами абсолютных учетов численности. Вторая группа объединяет методы, которые позволяют определить относительное обилие (относительную численность) вида – количество особей на какую-либо условную единицу измерения: расстояние, время, число встреч за экскурсию или другие показатели. Например, часто подсчитывают число птиц на один километр маршрута, за один час экскурсии или наблюдений на одной точке, процент числа встреч конкретного вида от общего числа встреч всех видов за определенное время либо на определенном расстоянии. Методы относительного учета обычно используют при изучении фауны для получения сведений о биотопических предпочтениях отдельных видов или групп видов. Они также делятся на две группы. Первая группа включает способы относительного косвенного учета, вторая группа – способы относительного прямого учета. Например, к группе способов относительного косвенного учетаотносится оценка численности зверьков по биологическим индикаторам. В связи с тем, что хищные птицы-миофаги изменяют районы обитания в зависимости от обилия (численности) служащих им пищей мелких млекопитающих, эти птицы могут быть использованы в качестве индикатора заселенности угодий мелкими зверьками (Формозов, 1989).Кгруппе способов относительно прямого учета относится метод учета земноводных и мышевидных грызунов направляющими заборчиками с ловчими конусами.
Основными методами, используемыми для установления видового состава фауны, являются прямые наблюдени я и определения животных в природе . Наблюдать диких животных не всегда легко, так как многие из них скрытные и осторожные или ведут ночной образ жизни. Для наблюдения за дикими животными часто достаточно бинокля и обычного полевого снаряжения (фотоаппарата, записной книжки и пр.). Нередко приходится прибегать и к специальной технике и приборам.
Наблюдения за дикими животными проводятся или на экскурсиях, или путем подкарауливания, сидя на одном месте. Экскурсии могут быть обзорными и целевыми (тематическими). В первом случае экскурсия ведется по какому-либо маршруту и материал собирается подряд, но обычно каждая вылазка имеет свою цель, то более, то менее широкую, но всегда вытекающую из общего плана и программы исследования. Такими экскурсиями могут быть экскурсии для изучения видового состава отдельных биотопов, для наблюдения суточного цикла, сбора материала по питанию и т.п.
Если вы заметили зверя или птицу, то лучше в первый момент не останавливаться, а идти дальше, делая вид, словно не заметили животное. В этом случае оно не так пугается. При скрадывании животного самое важное не делать никаких резких движений, продвигаться постепенно, пользуясь моментами, когда животное чем-нибудь занято, и двигаться не прямо на него, а стороной. При скрадывании зверей нужно внимательно следить за направлением ветра, ибо млекопитающие руководствуются преимущественно обонянием, а затем уже слухом.
Подкарауливание. При умелом выборе места и времени наблюдения подкарауливание позволяет познакомиться с самыми сокровенными сторонами жизни диких животных и получить интереснейшие данные об их экологии и поведении. Особенно полезно устраивать засады около гнезд, нор, на местах кормежки, около водопоев и купалок, у солонцов, на берегах озер и рек, где боровая дичь собирает гальку, на тропах, путях переходов, перелетов или на местах остановок во время миграций. Как экскурсии, так и подкарауливание лучше всего проводить ранним утром или вечером.
Подкарауливание дает еще большие результаты, если применять подманивание животных на пищу, голос и т.д.
Коллектирование собранного материала. Отлов животных, их препарирование и обработка для длительного хранения, сбор продуктов жизнедеятельности животных и их хранение – непременные процедуры, сопровождающие зоологические исследования. Коллектирование животных, принадлежащих к разным классам позвоночных животных, имеет свои особенности и детально описывается в специальных руководствах. В рамках общей практики по зоологии предусматривается ознакомление с некоторыми приемами и методами отлова, препарирования и длительного хранения только амфибий и мелких млекопитающих. Для препарирования животных и снятия необходимых промеров требуются следующие инструменты и материалы (рис. 2): весы с разновесами, линейка, складной метр или рулетка, штангенциркуль, нож-
Рис. 2. Некоторые инструменты для препарирования животных: штангенциркуль, плоскогубцы, острогубцы, скальпели, ножницы, пинцет
ницы, скальпели, пинцеты, скребки для чистки черепов, плоскогубцы или круглогубцы, напильник, мелкозернистый брусок, иголки и нитки, ватман, бумага оберточная, иголки английские, вата и пакля, крахмал (мука картофельная), соль бария или мышьяковистый натр, кисти волосяные, нафталин или другие инсектициды, марля, несессер или футляр для хранения препаровальных инструментов.
Работа 5. Ознакомление с районом проведения практики по зоологии позвоночных
Ознакомьтесь с приказом ректора ЧГУ о прохождении практики студентами, обучающимися по специальности 050102 «Биология» в 2009/10 учеб. г. Используя картографические материалы кафедры биологии ЧГУ, подготовьте индивидуальные карто-схемы района или районов прохождения практики.
Условия содержания и кормления лабораторных животных в ЭБК и вивариях должны обеспечить благоприятный биологический фон для их нормального развития и размножения. Основными условиями для этого являются содержание животных в вентилируемых, хорошо освещаемых и теплых помещениях, обеспечение их полноценными кормами и свежей водой в необходимом количестве, постоянное соблюдение требований зоогигиены.
Правилами содержания лабораторных животных предусмотрено размещение в каждой комнате только одного вида животных. Однако при вынужденном совместном содержании в одном помещении животных разного вида клетки с ними должны быть размещены на разных стеллажах.
Руководитель научно-исследовательского института, вуза или другого учреждения, в котором имеется ЭБК (виварий), утверждает распорядок дня по содержанию лабораторных животных, уходу за ними и их кормлению. В распорядке дня работы ЭБК (вивария) необходимо указать время, выделенное на уборку помещений, клеток, санитарную обработку их, время раздачи кормов и проведения экспериментальных работ.
Клетки, как основной микроклиматический объект для содержания лабораторных животных, должны обеспечивать им свободное передвижение и отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям: 1) быть легкими и прочными; 2) изготавливаться из материала, который животные не могли бы погрызть; 3) быть устойчивыми к воздействию любых дезинфицирующих средств.
Клетки мелких лабораторных животных следует размещать на стеллажах в несколько ярусов. Первый ярус клеток должен находиться на расстоянии 30-70 см от пола. Полки с клетками необходимо покрывать изоляционным материалом (толем), предохраняющим клетки нижележащего яруса от попадания мочи. Для экономии времени на уборку клеток их строят с сетчатым дном, под которое протягивают оберточную бумагу из рулона. Фекалии и моча собираются на бумаге, и уборка клеток ограничивается тем, что ежедневно обрывают использованный кусок бумаги и сжигают его вместе с фекалиями. Кроме того, рекомендуется под дно каждой сетки вставлять специальные, вынимающиеся противни, в которых собираются кал и моча. Во время уборки противни вынимаются, освобождаются от выделений.
Кролики хорошо переносят морозы, и их можно содержать в клетках, размещенных во дворе. Собак, на которых проводятся хронические эксперименты, необходимо регулярно выводить на прогулку.
Кроликов, крыс, собак, кошек используют в экспериментах научно-исследовательских институтов и других организаций на протяжении десятилетий. Они живут в вивариях – специальные помещениях для содержания лабораторных животных. К этим помещениям и уходу за самими животными предъявляют особые требования – ведь для сохранения идеального здоровья животных зачастую и зависит чистота эксперимента.
Правила содержания лабораторных животных зависят от особенностей вида и подвида животного, в ряде случаев – его породы, размера, физиологических особенностях (если речь идет о собаках). Их обеспечивают всем необходимым: пространством, солнечным светом, свежим воздухом, кормом и водой. Особые (общие для всех животных) требования предъявляют к помещению, где они будут находиться – виварию.
Виварий должен находиться в сухом месте, на возвышенности. Низины, подвалы и другие помещения, изначально неприспособленные к содержанию животных, использовать нельзя.
Рядом с виварием должен находиться земельный участок, защищенный от ветра. Для этого по периметру строят глухой забор. У входа в здание строят вольеры или ставят клетки. При необходимости над ними устанавливают навес.
Сам виварий делят на две части. В первой размещают самих животных. Во второй располагают подсобные помещения.
Как размещают животных?
За пределами здания можно держать кроликов и собак. Первых помещают в клетки, вторых – в вольеры на придомовой территории.
Основную часть здания делят на помещения, в каждом из которых могут содержать только один вид животных. Например, одну комнату обустраивают для собак, вторую – для обезьян, третью – для кошек. Грызунов (больших белых крыс, хомяков, морских свинок) разных видов можно держать в одном помещении – ввиду их размера.
Зачем нужны подсобные помещения?
- Кухня и кладовая . В кладовой держат корма, а в кухне, которая находится рядом, готовят.
- Комната для персонала . Здесь сотрудники вивария переодеваются, оставляют повседневные вещи и хранят спецодежду и спецобувь. К комнате должен примыкать душ.
- Карантин . Это первое помещение, куда помещают животное, когда его только привезли в виварий. Здесь его проверяют на заразные заболевания. После карантина его отправляют в основную часть здания.
- Изолятор . В изолятор помещают заболевших животных из основной части вивария.
- Клиника . Это комната, куда отвозят животных после хиругических вмешательств и экспериментов. Здесь их держат до тех пор, пока они не придут в норму.
- Секционная . Это помещение для хранения трупов, сюда переносят умерших животных. Здесь же производят вскрытие.
- Помещения для мойки инвентаря, клеток и спецодежды . Здесь должно быть все для дезинфекции оборудования.
- Крематорий Специальное помещение для утилизации трупов. Оборудуется печью и соответствующим инвентарём.
- Помещение для мойки животных . Содержание животных в чистоте – одно из непременных условий работы с лабораторными животными.
Во всех комнатах, где временно или постоянно находятся подопытные, должны быть вольеры или клетки. Здесь создают все условия для нормального содержания лабораторных животных.
Технические требования к виварию
Содержание лабораторных животных в вивариях потенциально опасно для прилегающих территории и людей, которые находятся на ней. Умершие или больные кролики, собаки, кошки могут стать источником инфекции. А если в лаборатории испытывают вакцины или другие препараты против инфекционных заболеваний, то о безопасности следует позаботиться вдвойне.
В частности, в виварии должны быть водонепроницаемые полы. При их изготовлении делают небольшой уклон – так, чтобы влага стекала в канализационную систему. Полы могут быть изготовлены с применением бетона, асфальта, пластика, плитки. Стены также отделывают материалом, устойчивым к влаге и другим жидкостям: масляной краской, пластиковыми панелями, плиткой.
Инженерные системы:
- Система канализации вивария должна быть отделена от общей. Сточные воды перед тем, как попасть в общую систему, обеззараживаются. В системе также должны быть предусмотрены широкие стоки.
- Вентиляция, согласно правилам содержания лабораторных животных, должна быть представлена двумя системами – естественной и приточно-вытяжной.
- В здании устраивают центральное отопление, которое обеспечивает температуру от +12 до +18 градусов по Цельсию.
Специальные помещения для содержания лабораторных животных
Помимо перечисленных выше помещений в виварии могут быть дополнительные комнаты, где содержат животных с опасными инфекционными заболеваниями и радиоактивным заражением. Они должны быть изолированы от других помещений и иметь холодильник. Обычно к ним примыкают операционные.
Собаки, кошки, грызуны и их содержание
Как мы уже уточняли, разные виды животных требуют своего подхода к содержанию и рациону. Расскажем об основных требованиях к содержанию кошек, собак и грызунов.
Собаки
Минимальный размер клетки – 1,5 на 1,2 метра, пол в ней утепляют, делают с небольшим уклоном. Ее регулярно моют и дезинфицируют, а самих животных – купают.
В ряде случаев собак “обеззвучивают”: проводят операцию на голосовых связках под местной анестезией и морфином. Это снижает уровень шума в виварии с большим количеством собак, но делает их непригодными к сложным экспериментам: после операции у животных может развиться дыхательная недостаточность.
Кошки
Кошки плохо переносят содержание в клетках, поэтому их помещают в целые комнаты. По ним животные могут свободно гулять. В помещении должно быть тепло и светло, не душно. На стенах устанавливают полки, на которых кошки могут сидеть. На полу ставят ящик с наполнителем – кошачий туалет. Туалет очищают регулярно, убирают запах с помощью химических средств.
Совместное содержание кошек и котов допустимо после кастрации. Перед тем, как ставить эксперименты, животных некоторое время держат в лаборатории – пока не привыкнут.
Грызуны и кролики
Мелких животных – от кроликов и большой белой крысы до мышей – можно держать в одном помещении, даже если они относятся к разным видам. Их помещают в клетки, клетки устанавливают на стеллажи – в 30-50 см от стен и 50-70 см от пола. Предусматривают проход между стеллажами – шириной от 1 метра.
Клетки подбирают по размерам и количеству животных. Изготавливают их из стали, жести, пластика. Важно, чтобы материал был достаточно прочным. Здесь ставят поилку и кормушку, на стенке устанавливают табличку с информацией о животных.
Кроликов и морских свинок можно держать как в помещении, так и за его пределами. На свежем воздухе и солнце вырастают более крепкие и здоровые животные.
Виварий является важной частью научно-исследовательских институтов, лабораторий и других учреждений, где проводят исследования на животных. Для вивария совершенно не пригодны подвальные или неприспособленные помещения (сараи, пристройки и т. д.) с большой влажностью и сквозняками. Здание вивария, как и питомника для разведения животных, следует строить на возвышенном и сухом месте, с прилегающим к нему земельным участком. В виварии должно быть достаточно солнечного света, участок, прилегающий к помещениям, защищают от ветра. Территорию вивария обносят глухим забором; в непосредственной близости к основному помещению устраивают вольеры.
Здание вивария состоит из основных помещений, в которых содержат лабораторных животных, и подсобных. В каждой комнате вивария должны находиться животные одного вида. Как правило, крупных лабораторных животных (обезьяны, собаки) содержат в различных комнатах, также отдельно содержат кошек. Мелких животных (морские свинки, крысы, мыши) размещают обычно в одном помещении. Собак и кроликов можно содержать вне помещения, в клетках под навесом или в вольерах.
Важной и необходимой частью вивария являются подсобные помещения: кухня, комната для персонала, карантин, изолятор, мойка. Кухню для приготовления кормов оборудуют плитой и холодильником с подводкой горячей и холодной воды. Кухню размещают в одном здании вивария рядом с кладовыми для корма. Комнату обслуживающего персонала оборудуют индивидуальными шкафчиками для хранения спецодежды и спецобуви. К ней должна прилегать душевая установка для персонала вивария. Всех поступающих в виварий животных переводят в основное отделение только после пребывания в карантине. Помещение карантина должно быть изолировано и иметь все необходимое для ухода за животными. Наряду с этим необходимо иметь изолятор для заболевших или подозрительных по заболеванию лабораторных животных, а также помещение для вскрытия трупов. Предусматривается помещение для мойки, дезинфекции и сушки клеток и другого инвентаря вивария, а также спецодежды сотрудников. В виварии должна находиться печь для сжигания трупов и ванна для купания животных.
Необходимой частью вивария является клиника для животных. В клинику помещают после операций обычно собак; они находятся в ней до тех пор, пока не выйдут из тяжелого состояния после выполненного вмешательства. Клинику оборудуют специальными клетками или клетками обычного типа; в ней должны быть горячая и холодная вода, газ, аптечка с необходимыми лекарственными препаратами для выхаживания животных. В зависимости от характера проводимых исследований клинику оборудуют специальными станками для фиксации животных.
Полы вивария, особенно основного отделения, должны быть водонепроницаемыми и иметь уклон к стокам канализации. Полы покрывают пластиком, метлахской плиткой, бетонируют или в крайнем случае асфальтируют. Стены на высоту 2 м от пола покрывают глазурованной плиткой, пластиком или окрашивают масляной краской. Система канализации должна иметь широкие стоки, позволяющие избежать засорения, покрытые металлической решеткой. Сточные воды перед их поступлением в общую канализацию необходимо обезвреживать.
В помещениях вивария, помимо естественной вентиляции (форточки, фрамуги, открывающиеся окна), устраивают приточно-вытяжную вентиляцию с многократным обменом воздуха. Отопление вивария должно быть центральным, необходимо предупреждать появление сырости и поддерживать температуру в пределах 12-18°.
В зависимости от профиля научно-исследовательского учреждения (экспериментальная хирургия, нормальная и патологическая физиология, микробиология, токсикология и т. д.) при планировке вивария следует предусмотреть необходимые специальные дополнительные помещения. В ряде случаев выделяют изолированные помещения для содержания лабораторных животных, зараженных культурами возбудителей особо опасных инфекций и радиоактивными веществами, с операционной при каждом из этих помещений. Каждое помещение должно иметь холодильник и необходимое оборудование для заражения животных и вскрытия трупов.
Руководить виварием должен специалист-зоотехник, прошедший подготовку в области лабораторного животноводства.
Собаки . При клеточном содержании собак в основном отделении вивария не должно быть скученности, так как при этом создаются неблагоприятные санитарно-эпидемиологические условия с опасностью быстрого распространения инфекции на большую группу животных. Собак лучше помещать в отдельные небольшие комнаты с устройством в каждой из них 5-6 клеток.
При необходимости сбора мочи собак помещают в так называемые обменные клетки, пол которых устроен из сетки и подвижного лотка со стоком.
Собаки с беззвучным лаем. Поскольку содержание большого количества собак связано с определенными трудностями из-за шума, который создают лающие животные, в ряде случаев прибегают к перевязке возвратных нервов на шее с обеих сторон, в результате чего денервируются голосовые связки и собаки теряют способность лаять.
Техника операции. Оперируют животных под морфинным обезболиванием с добавлением местной анестезии (0,5 или 0,25% раствором новокаина) или под эфирным наркозом. Разрез кожи длиной 8-10 см проводят по срединной линии шеи от нижнего края щитовидного хряща вниз. Рассекают фасцию вместе с кожной мышцей шеи. Тупо разъединяют обе грудино-подъязычные мышцы, левую мышцу отодвигают кнаружи (рис. 1). В клетчатку между левой грудино-подъязычной мышцей и трахеей вводят раствор новокаина. Возвратная ветвь блуждающего нерва проходит в узкой щели между трахеей и пищеводом и прилегает к задне-боковой поверхности трахеи. Нерв обнаруживают в клетчатке на уровне 6-10-го кольца трахеи, выводят в рану тупым крючком и пересекают или резецируют на протяжении 1 см. Крючки извлекают и левую грудино-подъязычную мышцу укладывают на место. Таким же путем пересекают возвратную ветвь блуждающего нерва справа. Необходимо учитывать, что на уровне верхних колец трахеи возвратная ветвь блуждающего нерва делится на конечные ветви и принимает рассыпной тип. Пересечь при операции все мелкие нервные веточки не удается, и операция может не дать желаемого результата.
У собак после перерезки возвратных нервов наблюдаются явления дыхательной недостаточности, что делает их не пригодными для сложных экспериментальных операций (Л. М. Нагибин и др., 1967; Н. А. Супер и др., 1967).
Кошки . Содержать кошек в виварии трудно, поскольку они не переносят клеток. Для кошек отводят специальную комнату, где они имеют свободу перемещения. В этих условиях они могут жить в виварии длительное время. Комната должна быть светлой, теплой, хорошо вентилируемой, с полками для сидения кошек. На полу комнаты устраивают отхожее место, представляющее собой ящик, заполненный сухим песком, торфом, опилками. Ящик следует часто очищать, запах в комнате может быть устранен перманганатом калия.
Кролики и мелкие лабораторные животные . Животных содержат в клетках, размещенных на стеллажах, смонтированных в виде батарей, или комплектах клеток, расположенных на колесах. Клетки устанавливают на стеллажах на расстоянии 30-50 см от стен, нижний ряд клеток должен располагаться в 50- 70 см от пола. Между стеллажами оставляют проход не менее 1 м. Этажи клеток на стеллажах или батареях изолируют друг от друга водонепроницаемым материалом, исключающим попадание экскрементов на расположенные ниже клетки.
В зависимости от вида животного рекомендуются следующие размеры клеток (В. Н. Иванов, 1967): для мышей (10-20 животных) -200X300Х150 мм, для крыс (10- 15 животных) - 334X450X200 мм, для морских свинок (5-10 животных) - 486X450X200 мм, для кроликов (1-2 в зависимости от возраста и породы)-486X450X300 мм.
Клетки делают из различных материалов: жести, проволоки, стали,
фанеры, пластика и т. д. Они должны быть прочными и экономичными, легко очищаться, быть стойкими к дезинфицирующим веществам и термической обработке. Клетки из нержавеющей стали наиболее приемлемы для работы с радиоактивными изотопами.
Рис. 1. Операция выделения и пересечения ветвей возвратных нервов для создания беззвучного лая у собак.
1-левая доля щитовидной железы; 2 - возрастная ветвь блуждающего нерва; 3 - левая грудино-подъязычная мышца (оттянута крючком); 4 - пищевод; 5-трахея.
Комната, где располагаются клетки с животными, должна хорошо вентилироваться, относительная влажность воздуха должна быть в пределах 40-45%. Даже при наличии приточно-вытяжной вентиляции с целью снижения содержания в воздухе аммиака и продуктов жизнедеятельности животных рекомендуется применять торфяные подстилки или опилки с добавлением суперфосфата. Процесс уборки клеток может быть автоматизирован; уборка осуществляется 1-2 раза в сутки.
На передней стенке клетки устанавливают кормушку, автопоилку и вешают табличку, на которую заносят основные данные о животном, виде оперативного вмешательства и т. д.
Кроликов и морских свинок нередко содержат вне помещений вивария. Для этого используют клетки, располагая их в несколько ярусов, под общей крышей. Наружное содержание способствует выращиванию здоровых, более стойких к различным заболеваниям кроликов и большей частью распространено в питомниках.
