n ia c h b o t a n i c z n y c h ... 81

Z alecono do b ib lio te k n a u c z y c ie ls k ic h i lic e a ln y c h pism em M in istra O św iaty n r IY/00-2734/47

W ydano z pom ocą finansow ą Polskiej A kadem ii N auk

TREŚĆ ZESZYTU 4 (2292)

A. W o ź n y , S k a n in g o w a m ik ro s k o p ia e le k tro n o w a i je j z a sto so w a n ia w b a d a ­

n ia c h b o t a n i c z n y c h ... 81

B. S t a n i e ć , R ó żn o ro d n o ść tro fic z n a a zn aczen ie g o sp o d arcze i b io cen o ty czn e c h r z ą s z c z y ... 86

R ocznice B ro n isław R ejc h m a n (1848— 1936). Z a p o m n ian y p rz y ro d n ik , w sp ó łp ra c o w n ik „ W sz e c h ś w ia ta " (J. H a n i k ) ... 87

AIDS J. L a t i n i. M o n ito r A I D S o w y ...89

J. L a t i n i, C h o rz y n a AIDS s z u k a ją n a d z i e i ... . 91

B. P ł y t y c z, Z now u o A I D S ... 92

A. B. S k o t n i c k i , O b ra z k lin ic z n y ro z w o ju A I D S ...94

S am olubne g e n y , s tra te g ie e w o lu c y jn e i in n e s e k r e ty ro-puszej a lk o w y II. O k o ja rz e n iu się „ k ra k o w sk im ta rg ie m " (M. i G. J a s i e ń s c y ) ...99

D robiazgi p rzy ro d n ic z e M y rm ek o filn e m o ty le (A. S t u d e n s k a ) ... 100

W sz e c h św ia t p rz e d 100 la t y . . i ... 101

R o z m a i t o ś c i ...102

R ecenzje M. B e g o n , J. L. H a r p o r, C. R. T o w n s e d : E cology. In d iv id u a ls, Po- p u la tio n s a n d Com m uni-ties (R. K o r o n a ) ... 103

N . S t a i n e s, J. B r o s t o f f , K. J a m e s : In tro d u c in g Im m unology (B. P ł y t y c z ) ...103

K ro n ik a N au k o w a X X S y m p o zju m S p e leo lo g iczn e (J. G łazek, R. K a r d a ś ) ... 104

S p i s p l a n s z

I. K A N IO N rz e k i M alig n ę. Fot. W . M ie rz w iń sk i II. PERKOZ DWUCZUBY. Fot. D. K arp

III. CHRZĄSZCZE: a. R zem lik o sik o w ie c . Fot. W . S tro jn y ; b. S k a ra b e u sz . Fot. P. S ura IV. KLON SREBRZYSTY. Fot. W . S tro jn y

O k ł a d k a : OSTRO ZEŃ LEPKI C irsiu m e rislth a le s (Jasq.) Scop. P ien in y , K o sarzy sk a.

Fot. W . S tro jn y

P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E

O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A

TOM 89 KW IECIEŃ 1988 ZESZYT 4

(ROK 107) r (2292)

A D A M W O Ź N Y (Poznań)

SK AN IN G O W A MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA I JE J ZA STO SO W A N IA W BADANIACH BOTANICZNYCH

M ikroskopowe badanie obiektów nieprze­

zroczystych zaw sze było zadaniem trudniej­

szym od badania obiektów przezroczystych.

W przypadku mikroskopii św ietlnej przyczyny tkwiły w słabej zdolności rozdzielczej, n iew iel­

kich pow iększeniach i stosunkowo małej głębi ostrości, a badanie w transm isyjnym m ikrosko­

pie elektronow ym (TEM) ograniczała dość tru­

dna metoda przygotow ania replik.

Sytuacja poprawiła się dopiero po w prow a­

dzeniu do badań skaningow ego mikroskopu elektronow ego (SEM).

Pomysł budowy takiego mikroskopu przed­

stawił w roku 1935 Knoll. Już w trzy lata póź­

niej zbudowano pierw szy, eksperym entalny egzemplarz (von Ardenne 1938). Nad jego udo­

skonaleniem pracowali najpierw Am erykanie (Zworykin i wsp. 1942), a następnie w końcu lat czterdziestych pracow nicy Uniwersytetu w Cambridge. Pod kierunkiem prof. Oatley'a znacznie ulepszyli oni model von Ardenne'a.

Ta ostatnia konstrukcja stała się też podstawą do późniejszego rozwinięcia produkcji na ska­

lę przemysłową. N astąpiło to w drugiej p oło­

wie lat sześćdziesiątych i w tedy stało się mo­

żliwe szersze zastosow anie SEM m.in. w róż­

nych dziedzinach nauki, w tym również w bo­

tanice.

Pierwszym modelem handlowym (komercyj­

nym) był wyprodukow any w roku 1966 w fir­

mie Cambridge Scientific Instruments LTD. —

„Stereoscan" o zdolności rozdzielczej 50 nm (500 A). Już rok później skonstruowano i w y ­ produkowano japoński SEM w firmie Japan Electron Optics Laboratory Ltd., która w krót­

kim czasie stała się jednym z czołow ych św ia­

tow ych producentów mikroskopów elektrono­

w ych i mikroanalizatorów rentgenow skich.

O becnie na św iecie istnieje w iele firm, które produkują m ikroskopy skaningowe, przy czym obserwuje się tendencję do konstruowania m i­

kroskopów m ogących funkcjonować zarówno w charakterze TEM, jak i SEM. Przykładem może być jeden z najnow szych m odeli firmy JEOL-TEM SCAN 200CX — czyli TEM-JEM 200CX z przystawką skaningową ASID 3D2.

Jako TEM uzyskuje on zdolność rozdzielczą 0,2 nm, a jako SEM — 2,5 nm. M ikroskopy te są również najczęściej w yposażane w różne urządzenia dodatkowe (np. spektrom etry służą­

ce do analizy promieniowania rentgenow skie­

go), co czyni z nich aparaty pozw alające na wszechstronne przebadanie interesującego nas obiektu.

N iezależnie od zastosow anych modyfikacji, zasadniczy schemat budowy w szystkich ska­

ningow ych mikroskopów jest bardzo podobny

(ryc. la). W jego budowie można w yróżnić na-

82

Z

A

Ryc. 1 A. S chem at b u d o w y sk a n in g o w e g o m ik ro sk o p u e le k tro n o w e g o ; I — u k ła d z a sila n ia , II — u k ła d p ró ż n io ­ w y , III — w zm acn iacz, IV — u k ła d o d c h y la n ia , V — m o n ito r, 1 — d z ia ło e le k tro n o w e , 2 — so c ź e w k i k o n d e n ­ sa to ra , 3 — k o lu m n a m ik ro sk o p u , 4 — so czew k i o b ie k ­ ty w u , 5 — k o le k to r e le k tro n ó w w tó rn y c h , 6 — e fe k t k o le jn o lin io w e g o w o d zen ia s tru m ie n ia e le k tro n ó w po p re p a ra c ie , 7 — s to lik p ró b e k , 8 — k o m o ra p re p a r a tu . B — Z ja w isk a fizy czn e w y w o ła n e d z ia ła n ie m s k o n c e n tro ­ w a n e j w ią z k i e le k tro n ó w p ie rw o tn y c h n a p ró b k ę (p):

1 — so n d a e le k tro n o w a (w iązk a e le k tro n ó w p ie r w o t­

n y ch ), 2 — p ro m ie n io w a n ie re n tg e n o w s k ie , 3 — lu m i- n e sc e n c ja (fotony w id zialn e), 4 — o d b ite e le k tro n y p ie r­

w o tn e, 5 — e le k tro n y w tó rn e , 6 -— e le k tro n y a b s o rb o ­ w a n e , 7 — e le k tro n y p rz e c h o d z ą c e p rz e z p ró b k ę. C — Z ależn o ść m ięd zy k ą te m n a c h y le n ia p o w ie rz c h n i p ró b k i a lic z b ą w y b ity c h e le k tro n ó w (na e k ra n ie : m ie js c a w y ­ p u k łe ja ś n ie jsz e , z a g łę b ie n ia ciem n iejsze).

stępujące podzespoły:

1 — kolum nę mikroskopu

2 — kom orę ze stolikiem próbek 3 — układy rejestrujące

4 — układ zasilania 5 — układ próżniowy.

G łównym i elem entam i kolum ny m ikroskopu są: działo elektronow e (wyrzutnia elek tron o­

wa), układ elektrono-optyczny i układ o d ch y­

lania.

Działo elektronow e składa się z katody o to ­ czonej cylindrem W ehnelta i anody. Katoda w ykonana jest z drutu w olfram ow ego w y g ię ­ teg o w kształcie litery V (w n ow szych m ikro­

skopach zamiast wolfram u używ a się sześcio- boranu lantanu). Przez w łókno płynie prąd ża ­ rzenia, dzięki czem u następuje podw yższenie tem peratury włókna do ponad 2000°C i termo- em isja elektronów . Cylinder W ehnelta, form u­

jący w stępnie w iązkę elektronów , znajduje się pod napięciem ujem nym w stosunku do k ato­

dy. Zmieniając to napięcie zmienia się obszar katody, z którego em itow ane są elektrony.

Zmienia się dzięki tem u jasn ość wiązki. M iędzy katodą i anodą istnieje różnica potencjałów przyspieszająca elektrony. W SEM stosuje się najczęściej niezbyt w y so k ie napięcia przyspie­

szające, rzędu kilku do kilkunastu kV.

Zadaniem układu elektrono-optycznego jest odpow iednie uform owanie w iązki elektronów pierw otnych em itow anych przez działo elek tro ­ nowe. W iązka ta w SEM pow inna charaktery­

zow ać się m ożliw ie małym przekrojem w punk­

cie zetknięcia z próbką1 (w n ow szych m ikro­

skopach w yn osi on < 6 nm) oraz energią um o­

żliw iającą w yw o łan ie i rejestrację sygn ałów inform acyjnych pochodzących z badanego ma­

teriału.

W kolum nie mikroskopu znajduje się rów ­ nież układ odchylający (np. na zasadzie e le k ­ ci trom agnetycznej) w iązkę elektronów w dw óch

prostopadłych do siebie kierunkach: X — Y.

Dzięki takiem u sterowaniu skupiona wiązka elektronów pierw otnych przebiegając („skanu­

jąc") po próbce, analizuje jej pow ierzchnię punkt po punkcie. Pole tej powierzchni zależy od w ybranego pow iększenia. Im m niejsze pole tym w ięk sze pow iększenie, gdyż w ym iary ekranu, na którym obserw ujem y obraz są stałe.

W każdym punkcie padania wiązki na pow ierz­

chnię próbki pow stają charakterystyczne zja­

w iska fizyczne (ryc. Ib) w ykorzystyw ane na­

stępnie jako źródło informacji o badanym ma­

teriale. Zjawiskami tymi są:

— em isja prom ieniowania rentgenow skiego (2)

— fluorescencja (3)

•— odbicie i rozproszenie elektronów pierw ot­

nych (4)

— em isja elektronów wtórnych (5)

— absorpcja elektronów pierw otnych (6)

— przejście elektronów pierw otnych przez próbkę (7)

Ponadto znaczna część energii elektronów pierw otnych ulega zamianie na ciepło w obję­

tości badanego m ateriału (zjawisko niepożą­

dane).

Em itowane przez próbkę elektrony w tórne2 i odbite oraz elektrony absorbowane są w y ­ chw ytyw an e przez detektory o odpowiedniej czułości. Po wzm ocnieniu przekazyw ane są one w postaci sygnałów na elektronow y system obserwacji.

W kolum nie m ikroskopu panuje w ysoka próżnia, rzędu 10-3 Pa (10-5 Tr), gdyż prosto­

lin iow y ruch elektronów m ożliw y jest tylko w takich warunkach. Próżnia jest uzyskiwana i utrzym ywana w czasie badania przez zespół pomp rotacyjnych i pompę dyfuzyjną.

SEM z reguły pozwala bezpośrednio oglądać i fotografow ać obiekty o wym iarach 25X 25 mm lub w iększe, jeżeli tylko komora prepara­

tow a danego typu mikroskopu jest do tego d o­

stosow ana. W ybór m iejsca obserw acji skanin­

gow ej i jeg o jednoznaczne określenie um ożli­

wia elektronow y system obserwacji. Stanowią go lam py oscyloskopow e (o regulow anej szyb­

kości przebiegu wiązki skanującej) oraz m oni­

tor telew izyjny, w spółpracujące synchronicz­

nie ze sobą i wiązką elektronów pierw otnych.

Tw orzenie obrazu na ekranie lampy o scy lo sk o ­ pow ej lub monitora następuje w skutek m odu­

low ania jasności plamki wzm ocnionym i syg n a­

łami wybranych rodzajów prom ieniowania em i­

tow anych przez próbkę. Plamka przebiega p o ­ w ierzchnię ekranu synchronicznie z analizują­

cą wiązką elektronów pierw otnych, dając po-

1 Od w ie lk o ś c i p rzek ro ju w ią z k i w p u n k cie z e tk n ię c ia z próbką z a le ż y zd o ln o ś ć ro z d z ielc z a m ik ro sk o p u , np. p rzy p rzek r o ju = 6 nm z d o ln o ś ć r o z d z ielc z a SEM w y n o s i o k o ło 8 nm.

* E lek tro n y w tó rn e są to w s z y s t k ie e m ito w a n e przez c ia ło sta łe ele k tr o n y o e n e r g ii m n ie js z e j od 50 eV .

W s z e c h ś w ia t, t. 89, n r 4/1988

83

w iększony obraz badanego obszaru próbki. Po­

nieważ natężenie każdego z rodzajów prom ie­

niowania w yk orzystyw anego do tworzenia obrazu zależy w charakterystyczny sposób od reliefu badanego mikroobrazu (ryc. 1 c), obrazy otrzym ywane na ekranie również zawierają in­

formacje bezpośrednio związane z morfologią jego powierzchni. O trzym ywane w SEM obra­

zy charakteryzuje bardzo duża głębia ostrości (przy takim samym pow iększeniu jest ona od 300 do 500 X w iększa niż w m ikroskopie św ietl­

nym) i dzięki tem u elektronogram y sprawiają wrażenie trójw ym iarow ych i ujawniają duże bogactw o szczegółów . Zakres pow iększeń u zy­

skiw anych w SEM jest szeroki, zw ykle od 7X do 800 000X , obejm uje w ięc zarówno pow ięk­

szenia mikroskopu św ietlnego, jak i TEM. Zna­

cznie lepsza niż w mikroskopie świetlnym jest też zdolność rozdzielcza, w ynosi ona od 2,5 nm do 10 nm (czyli 0,0025—0,01 jim), podczas gdy zdolność rozdzielcza mikroskopu św ietlnego tylko 0,2 urn, W arto jeszcze nadmienić, że w warunkach laboratoryjnych osiągnięto już zdolność rozdzielczą SEM równą 0,5 nm, a więc zbliżoną do gw arantow anych jedynie przez TEM. Korzystną cechą mikroskopii skaningo­

wej jest rów nież i to, że pozwala na znaczne uproszczenie procesu przygotow ania materiału do obserw acji i niekiedy próbkę można oglą­

dać już kilkanaście minut po pobraniu okazu ze środowiska.

W zależności od w łaściw ości biologicznych obiektu stosuje się różne techniki preparacyj- ne. O gólnie biorąc przygotow anie preparatu biologicznego do badania w SEM obejmuje:

w stępne oczyszczenie, utrwalenie, odw odnie­

nie, w ysu szen ie i napylenie. N ie każdy jednak materiał wym aga przejścia przez te w szystkie etapy. N iektóre twarde obiekty, takie jak np.

zarodniki czy ziarna pyłku przeważnie podda­

je się od razu napyleniu bez żadnego w stępne­

go przygotow ania (ewentualnie oczyszczając przedtem ich pow ierzchnie z zanieczyszczeń m echanicznych).

Do oczyszczenia powierzchni badanej próbki z zanieczyszczeń w ystarczy w przypadku oka­

zów suchych strumień czystego powietrza. Do m ateriałów m okrych stosuje się przepłukiwa­

nie w odpow iednich roztworach, a nastpp- nie w w odzie destylow anej. Przy silnie przyle­

gających zanieczyszczeniach działa się falami ultradźwiękowymi. Kolejnym etapem jest z re­

guły utrwalanie. W SEM stosuje się utrwalacze podobne do używ anych w TEM. Po utrwaleniu próbki muszą być odwodnione. W tym celu przeprowadza sie najczęściej obiekt kolejno przez roztw ory alkoholu ety lo w eg o lub aceto­

nu o coraz w iększych stężeniach. Następnie obiekt suszy się w powietrzu metodą punktu krytycznego używ ając ciekłego C 0 23 lub przez zamrożenie obiektu i usunięcie w ody z tkanek przez sublim ację w warunkach w ysokiej próż­

ni. N ależy zaznaczyć, że suszenie jest bardzo

Punktem ( = sta n em ) k ry ty c zn y m o k reśla s ię t a k ie w arunki tem p e­

ratury i c iśn ie n ia , p rzy k tó ry ch za n ik a gra n ica m ięd zy fazą ciek łą a g a z o w ą .

trudnym etapem preparatyki i głów ną przyczy­

ną zniekształcenia struktury badanego m ateria­

łu. Istotny w p ływ na jakość uzyskiw anego w SEM obrazu ma również napylanie. Przed napylaniem preparat przykleja się za pom ocą odpow iedniego kleju do specjalnego (z reguły m osiężnego) stolika próbek. W charakterze k le ­ ju używa się substancji dobrze przewodzących ładunki elektryczne, np. pasty z koloidalnego srebra. Próbki napyla się zw ykle w ęglem , z ło ­ tem, platyną lub np. rów nocześnie w ęglem i złotem, w urządzeniu zwanym napylarką, w warunkach w ysokiej próżni rzędu 1X 10~ 5 tora.

Początkowo najszersze zastosow anie znajdo­

w ał SEM w taksonomii. Obraz elektronowo-m i- kroskopow y ujawniał bowiem złożoność pozor­

nie prostych struktur. Pozw oliło to w zbogacić konw encjonalne opisy np. ziaren pyłku, o w o c­

ków czy nasion. W iele cech urzeźbienia p o ­ wierzchni należy do cech taksonomicznie w a­

żnych. Są to cech y diagnostyczne, dlatego in­

formacja poszerzona przy zastosowaniu SEM pomagała i nadal niejednokrotnie pomaga w rozwiązaniu taksonom icznych problemów, poprzez potwierdzenie, zm odyfikowanie lub odrzucenie dotychczasow ych klasyfikacji.

Obecnie obok taksonomii SEM znajduje p o­

w szechne zastosow anie także w innych d zie­

dzinach botaniki. M ożliwe są na przykład ba­

dania anatomiczne pozw alające prześledzić przestrzenne związki poszczególnych tkanek (w tym i tkanek miękkich), które b y ły d otych­

czas znane jedynie przez zestaw ienie przekro­

jów w yk onyw anych w różnych płaszczyznach.

Poważne usługi oddaje SEM w fitopatologii przez m ożliw ość dokładniejszego śledzenia procesu infekcji; wzajemnej relacji pasożyt — żyw iciel oraz powstawania zmian chorobo­

wych. Pow szechnie stosuje się SEM w em brio­

logii m.in. do badania procesu zapylenia (rela­

cje pyłek — znamię) i em briogenezy. Od n ie ­ dawna zaczęły ukazyw ać się prace, w których opisuje się naw et struktury kom órkowe bada­

ne w SEM, np. plastydy czy chromosomy.

Znaczne korzyści daje ponadto w ykorzysta­

nie promieniowania rentgenow skiego jako źró­

dła informacji. Prom ieniowanie takie, jak już tu wspomniano, należy do zjawisk fizycznych w yw ołanych działaniem wiązki elektronów o odpowiedniej energii na ciało stałe (ryc. lc).

Pow stające widmo prom ieniowania rentgeno­

w skiego ma charakter ciągły (widmo ciągłe) lub liniow y (widmo charakterystyczne), w zależ­

ności od mechanizmu jego powstawania.

W idmo ciągłe jest efektem hamowania roz­

pędzonych elektronów w polu elektrom agne­

tycznym atom ów ciała stałego. W ten sposób elektrony tracac sw oją eneraie dają widmo ciągłe jako zbiór fal o różnej długości (długość fali zależy od elektronów pierwotnych). W id­

mo ciągłe stanowi tło widma charakterystycz­

nego i jest zjawiskiem niekorzystnym , gdyż utrudnia identyfikację pierw iastków znajdują­

cych się w próbce.

Charakterystyczne prom ieniowanie rentge­

now skie natomiast pow staje w w yniku wybi-

84

Ryc. 2. R y su n e k o b ra z u ją c y m ech a n izm w z b u d z e n ia c h a ­ ra k te ry s ty c z n e g o p ro m ie n io w a n ia re n tg e n o w s k ie g o : L 1 K —- poziom y e n e rg e ty c z n e ato m u , 1 i 3 — d ro g a e le k ­ tro n u p ie rw o tn e g o p o c h o d z ą c e g o z s o n d y e le k tro n o w e j, 2 — ją d ro atom u, 4 — c h a ra k te ry s ty c z n e p ro m ie n io w a ­ n ie re n tg e n o w s k ie , 5 — e le k tro n w y b ity z poziom u K.

cia elektronu z w ew nętrznego poziom u e n erg e­

tyczn ego atomu przez elektron pierw otny, z następnym przeskokiem i zajęciem opróżnio­

nego m iejsca przez elektron z poziom u e n e r g e ­ tycznie w yższego. Istniejąca m iędzy tym i d w o ­ ma poziomami różnica energii zostaje w ypro- m ieniowana w postaci kw antu prom ieniowania rentgenow skiego. W idm o charakterystyczne ma w ięc ściśle określone długości fal. Odpo­

wiadają one w sposób jednoznaczny liczbom atom owym pierw iastków znajdujących się w próbce. Im bow iem w yższa jest liczba ato­

m owa pierw iastka tym w iększa jest też różnica energii m iędzy w ew nętrznym i poziom am i e n er­

getycznym i i em itow ane prom ieniow anie b ę ­ dzie bardziej krótkofalowe.

Zjawisko pow staw ania charakterystycznego prom ieniowania rentgenow skiego ilustruje ryc. 2. Jeżeli elektron pierw otn y w y b ije e le k ­ tron np. z poziomu K (wprowadzając atom w stan wzbudzenia) w ów czas elektron z w y ż sz e ­ go energetycznie poziom u (np. L) przeskakuje na opróżnione m iejsce. Różnica energii zostaje wyprom ieniow ana w postaci kw antu prom ie­

niowania charakterystycznego, a atom powraca do stanu podstaw ow ego. A b y jednak ow o pro­

m ieniow anie m ogło zostać w yk orzystane w charakterze nośnika informacji, SEM m usi b yć dodatkow o w yp osażon y w m ikroanaliza- tor rentgenow ski. Jest to aparatura przezna­

czona do jakościow ej i ilościow ej analizy pier­

w iastków w badanym obiekcie. Za jej pom ocą m ierzy się długość fali (lub energię) oraz n atę­

żenie rentgenow skiego prom ieniow ania cha­

rakterystycznego.

Podstawą jakościow ej m ikroanalizy ren tge­

now skiej jest zależność długości fali (energii) prom ieniowania charakterystycznego od liczby atom owej pierw iastka em itującego to prom ie­

niow anie. Starsze m ikroanalizatory pracow ały na zasadzie analizy długości fali (metoda WDS = . W avelenght D ispersive Spectrom etry) i um ożliw iały w yk ryw anie pierw iastków od 5B do 92U. W now szych dokonuje się pomiaru energii prom ieniowania charakterystycznego (metoda EDS =. Energy D ispersive Spectro­

metry). Do wzbudzenia prom ieniow ania u ż y ­

w a się w m etodzie EDS wiązki elektronów o znacznie m niejszym natężeniu niż w m eto­

dzie WDS, a konsekw encją jest zm niejszenie analizow anej m ikroobjętości. W ielką zaletą m etody EDS jest też m ożliw ość rów noczesnej analizy w ielu pierw iastków oraz uzyskiw anie znacznych natężeń prom ieniowania naw et w przypadku analizy śladow ych stężeń pier­

wiastka. Za pom ocą m etody EDS można w y ­ kryw ać pierw iastki od 9F (lub nN A ) do 92U.

Niedostatkiem obu metod jest niekorzystna granica w ykryw alności dla lekkich pierw iast­

ków. Do ich w ykryw ania służy wyprodukow a­

ny niedaw no przez Japończyków analizator energii (ASEA 2). M ierzy on w ielk ość spadku energii wiązki elektronów pierw otnych po przejściu przez próbkę. Za pom ocą tego urzą­

dzenia uzyskuje się najlepsze efekty w łaśnie w w ykryw aniu pierw iastków lekkich, od 3Li do sO.

Tak w ięc posługując się łącznie metodą EDS (WDS) i ASEA mamy m ożliw ość w ykryw ania w próbce w iększości znanych pierw iastków.

W obrębie analizy jakościow ej wyróżniamy:

— analizę pow ierzchniow ą. Pozwala ona na uzyskanie poglądow ego rozkładu stężenia pier­

w iastk ów w wybranym mikroobszarze dzięki wzbudzeniu prom ieniowania rentgenow skiego przez w iązkę elektronów skanowaną po­

wierzchniow o. Obraz rozkładu pierwiastka re­

jestruje się za pom ocą kam ery fotograficznej.

— analizę liniow ą, za pomocą której uzyskuje się poglądow y rozkład stężenia pierw iastków wzdłuż wybranej linii analizy dzięki w zbudze­

niu prom ieniowania rentgenow skiego wiązką skanowaną liniowo; rejestracja również za po­

mocą kam ery fotograficznej.

W ramach m ikroanalizy rentgenow skiej mo­

żna w yodrębnić ponadto analizę ilościow ą. Jej podstawą jest proporcjonalna zależność pom ię­

dzy stężeniem pierw iastka i natężeniem jego prom ieniowania charakterystycznego. Zaś ana­

liza poleaa na zliczaniu liczby im pulsów z w y ­ branej objętości próbki i wzorca -oraz tła dla wzorca i próbki. Pomiar liczby im pulsów do­

k onyw any jest za pom ocą licznika przy stałym wybranym czasie zliczania. N a leży zaznaczyć, że błąd oznaczenia m oże sie w ahać w szero­

kim przedziale wartości. Zależy to bow iem m ię­

dzy innym i od dokładności stosow anego wzorca.

Przykładem jednego z now szych zastosowań SEM m oże być jego w ykorzystanie do diagno­

zowania uszkodzeń roślin w yw ołan ych przez czynniki abiotyczne. W czesne w yk rycie takich uszkodzeń jest trudne ale niezw ykle istotne dla poznania charakteru choroby i przedsięwzięcia odpow iednich środków zaradczych. Do w yk ry­

cia, identyfikacii i diagnozy uszkodzeń w y w o ­ łanych na przykład przez fitotoksyczne p y ły w ykorzystuje się obecnie czasochłonne techn i­

ki analityczne, takie jak absorpcyjna spektro­

metria atom owa, jądrowy rezonans m agnetycz­

ny i inne. Konwencjonalna mikroskopia św ietl­

na i transm isyjny m ikroskop elektronow y są

w takich badaniach mało efektyw ne. SEM w

W s z e c h ś w ia t, t. 89, n r 4/1988

85

połączeniu z mikroanalizą rentgenow ską jest natomiast dokładną i, co m oże jest nawet w aż­

niejsze, szybką metodą identyfikacji i ilościo­

w ej ocen y uszkodzeń spowodowanych zanie­

czyszczeniam i powietrza. M etoda ta została najpierw z pow odzeniem zastosowana do ba­

dania roślin poddanych gazowaniu ozonem ( 0 3) i dw utlenkiem siarki (S 0 2) w warunkach laboratoryjnych. Posługując się SEM badano także rośliny rosnące w warunkach polowych.

Porównano na przykład ze sobą liście A cer ru­

brum, który rósł w otoczeniu w zględnie c zy ste­

go powietrza ( 0 3 = ; 0,02 ppm4, S 0 2 = 0,002 ppm, py ły = 52 fxg • m -3) i liście pobrane z okazu ro­

snącego w pow ietrzu bardziej zanieczyszczo­

nym ( 0 3 = .0 ,0 4 ppm, S 0 2 = 0,01 ppm, pyły 232 (xg ■ m-3). Na liściach A. rubrum rosnącego w czystym pow ietrzu makroskopowo nie za­

obserwowano żadnych zmian chorobowych.

Również obraz m ikroskopow y obu badanych pow ierzchni liścia (tj. adaksjalnej =• górnej i abaksalnej =,. dolnej) nie ujawnił odchyleń od normy. Komórki epiderm alne abaksjalnej strony liścia b y ły w ypukłe (co św iadczyło, że znajdowały się w stanie turgoru) i obficie po­

kryte regularnym i utworami woskow ym i.

Próbki liści analizow ane przy użyciu m etody EDS w y k a zy w ały jedynie obecność krzemu (Si) i wapnia (Ca).

Strona adaksjalna liści A. rubrum rosnącego w pow ietrzu zanieczyszczonym nie miała usz­

kodzeń, natom iast na stronie abaksjalnej w i­

doczne b y ły obszary uszkodzone. Komórki epi­

dermalne, które znajdow ały się w obrębie ta­

kich obszarów b y ły zniekształcone (miały m.in. pozapadane ściany, a znajdujące się na ich powierzchni utw ory w oskow e zatraciły swój regularny, krystaliczny charakter). Zau­

ważono, że w uszkodzonych regionach akumu- low ały się różnego kształtu cząstki pyłów , cho­

ciaż w n iew ielkich ilościach znajdowano je także w obrębie nieuszkodzonych obszarów liścia. W szystkie cząstki pyłu, które analizow a­

no za pom ocą m etody EDS zawierały żelazo i siarkę obok m etali ciężkich. Ponieważ 0 3 i S 0 2 były w pow ietrzu w subfitotoksycznych stężeniach, należy sądzić, że opisane uszkodze­

nia liści A. rubrum zostały spowodowane przez zaadsorbowane cząstki pyłu zawierające m eta­

le ciężkie. Z kolei ograniczenie uszkodzeń do strony abaksjalnej liścia pozwala przypuszczać, że cząstki p y łów b yły zatrzym ywane przez for­

macje w oskow e (brak bowiem było pyłów i uszkodzeń na „gładkiej” powierzchni ada­

ksjalnej). Do uszkodzeń na stronie abaksjalnej przyczyniły się też prawdopodobnie w ystępu­

jące tu aparaty szparkowe, które um ożliwiły łatw iejsze przedostaw anie się do wnętrza liścia fitotoksycznych substancji w ym yw anych z czą­

stek pyłu. Tak w ięc SEM użyty łącznie z m e­

todą EDS m oże być wartościow ym narzędziem

do diagnozowania uszkodzeń w yw oływ an ych abiotycznym i zanieczyszczeniam i powietrza.

Przedstawione przykłady zastosow ań SEM nie wyczerpują naturalnie problemu, skaningo­

wą mikroskopię elektronow ą cechuje bow iem ciągły rozwój. Oferowane są coraz doskonal­

sze modele mikroskopów. Na przykład w roku 1985 wspomniana już tu japońska firma JEOL zaprezentowała now y mikroskop skaningow y (JSM-880), który wśród mikroskopów produko­

w anych seryjnie wyróżnia się najlepszą zdol­

nością rozdzielczą ( = ; 1,5 nm).

Często publikowane są również informacje 0 udoskonaleniach m etodycznych. Na przykład niedawno opisano bardzo uproszczoną m etodę preparatyki materiału roślinnego, która ponad­

to umożliwia obserwację w SEM nawet żyw ych obiektów. N ależy tylko św ieżo pobrany obiekt szybko (w ciągu 1 minuty) przym ocować do alum iniowego stolika próbek. N astępnie um ieś­

cić stolik z obiektem na krótki czas w kom o­

rze schłodzonej do — 15°C, po czym w ciągu kilku minut (do 10) przeprowadzić obserw ację

1 ew entualnie wykonać fotografie.

O tym, że przeprowadzona w SEM obserw a­

cja była rzeczyw iście przyżyciowa japońscy autorzy m etody (dr Kaneko ze w spółpracow ni­

kami) przekonali się sprawdzając po prostu czy istnieje ruch cytoplazm y5 w komórkach w ło s­

ków pręcikow ych trzykrotki, która była jed ­ nym z badanych obiektów. Dokonywali tego w mikroskopie św ietlnym po w yjęciu Obiektu z SEM. Stwierdzili, że prędkość ruchu cytoplaz- rny w badanych komórkach w ynosiła 5,5 ^m •

• s -1 , 20°C i była bardzo zbliżona do prędkości ruchu cytoplazm y w nienaśw ietlonych elektro­

nami komórkach kontrolnych.

Korzyści płynące z tej now ej m etody są na­

stępujące: (1) w czasie krótkotrwałej obserwa­

cji w SEM (przy napięciach 10 kV i natężeniu wiązki elektronów — tzw. prąd absorbowany

— w ynoszącym 5 X 1 0 -11A) obiekty roślinne są najprawdopodobniej żywe; (2) preparatyka ma­

teriału jest bardzo uproszczona i dlatego szyb­

ka i ekonomiczna; (3) dzięki pom inięciu che­

m icznego utrwalania oraz kolejnych etapów, takich jak odwadnianie i suszenie zminimalizo­

wana została liczba artefaktów.

Opisana nowa metoda (nazwana przez auto­

rów niskotemperaturową SEM =■ „low-tempe- rature SEM") nie pozwala jednak na bezpośre­

dnią obserwację św ieżego materiału przy bar­

dzo dużych pow iększeniach i przez długi czas ze względu na pow stające w takich warunkach uszkodzenia struktury.

W p ły n ę ło 30.111.87

Dr Adam W o źn y p ra c u je w Z a k ła d zie B o ta n ik i O g ó ln e j U n iw e r ­ sy te tu im . A . M ic k iew icz a w Poznan iu .

Ppm m ilio n o w a c z ę ś ć (skrót od parts p er m ilion ); 1 ppm =* * J e s t t o jed e n z ru ty n o w y c h -sp o so b ó w sp ra w d za n ia ż y w o tn o śc i na

** H<J * g —1 “ m g • k g —* =» g • t —1 =» 10—4°/* m g • d cm —* p o zio m ie k o m ó rk o w y m .

86

BERNARD STA N IEĆ (Lublin)

RÓŻNORODNOŚĆ TROFICZNA A ZNACZENIE GOSPODARCZE I BIOCENOTYCZNE CHRZĄSZCZY

C h rząszcze {C o leo p tera ) są n a jlic z n ie js z y m rzęd em o w ad ó w liczący m około 400 000 g a tu n k ó w z g ru p o w a n y c h w p o n a d stu ro d z in a c h (w P o lsce o k o ło 7000 g atu n k ó w ).

B udow ą, sp o so b em o d ż y w ia n ia się i z a c h o w a n ie m w ie ­ le form w y k a z u je c ie k a w e p rz y s to so w a n ia d o w a ru n ­ k ów p a n u ją c y c h w ró ż n y c h ś ro d o w isk a c h ich e g z y ­ s te n c ji.

P o sta c ie d o ro słe i la rw y w ięk szo ści c h rz ą s z c z y d ra ­ p ie ż n y c h ta k ic h ja k b ieg a c z o w a te (C a ra b id a e), trz y sz - czo w ate (C ic in d e lid a e ) i n ie k tó re k u s a k o w a te (S ta p h yli- n id a e) m a ją zazw y czaj w y sm u k łe, często ró w n ie ż m o cn ą b u d o w ę c ia ła o raz dobrze w y k s z ta łc o n e b ie ż n e n o g i, d e c y d u ją c e o sp ra w n y m p o ru s z a n iu się. G ry z ą c y a p a ra t g ę b o w y c h a ra k te ry s ty c z n y n ie m a l d la c a łe g o rz ę d u , u z b ro jo n y je s t np. u trzy szcza C icindela w siln e , zę b a te żu w aczk i u m o ż liw ia ją c e p o lo w a n ie n a ró ż n e b e z k rę g o w ­ ce (larw y, p o c z w a rk i m o ty li i ro ś lin ia re k , ślim ak i, dżdżo­

w nice). G a tu n k i z ro d zajó w b ie g a c z (C a ra b u s) i tę c z n ik C aJosom a tr a w ią p o k a rm p o z a je lito w o . O fia ra o b le w a n a je s t so k am i tra w ie n n y m i, w y d z ie la n y m i n a z e w n ą trz z p rz e w o d u p o k arm o w eg o . E nzym y ro z k ła d a ją p o k a rm , k tó r y n a stę p n ie p o ły k a n y je s t w p o sta c i p ó łp ły n n e j przez d ra p ie ż n ik a . W y d łu ż o n e i sp ła sz c z o n e z d o b rze w y k sz ta łc o n y m i odnóżam i la rw y k a m p o id a ln e , o d ż y w ia ­ ją się ró w n ie ż ży w ą zdobyczą. D rap ieżn y tr y b ż y c ia p ro w a d z ą ta k ż e im ag in es i la rw y w ię k sz o śc i b ie d ro n k o - w a ty c h (C o ccin ellid a e ), o b u m ie rk o w a ty c h (R hizophagi- d a e ), p rz e k ra s k o w a ty c h (C lerid a e) i g n ilik o w a ty c h (His- terid a e). P ierw sze z w y m ie n io n y c h p o w y ż e j, to sp rz y ­ m ie rzeń cy czło w ie k a w w alce z m szy cam i i in n y m i b ez­

k ręg o w cam i. P rz e d sta w ic ie le p o z o sta ły c h ro d zin , np.

o b u m ie re k (R h izo p h a g u s), p rz e k ra s e k (T h a n a sim u s), peł- c ik (P la ty so m a ) są p rześlad o w cam i ró ż n y c h sta d ió w ro z ­ w o jo w y c h k o rn ik ó w i in n y c h o w a d ó w ż y ją c y c h p o d k o rą . In n e d ra p ie ż n e chrząszcze ja k np. g a tu n k i z r o ­ d z a ju g n ilik (H ister), p o s ia d a ją c e o d n ó ż a g rz e b n e , p rz e ­ b y w a ją w naw ozie, gdzie p o lu ją n a la r w y m u ch ó w ek . C ie k a w y m w y p a d k ie m d ra p ie ż n ic tw a w ś ró d lą d o w y c h C o le o p te ra je s t sy n e c h tria . S y n e c h try , do k tó r y c h n a le ­ ży m ięd zy ininymi O u ed iu s b re v is (S ta p h y lin id a e ) są w sp ó łm ie sz k a ń c a m i m row isk, ż y ją n a jc z ę ś c ie j w ich p e ­ ry f e ry jn y c h częściach. G dy te m p e ra tu ra o to c z e n ia je s t sto su n k o w o n isk a (nocą) w ch o d zą do c e n tru m m ro w isk a i z ja d a ją ja ja o raz larw y . G a tu n k i te są tr a k to w a n e w ro ­ go przez g o sp o d arzy , a u trz y m u ją się p rzy ż y c iu dzięk i w y tw o rz e n iu m echanizm ów o b ro n n y c h — o d s tra s z a ją c e w y d zielin y , duża szy b k o ść i zw inność.

R ów nież w śró d ch rząszczy w o d n y ch w y s tę p u je w ie le form d rap ieżn y ch . N ależą o n e do p ły w a k o w a ty c h (Dy- tisc id a e ), k rę ta k o w a ty c h (G y rin id a e ) i n ie lic z n e z k ału ż- n ic o w a ty c h (H y d ro p h ilid a e ). O p ły w o w y k s z ta łt c ia ła , o d n ó ża p ły w n e za o p a trz o n e w ró ż n e w ło sk i i szczecin k i lu b d o d a tk o w o siln e ich sp łaszczen ie (k rę ta k o w a te ), u ła tw ia ją p o ru s z a n ie się a z a ra z e m p o lo w a n ie n a n ie ­ w ie lk ie zw ie rz ę ta ż y ją c e w śro d o w isk u w o d n y m . Są nim i ró ż n e b ezk ręg o w ce (pierścienice, s k o ru p ia k i, la rw y o w a ­ d ó w ), a ta k ż e d ro b n e k rę g o w c e (n ary b ek ). G łów nym p rz e ś la d o w c ą m ały ch ry b są żarło czn e, u z b ro jo n e w p o ­ tę ż n e sie rp o w a te żuw aczki la r w y p ły w a k o w a ty c h , np.

z ro d z a jó w p ły w a k (D ytiscu s) i to p ie ń (C yb ister). „ O rę ­ żem " ty m n a p a s tn ik n a k łu w a o fiarę, a n a s tę p n ie k a n a ­

lik iem w p ro w a d z a p ły n tr a w ie n n y do je j ciała. Po p e ­ w n y m czasie w y s y s a ro zło żo n e en zy m a ty c z n ie tk a n k i.

O b o k d ra p ie ż n ic tw a in n y p rz y p a d e k zoofagii to p aso- ży tn ictw o . U ch rząszczy te n ro d z a j zale żn o ści je s t sto ­ su n k o w o rz a d k o sp o ty k a n y , choć stw ie rd z o n y zo stał u s z e re g u g a tu n k ó w z ro d zin y : m a jk o w a ty c h (Meloidae), k u sa k o w a ty c h (S ta p h y lin id a e ) i P la ły p sy llid a e . O leica p stra M e lo e va rieg a ta je st e k to p a s o ż y te m la rw sp o łecz­

n y c h b ło n k ó w e k (osy, pszczoły). R ozw ój ty c h p a so ż y tó w z n a d p rz e o b ra ż e n ie m (hiperm etam orfoza) c h a ra k te ry z u je się w ię k sz ą liczb ą sta d ió w la rw a ln y c h . P o czątk o w e, to ru c h liw e , ciem no u b a rw io n e tró jp a z u rk o w c e (triunguli- nus), o d ż y w ia ją c e się hem olim fą g o sp o d arza. N a stę p n e la rw y są białe, m ię k k ie i m ało ru ch liw e, ż y w ią c e się ja ja m i i czerw iem . K o lejn e sta d iu m to n ie p o b ie ra ją c a p o k a rm u p se u d o p o c z w a rk a (form a zim u jąca), k tó r a w io ­ sn ą lin ie je i po k ró tk im jeszcze o k re s ie ż e ro w a n ia p rze­

chodzi o sta te c z n e , ty p o w e p rzep o czw arczen ie. K ilk a s ta ­ diów la rw a ln y c h w y s tę p u je te ż w ro z w o ju ry d z e n ic y A leo ch a ra z k u sa k o w a ty c h . E k to p a so ż y ty te ż y ją często na p o c z w a rk a c h szk o d liw y ch g o sp o d arczo m u ch ó w ek , ap. śm ie tk i H y ie m y ia , o d ż y w ia ją c się ic h hem olim fą.

O w a d y d o sk o n a łe z ja d a ją ró ż n e sta d ia ty c h d w u sk rzy - d łych. P rz y k ła d e m p a so ż y tn ic tw a la rw ja k i o w ad ó w d o sk o n a ły c h je s t P la ty p sy llu s castoris (P latypsyllidae).

L arw y o raz siln ie sp łaszczo n e, b e z sk rz y d łe i śle p e im a­

g in es ż y ją w sie rśc i b obrów o d ż y w ia ją c się n a sk ó rk ie m i w y d z ie lin a m i sk ó ry .

M a rtw e z w ie rz ę ta (drobne p ta k i i ssak i) sta n o w ią sto ­ su n k o w o łatw o d o stę p n ą b azę p o k arm o w ą ró w n ie ż dla chrząszczy p a d lin o ż e rn y c h (nekrofagów ). G rab arze N e- crophorus, p rz e d sta w ic ie le o m a rlic o w a ty c h (Silphidae) o d ż y w ia ją c e się często u p rz e d n io z a k o p an y m i tru p a m i zw ie rz ą t, sta n o w ią „służbę s a n ita rn ą " w św iecie o w ad ó w . U ty c h ch rząszczy z a o b serw o w an o c ie k a w y p rz y k ła d o p iek i n a d potom stw em . S am ica N e cro p h o ru s v e sp illo sk ła d a ja ja do ja m e k boczn y ch k o ry ta rz a p ro w ad ząceg o do u p rz e d n io p rz y g o to w a n e j i z a g rz e b a n e j k u li p ad lin y . Po k ilk u d n ia c h w y lę g a ją się la rw y , k tó r e g ro m ad zą się w p a d lin ie ja k p is k lę ta w gnieździe. P o czątk o w o k a r ­ m io n e są przez ro d zicó w p rz e tra w io n ą , b ru n a tn ą cieczą, a po k ilk u d n ia c h o d ż y w ia ją się już sam o d zieln ie. T ro ­ sk ę o p o to m stw o w y k a z u ją ró w n ież k o p ro fag iczn e żu- k o w a te (Scarabeidae). Ż uki (G ea tru p es) k o p ią p o d o d ch o ­ dam i ch o d n ik i, gdzie znoszą g ru d k i k a łu ja k o z a p a s y p o ­ k arm u d la ro z w ija ją c y c h się ta m larw . L arw y o ra z im a­

g in es o d ż y w ia ją c się ty m p o ży w ien ie m p o w o d u ją jego szy b szy ro zk ład . J e lito c ie n k ie ty c h o w ad ó w je s t zn acz­

nie w y d łu ż o n e ze w zg lęd u n a m ałą w a rto ś ć p o k arm o w ą odchodów .

W ś ró d ch rząszczy p rz e w a ż a ją g a tu n k i o d ż y w ia ją c e się ży w ą (fitofagi) lu b m a rtw ą (sąprofagi) m a te rią ro ś lin n ą . P o sta c ie d o ro s łe i często la rw a ln e s to n k o w a ty c h (C hiy- so m elid a e), w ielu ry jk o w c o w a ty c h (C u rcu lio n id a e ), a ta k ż e n ie k tó ry c h ż u k o w a ty c h (Scarabeidae) i spręży- k o w a ty c h (E lateridae) to fo lio fag i (liścio jad y ). Ic h la r ­ w y je d n a k ż y ją g łó w n ie w g leb ie, g d zie ż e ru ją n a k o ­ rz e n ia c h (rizofagi), często w a ż n y c h ro ś lin u p ra w n y c h .

P e w n e g a tu n k i o d ż y w ia ją c e się n e k ta re m i py łk iem

z k w ia tó w (m elitofagi), p rz y s to so w a ły się jed n o cz eśn ie

do z a p y la n ia o d w ie d z a n y c h ro ślin . W y d łu ż o n e ciało o raz

W s z e c h ś w ia t, t. 89, nr 4J1988

87

liczn e w ło sk i n a ż u w k a c h i ję zy c zk ach u ła tw ia ją p o b ie­

ra n ie p o k a rm u z m io d n ik ó w często głęb o k o położonych.

T ak o d ż y w ia ją się im ag in es zalęszczy co w aty ch (O ede- m eridae) o raz w p e w n y m sto p n iu k ó z k o w aty ch (Ceram- b ycidae) i o m o m iłk o w aty ch (C antharidae).

In te re s u ją c ą sp e c ja liz a c ję p o k arm o w ą, po łączo n ą z o b lig a to ry jn y m i o b u stro n n y m w spółżyciem z grzybam i (m utualizm ) w y k a z u ją n ie k tó re k o rn ik i (S c o ly tid a e ) i w y ry n n ik i (P la ty p o d id a e ). P o k arm la rw i o w ad ó w do­

sk o n a ły c h z w a n y „am b ro z ją " sta n o w ią p ew n e grzyby, np. M o n ilia candida. G rzy b y te ro z w ija ją się w y łączn ie w c h o d n ik a c h d rą ż o n y c h w d re w n ie p rz e z chrząszcze.

P o stacie d o ro s łe ty c h m ik o fag ó w ro z sie w a ją zaro d n ik i g rzyba, p rzen o sząc je w sp e c ja ln y c h w o rk o w a ty c h zb io r­

n ik ach , tzw . m ik a n g ia c h .

L arw y w ielu k ó z k o w a ty c h (C eram bycidae), b o g atk o - w a ty c h (B uprestidae), k a p tu rn ik o w a ty c h (B ostrlchidae) i k o ła tk o w a ty c h (A nobiidae) o d ż y w ia ją się zw y k le m a rt­

w ym d rew n em (ksylofagi). Ich m o cn a p u sz k a głow ow a u z b ro jo n a w s iln e żu w aczk i, um ożliw ia „ w stęp n ą o b ró b ­ k ę" tw a rd e g o p o k arm u . T raw ien ie o d b y w a się p rz y po­

m ocy o d p o w ie d n ic h enzy m ó w lu b o b ecn y ch w p rzew o ­ dzie p o k a rm o w y m sy m b io ty czn y ch m ikroorganizm ów . Te o sta tn ie ja k np. n ie k tó re g a tu n k i d ro żd ży , w sp ó łży ją m.in. z k o ła tk a m i i kózkam i. U k ario fag iczn y ch (żyw ią­

cych się p róchnem ) la rw je lo n k o w a ty c h {Lucanldae) oraz p e w n y c h ż u k o w a ty c h (C eto n ln a e), sy m b io n ty jeli­

to w e ro z k ła d a ją tru d n o stra w n ą celulozę w sp ecjaln y m ro zszerzen iu je lita ty ln e g o , tzw . „kom orze fe rm e n ta ­ c y jn e j”.

W śró d tę g o p o k ry w y c h sto su n k o w o liczn e są g atu n k i s y n a n tro p ijn e , s p o ty k a n e w m ag az y n ach , piw nicach, sp i­

ż a rn ia c h , sied zib ach lu d zk ich , itp. P o k arm em ty c h szk o d ­ n ik ó w są ró ż n e p ro d u k ty p o ch o d zen ia ro ślin n e g o lub zw ierzęcego. S k ó ram i, futrem , pierzem , zbioram i m u zeal­

nym i o d ż y w ia ją się s k ó rn ik o w a te (D erm eslldae) i pusto- szo w ate (P tin id a e). N ie s tra w n y d la ssak ó w głó w n y sk ła d ­ n ik te g o p o k a rm u — k e ra ty n a (su b sta n c ja białkow a), je st tra w io n a , np. przez la r w y m rz y k a m u zealn eg o A n łh r e n u s m u seo ru m d z ię k i w y tw a rz a n iu silnego en zy ­ mu re d u k u ją c e g o , k tó r y ro z ry w a trw a łe w ią z a n ia s ia r­

k o w e m ięd zy ła ń c u c h a m i białk o w y m i. N ie k tó re czarnu- c h o w a te (T enebrionidae), np. tro js z y k T rlbolium , m ącznik T en eb rio i z g n io tk o w a te (C ucujidae), np. spichrzel O ry- za e p h ilu s ż e ru ją w ro z d ro b n io n y c h p ro d u k ta c h za w ie ra ­ ją c y c h sk ro b ię (m ąka, k asza). P o d rażn io n e tro js z y k i w y ­ d z ie la ją lo tn e su b s ta n c je o d s tra sz a ją c e (m ieszanina ch i­

nonów ), od k tó r y c h a rty k u ły te n iep rz y je m n ie pachną.

In n e chrząszcze u sz k a d z a ją n asio n a ró ż n y c h ro ś lin u p r a ­ w nych. W s trą k a c h ro ś lin m o ty lk o w a ty c h (P apiliona- ceae) ro z w ija ją się zw y k le bezn o g ie la rw y strą k o w c ó w (Bruchidae), zaś w z ia rn a c h zbóż w o łe k zbożow y (Sito- p h ilu s granarius) z ro d z in y ry jk o w c o w a ty c h (C urculio- nidae).

S zeroki w a c h la rz sp e c ja liz a c ji p o k arm o w y ch i e k o lo ­ gicznych o raz duża ró żn o ro d n o ść i d u ż a liczeb n o ść t ę ­ g o p o k ry w y ch d e c y d u ją o zn aczącej ro li g o sp o d a rc z e j i b io cen o ty czn ej ty c h ow adów . T ak w ięc, w iele g a tu n ­ k ów fito fag iczn y ch p o w o d u je d uże szk o d y w u p ra w a c h polow ych, sa d a c h i sz k ó łk a c h le śn y c h , np. s to n k a z ie ­ m n iaczan a L eptinotarsa d ecem lin ea ta , k w ie c ia k ja b łk o - w iec A n th o n o m u s p om orum , szelin iak sosnow iec H y lo - bius abietis i c h rab ąszcz m ajo w y M elo lo n th a m elo lo n th a . Inne, są fizjologicznym i lu b tech n iczn y m i szk o d n ik am i drzew . K o rn ik d ru k a rz Ip s łyp o g ra p h u s, sp u szczel d o m o ­ w y H y lo tru p e s bajulus, że rd z ia n k a so sn ó w k a M onocha- m us g a lloprovincialis i p rz y p ła sz c z e k g ra n a te k P haenops c ya n ea , o b n iż a ją ich p ro d u k ty w n o ść i w a rto ś ć u ż y tk o w ą d rew na. Liczne form y sy n a n tro p ijn e niszczą lu b z a n ie ­ czyszczają ró żn eg o ro d z a ju a rty k u ły k o n su m p cy jn e. D u­

że szk o d y w p a sie k a c h (przy m aso w y m w y stęp o w an iu ) p o w o d u ją p a so ży tn icze la r w y m a jk o w a ty c h (Meloidae).

Z w y ją tk ie m n ie lic z n y c h sz k o d liw y ch g o spodarczo d r a ­ p ieżn y ch (C o leo p tera ) (p ły w ak o w ate n a p a d a ją c e n a n a r y ­ bek), w ięk szo ść g a tu n k ó w z te j g ru p y tro ficz n ej to w y ­ trw a li tę p ic ie le g ro źn y ch szk o d n ik ó w u p raw , np. m szyc, w ielu g ąsien ic, ślim aków i k o rn ik ó w . Jeszcze in n e m ają p ew n e zn aczen ie przy z a p y la n iu ro ś lin k w iato w y ch . N ie- p o śre d n ią ro lę w p rz y ro d z ie sp e łn ia ją w reszcie ch rz ą sz ­ cze sa p ro fa g ic z n e (nekrofagi, kopro fag i, k a rio fa g i i hu- m usofagi), k tó re p rz y s p ie sz a ją ro z k ła d m artw ej m aterii org an iczn ej.

Z d ru g iej s tro n y la r w y i im agines ch rząszczy sta n o w ią p okarm w ie lu g ru p zw ierząt, np. lic z n y c h p tak ó w i ss a ­ k ów o w ad o żern y ch .

J a k z pow yższego w y n ik a , ta g ru p a o w ad ó w ob o k d u ­ żego zn a c z e n ia g o spodarczego, p ełn i ró w n ież w ażn ą rolę ekologiczną. S tan o w iąc is to tn y i s ta ły sk ła d n ik ró żn o ­ ro d n y ch ek o sy stem ó w , w p ły w a ją c n a ich sk ła d oraz fu n k cjo n o w an ie.

W p ły n ęło 21.IV.87 r.

M gr Bernard S ta n ie ć je s t a s y ste n te m -sta ż y s tą w Z a k ła d zie Z o o lo g il U n iw e rsy tetu M arli C u r le -S k ło d o w sk le] w L u b lin ie.

R O C Z N I C E

B ronisław R ejchm an (1848— 1936)

Z apom niany przyrodnik, w spółpracow nik „W szechśw iata"

W ro k u b ieżą cy m m inie 140 ro czn ica u ro d zin B roni­

sła w a R ejch m an a, w y b itn e g o p o p u la ry z a to ra w iedzy p rzy ro d n iczej, p u b lic y s ty i p rz y ro d n ik a .

B ronisław R ejc h m a n u ro d z ił się 30 IX 1848 r. w W a r­

szaw ie, s tu d io w a ł n a W y d z ia le F izyk o -M atem aty czn y m (O ddział P rzy ro d n iczy ) w S zkole G łó w n ej i w r. 1870 u z y sk a ł na U n iw e rsy te c ie W a rsz a w sk im sto p ień k a n d y ­ d a ta n a u k p rz y ro d n ic z y c h . W czasie stu d ió w z e tk n ą ł się

z szerm ierzam i idei p o z y ty w isty c z n y c h i w łą c z y ł w n u rt

„p ra c y u p o d sta w " , k o n c e n tru ją c się przed e w szy stk im n a działaln o ści p o p u la ry z a to rsk ie j z zak resu sw ej sp e­

cjaln o ści. Był jed n y m z p ie rw sz y c h w P olsce p ro p a g a to ­ ró w d arw in izm u i zag ad n ien io m ty m p o św ięcił k ilk a b ro ­ szu r i liczn e a rty k u ły , w k tó ry c h je d n a k n a jc z ę śc ie j nie zajm o w a ł się zasad n iczy m rozw iązan iem p rzy ro d n ic z e j te o rii d o b o ru n a tu ra ln e g o łecz w y stę p o w a ł jak o je j zw o­

len n ik .

88

B ronisław R ejc h m a n (1848— 1936)

W la ta c h 1869— 1871 R ejch m an w s p ó łp ra c o w a ł z „P rze­

g lą d e m T y g o d n io w y m ". N ie z g a d z a ją c się je d n a k z m e ­ to d a m i w a lk i o s k r a jn ie p o ję te id e a ły p o z y ty w is ty c z n e , a szczeg ó ln ie z n a p a s tliw o ś c ią i b e z k o m p ro m iso w o ścią A le k s a n d ra Ś w ięto ch o w sk ieg o , ro z s ta ł s ię w r. 1872 z

„ P rzeg ląd em " i n a w ią z a ł w s p ó łp ra c ę z n o w o p o w s ta ją ­ c y m i czasopism am i re p re z e n tu ją c y m i k ie r u n e k u m ia rk o ­ w a n y . W r. 1872 B. R e jc h m a n b y ł w sp ó łz a ło ż y c ie le m t y ­ g o d n ik a „ P rz y ro d a i P rzem y sł", p ie rw s z e g o czaso p ism a p o p u la rn o n a u k o w e g o p o św ię c o n e g o ro z p o w sz e c h n ia n iu n a u k p rz y ro d n ic z y c h i ich p ra k ty c z n e m u z a sto so w a n iu w p rzem y śle , w la ta c h 1873— 1874 b y ł je d n y m z je g o r e ­ d a k to ró w , a od r. 1874 czło n k iem k o m ite tu re d a k c y jn e g o . L iczne a rty k u ły z z a k re s u sz e ro k o p o ję ty c h n a u k p rz y ­ ro d n iczy ch , re c e n z je , o m ó w ie n ia i tłu m a c z e n ia n a jn o w ­ szej lite r a tu r y o raz in fo rm a c je o o sią g n ię c ia c h n a u k i z a ­ g ra n ic z n e j p u b lik o w a ł R ejch m an ró w n ie ż w w ie lu in n y c h czaso p ism a ch , m ięd zy in n y m i w „ N iw ie ", „ O p ie k u n ie D om ow ym ", „P a m ię tn ik u F iz jo g ra fic z n y m ”, „G azecie H a n d lo w e j" (był czło n k iem je j zesp o łu re d a k c y jn e g o ),

„ W ę d ro w c u ", „ A te n e u m ”, g d z ie w la ta c h 11876— 1878 p ro ­ w a d z ił d z ia ł „K ro n ik a n a u k o w a " . N a ła m a c h „K u rie ra W a rs z a w sk ie g o " d a ł się p o z n a ć ja k o d z ie n n ik a rz , a u to r re p o rta ż y z ż y c ia c o d zie n n eg o W a rs z a w y , w k tó r y c h z a j­

m o w a ł się p ro b le m a ty k ą sp o łeczn ą i g o sp o d a rc z ą . W la ta c h s ie d e m d z ie sią ty c h u b ie g łe g o w ie k u B. R e jc h ­ m a n u c z e stn ic z y ł w k ilk u w y p ra w a c h ta te rn ic k ic h o rg a ­ n iz o w a n y c h przez T y tu s a C h a łu b iń sk ie g o i d o k o n a ł p ie rw sz y c h w e jść n a n ie k tó re szczy ty . O p isy tr z e c h w y ­

c ie c z e k ta trz a ń s k ic h , b ę d ą c y c h d e b iu te m lite ra c k im R ejch m an a, z a w ie ra ją w ie le s p o s trz e ż e ń p rzy ro d n iczy ch . W ra ż e n ia z p o d ró ż y po S y b e rii o d b y te j w la ta c h 1878—

1880 p rz e k a z a ł R ejch m an w k sią ż c e Z d a le k ie g o w s c h o ­ du, p rz y c h y ln ie p rz y ję te j p rz e z k ry ty k ę , p o d k re ś la ją c ą p oza je j w a lo ra m i lite ra c k im i sp o strz e g a w c z o ść i w ra ż ­ liw o ść a u to ra w o p isach ró ż n o ro d n y c h n a p o ty k a n y c h p ro b lem ó w i za o b se rw o w a n y c h z ja w is k n a tu ry .

B. R e jc h m a n n a le ż a ł do g ro n a osób, d z ię k i in ic ja ty ­ w ie k tó ry c h z a czął u k a z y w a ć się w k w ie tn iu 1882 r. ty ­ g o d n ik „ W sz e c h św ia t", b ę d ą c y po z a w ieszen iu w y d a ­ w a n ia „ P rz y ro d y i P rz e m y słu " je d y n y m w ję z y k u p o l­

skim czasopism em o p ro filu p o p u la rn o p rz y ro d n ic z y m .

„ T y g o d n ik Ilu s tro w a n y " (r. 1882 s. 215) inform ow ał:

„... D zisiaj z ra d o ś c ią w ita m y „ W sz e c h ś w ia t" ja k o s p a d ­ k o b ie rc ę i n a s tę p c ę („P rzy ro d y i P rz e m y słu " J. H.) J e s t to F e n ik s o d ro d z o n y z p opiołów , d z ię k i m iłości, w ie d z y i e n e rg ii lu d z i d o b re j w o li, k tó rz y z a b ie ra ją c się do p r a ­ cy w p rz e k o n a n iu , iż o n a sam a ty lk o , g d y w y trw a ła i s u ­ m ien n a, w y w a lc z a p o w o d z e n ie i u zn a n ie ... Czy „W sz e c h ­ ś w ia t" b ęd zie szczęśliw szym o d „P rz y ro d y i P rzem y słu ", to d o p iero p rzy szło ść p o k a ż e ". R ejch m an w sp ó łp ra c o w a ł z „ W sz e c h ś w ia te m " o d p o c z ą tk u je g o is tn ie n ia do r. 1887, a w o k re s ie o d k w ie tn ia 1884 do k o ń c a g ru d n ia 1885 r. b y ł czło n k iem k o m ite tu re d a k c y jn e g o . Z a p e łn ia ł n u m e ry p is m a liczn y m i in fo rm ac jam i d o ty c z ą c y m i ży­

cia n a u k o w e g o i n a jn o w sz y c h o siąg n ięć, o m ów ieniam i in te re s u ją c y c h z a g ra n ic z n y c h p ra c i ró ż n y c h c ie k a w y c h w y d a rz e ń p rz y ro d n ic z y c h , re c e n z ja m i o ra z sam o d ziel­

n y m i p racam i, do k tó ry c h m ięd zy in n y m i n ależ ą: Sa- m o je d zi. S tu d iu m e tn o lo g ic zn e (1882)' i ro z p ra w a o ró ż d ż k a rs tw ie L aska c za r n o k się s k a i p o sz u k iw a n ia w o d y (1883).

O d r. 1884 o sła b ła a k ty w n o ść p is a rs k a R ejch m an a, co sp o w o d o w a n e zo stało p ra w d o p o d o b n ie z a a b so rb o w a n ie m sp ra w a m i zało ż o n ej p rz e z n ieg o p ie rw s z e j w K ró le stw ie P o lsk im fa b ry k i o g n iw g alw an ic zn y ch , b a te rii i k ie s z o n ­ k o w y c h la ta r e k e le k try c z n y c h , is tn ie ją c e j jeszcze po śm ierci p o d n a z w ą „B ronisław R ejchm an. F a b ry k a A p a ­ ra tó w i E lem entów — T y ta n ”. B. R ejc h m a n w sp ó łd z ia ­ ła ł ró w n ie ż w zało ż en iu „S półki N a k ła d o w e j W a rs z a w ­ sk ie j" , b y ł je d n y m z in ic ja to ró w za ło ż e n ia „T o w arzy ­ stw a O g ro d n iczeg o W a rs z a w sk ie g o " i o g ro d u zo o lo g icz­

nego o ra z czło n k iem zało ż y cielem z rz e s z e n ia e le k try ­ ków , p o w sta łe g o w r. 1889.

Z d zia ła ln o śc i p is a rs k ie j R ejc h m a n a po r. 1884, p oza k ilk o m a a rty k u ła m i o c h a ra k te rz e in fo rm a c y jn y m i r e ­ cen zjam i, n a u w a g ę z a słu g u je c y k l p o le m ic z n y c h a rty ­ k u łó w zam ieszczo n y ch w „ K u rierze W a rs z a w sk im " w l a ­ ta c h 1893—1894, w k tó ry c h k w e stio n o w a ł w ia ry g o d n o ść e k sp e ry m e n tó w m ed iu m isty c z n y c h p rz e p ro w a d z a n y c h przez J u lia n a O chorow icza.

B ro n isław R ejch m an zm arł w W a rs z a w ie 22 lu te g o 1936 x.

W s z e c h ś w ia t 1982, 83: 197 Jan H a n i k |

. KANIONrzeki Malignę. Park NarodowyJasper,Alberta, Kanada. Fot.W. Mierzwiński