5.1 原生动物的采集、培养和观察
原生动物是动物界中最原始的类群。在各种原生动物中，中学生比较熟悉的是草履虫和变形虫。本节介绍这两类动物的采集和培养方法。
一、草履虫（Paramecium）
草履虫属于原生动物门的纤毛纲，是一类体型较大的原生动物，在自然界广泛分布，又容易采集和培养，是观察研究原生动物的好材料。草履虫种类很多，其中体型最大和最常见的是大草履虫（Paramecium caudatum）。
1.采集
草履虫通常生活在水流速度不大的水沟、池塘和稻田中，大多积聚在有机质丰富，光线充足的水面附近。当水温在14～22℃时，繁殖最旺盛，数目最多、草履虫的这些习性，是确定采集地点和方法的重要依据。
(1)到水沟、池塘采集草履虫。水沟和池塘是草履虫的主要生活场所。在气候温暖的季节，到水质没有污染的水沟、池塘岸边，选择枯枝落叶多的地方，用广口瓶沿水面采集池水，这样的池水往往含有许多草履虫。为了更有把握，可在不同地点多采几瓶。采集后，广口瓶内要放置少许水草，瓶口不要加盖，以免草履虫因缺氧而窒息死亡。
回到实验室后，要把盛有池水的广口瓶放在温暖、明亮、阳光又不直射的地方，使瓶中的革履虫迅速繁殖。三五天以后，对着光线用肉眼观察，如果看到水中有许多小白点在不停地游动，很可能就是草履虫。这时，用吸管吸取一滴带有小白点的水，放在载玻片上，用显微镜进行观察，在视野中会看到各种微小生物。如果发现有象倒置的草鞋一样的小动物，不停地螺旋运动，那就是草履虫，采集就成功了。
(2)到稻田采集草履虫。在稻田灌水期间，寻找田中的旧稻茬，用广口瓶在稻茬附近取水，随后放进几根旧稻草。这样的水中往往会有许多草履虫。返回实验室后，放在温暖明亮处，三五天后，用显微镜检查是否有草履虫存在。
(3)从新鲜稻草上采集草履虫。当环境变得干旱或寒冷时，草履虫能向身体表面分泌一层蛋白质的薄膜，虫体不吃不动，进入休眠状态。这种状态叫作包囊。在稻田水抽干时，草履虫便形成许多包囊，附着在稻草近根部的几节茎上。因此，可选取新鲜稻草近根部的几节，剪成3～4厘米长的小段，放入广口瓶中，注入清水，放在明亮温暖处，一周以后，用显微镜检查是否有草履虫。
2.配制培养液
草履虫的食物主要是细菌。为了培养繁殖草履虫，必须配制含有大量细菌的培养液。培养液的配制方法通常有以下两种。
(1)稻草培养液。取新鲜洁净的稻草，去掉上端和基部的几节，将中部稻茎剪成3～4厘米长的小段，按1克稻草加清水100毫升的比例，将稻草和清水放入大烧杯中，加热煮沸10～15分钟，当液体呈现黄褐色时停止加热。这样的液体，由于加热煮沸，只留下了细菌芽孢，其它生物已均被杀死，为培养草履虫创造了良好条件。为了防止空气中其它原生动物的包囊落入和蚊虫产卵，烧杯口要用双层纱布包严。然后放置在温暖明亮处进行细菌繁殖。
经过3～4天，稻草中的枯草杆菌的芽孢开始萌发，并依靠稻草液中的丰富养料迅速繁殖，液体逐渐混浊，等到大量细菌在液体表面形成了一层灰白色薄膜时，稻草培养液便制成了。由于草履虫喜欢微碱性环境，如果培养液呈酸性，可用1％碳酸氢钠调至微碱性，但pH值不能大于7.5。
(2)麦粒培养液。将5克麦粒（大麦、小麦均可）放入1000毫升清水中，加热煮沸，煮到麦粒胀大裂开为止。然后在温暖明亮处放置3～4天，便制成了麦粒培养液，此时培养液中已繁殖有大量的细菌。
3.接种
接种是指将采集来的草履虫转移到培养液的过程。接种草履虫时必须提纯，否则会混入其它小动物。这不但会影响草履虫的纯度，而且一旦混入草履虫的天敌水轮虫（Rotaria），将会使培养液中草履虫的数量急剧下降。
接种时，先将含有草履虫的水液吸到表面皿中，再将表面皿置于低倍显微镜或解剖镜下检查，发现有草履虫后，用口径不大于0.2毫米的微吸管，将表面皿中草履虫逐个吸出，接种到培养液的广口瓶中进行繁殖。
如果要培养纯系的草履虫，可按上述方法，在显微镜或解剖镜下，从表面皿中吸出一个草履虫，放入盛有少量培养液的凹玻片中，上面再覆盖一片凹玻片，用以防止培养液干燥。待草履虫经过横分裂达到20～30个个体时，移到培养液的广口瓶中进行繁殖。
4.培养
(1)将接种有草履虫的培养液的广口瓶，放在温暖明亮处进行培养，培养液的容器口要用纱布包严。大约1周后，就会有大量草履虫出现。
(2)如果是长期培养，就要定期更新培养液。这是因为随着虫体大量繁殖，培养液中营养逐渐减少，而虫体排出代谢物却又不断增加，这就会引起草履虫数量减少甚至全部死亡。因此在培养过程中，每隔3天左右须更新一次培养液。更新时，用吸管从广口瓶底部吸去培养液及沉淀物，每次要吸去一半培养液，加入等量新鲜培养液。这样可使草履虫长期得到保存。
5.观察
在显微镜下，草履虫游动迅速，难以观察，可用以下方法限制和减缓其运动：将少量棉花纤维放在载玻片上，滴上草履虫培养液，盖上盖玻片，先在低倍镜下观察，如果草履虫还在游动，可再用一条吸水纸在盖玻片的一侧吸去一些水分，直至容易观察为止。也可将少量蛋清固定剂涂在载玻片上，然后滴上一滴草履虫培养液，待水略干时进行观察。蛋清固定剂的制作方法是将蛋清搅匀，加入等量甘油混合即成。
(1)观察草履虫的形态结构。在显微镜下，观察草履虫以下形态结构：
①分辨虫体的前端和后端。前端较圆，后端较尖。体长约0.15～0.30毫米。
②表膜。为虫体最外一层具弹性的膜，表膜上密生纤毛。
③细胞质。分为外质和内质两部分。外质在表膜下方，薄而透明，内质在外质之内，多颗粒，流动性。
④口沟、胞口和胞咽。口沟是虫体前侧斜行的一条纵沟，胞口为口沟底部的小孔，胞咽在胞口之下，是一条漏斗形的弯管。胞咽内有颤动的纤毛，具输送食物的功能。
⑤食物泡。食物进入胞咽以后被原生质包围形成食物泡，然后进入内质中环流。可以沿盖玻片的一侧，滴入一滴墨汁，可以看到墨汁颗粒进入虫体内形成食物泡的过程和在体内环流情况。
⑥伸缩泡。在身体前后各有一个，每个伸缩泡周围有6～7收集管。要仔细观察伸缩泡与收集管的收缩有何规律。
⑦刺丝泡。刺丝泡是一丝椭圆形的小囊，位手表膜下的外质内，排列整齐。如果在盖玻片的一侧滴入一滴1％碘液，可以见到有细长的刺丝放出。
⑧细胞核。草履虫有两个细胞核，一大一小，在活体上不易看到。可在盖玻片的一侧滴入一滴5％冰醋酸，2～3分钟后，能清楚地看到肾形的大核和在大核中部凹处的圆形小核。
(2)观察虫体运动。将显微镜的光线调暗一些，可见到虫体体表覆有纤毛，纤毛不停地摆动，特别是口沟处的纤毛摆动得更有力，使得虫体螺旋形前进或后退。
(3)观察草履虫的生殖，包括无性生殖和有性生殖。
①无性生殖。用普通吸管吸取有草履虫的培养液，放到载玻片上，当看到有草履虫时，另取一支微吸管，从中吸出1～2个身体胀大的草履虫，转到另一片载玻片上，并加几滴没有草履虫的培养液。为了防止波滴蒸发，可将载玻片放入培养皿中，事先在培养皿的底层铺上潮湿的脱脂棉，并在棉花上横放两根短玻璃棒，玻璃棒上放置载玻片，最后盖好培养皿。这样就做成了一个全湿环境，能使载玻片的液滴，保持几天不干。
将上述装置放在温暖处培养，每隔1～2小时用显微镜观察一次，可以看到虫体用横分裂进行无性生殖的情况。草履虫进行无性生殖时，细胞延长，中部向内凹入，大小核各一分为二，最后横向形成两个草履虫。
②有性生殖。草履虫的有性生殖是接合生殖。为了能见到接合生殖，可将草履虫培养液用离心器浓集，吸出草履虫放入培养皿中，加入10～15倍清水，置于暗处12小时后，可见到10～30％的草履虫，在进行接合生殖。接合生殖时，两个虫体的口沟紧贴在一起，此时，彼此的大核往往消失。
二、变形虫（Amoeba）
变形虫属于原生动物门的肉足纲，种类很多，在淡水中常见的种类主要有大变形虫（Amoeba proteus）。变形虫大多生活在水质比较清、藻类和细菌比较多的浅池、沟渠、水田等环境里。
1.采集
(1)从水中腐烂植物上采集。夏秋之际，在浅池、沟渠中，常有许多腐烂植物。它们或浮于水面，或沉落在水中。这些腐烂植物的表面是变形虫生活繁殖的好场所，常常有许多体形较大的变形虫。采集这种腐烂植物放入广口瓶中，注入适当池水，带回实验室内从腐烂植物表面刮取粘稠物，制作临时装片，放在显微镜下检查。如果在视野中看到一些半透明、半流动、四周界限分明、象油滴似的颗粒状东西，这就是变形虫。
(2)到含有硅藻的池水里采集。变形虫喜食硅藻，含有硅藻的池水常呈黄褐色，并且近岸边水的表面常有许多黄褐色泡沫，其中除硅藻外，往往有许多正在吞噬硅藻的变形虫。可以用广口瓶盛取带有泡沫的池水，带回室内进行镜检。
(3)从新鲜稻草或野草上采集。变形虫在环境恶劣时，能形成休眠的包囊。因此在新鲜稻草和一些水边野草茎的下部，常附有变形虫的包囊。将这种稻草或野草，浸落在盛有池水的培养缸中，放在温暖光亮地方，1～2星期后，水面上形成一层由枯草杆菌密集而成的焦黄色薄膜，其中往往有由包囊萌成的变形虫，而且数量往往很多。
2.分离
变形虫在环境突然改变的时候，有牢牢附在物体上的习性。利用这一习性，在显微镜下找到变形虫以后，将载有变形虫的载玻片稍微振动一下。然后使载波片倾斜，用水缓缓冲洗几分钟，再放回显微镜下观察，可以看到其它水生动物都已被冲走，只有变形虫一动不动地紧贴在载玻片上，从而达到了分离变形虫的目的。
3.配制培养液
变形虫的培养液有稻草培养液、麦粒培养液和大米培养液等。前两种培养液的配制原理和方法，与草履虫的培养液相同。大米培养液是按100毫升水加入3～4粒大米的比例配制而成的，这种培养液常能产生大量的无色鞭毛虫，供变形虫食用。
4.培养
将上述经过分离、只有变形虫的载玻片放入培养液里，盛装培养液的容器口要用纱布包严，放在温暖明亮处，大约经过半个月的培养，就会繁殖出大量的变形虫来。
5.观察
用镊子从稻草培养液中取出一根草段，或从麦粒培养液、大米培养液中取出一颗麦粒或米粒，在载玻片上轻轻涂抹几下，再滴加少量培养液，放在显微镜下，使视野光线变暗，就会找到变形虫。
找到变形虫后，换高倍物镜进行观察，仔细观察变形虫的运动方式、取食方式，在结构方面要辨认其身体的外质和内质，以及内质中的食物泡和伸缩泡。如果用甲基绿染色，可以看到被染成绿色的细胞核。