Гистологические исследования рыб в Пермском университете (ПГНИУ, пермь)

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5

УДК 597+639.3

ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЫБ В ПЕРМСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

© 2014 В.В. Жук, Т.А. Гилева, С.Р. Шагалыева, Е.А. Зиновьев

Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь

Поступила 22.06.2014

Приведены краткие данные по истории развития гистологических исследований в Пермском университете за 90 лет и современная проблематика.

Ключевые слова: гистология, изучения, рыбы, Пермский университет

Фундаментальные работы по гистологической структуре ряда тканей (хорда, плавательный пузырь, нервная система, органы воспроизводства) рыб разных систематических и экологических групп (осетровые, карповые, гцуковые, окуневые и др.) были широко представлены в университете в 20-30-е годы XX столетия, т.е. вскоре после образования первого ВУЗа на Урале. Обычно они проводились в интересах анализа онтогенеза (закладка, развитие) и эволюции тканей внутренней среды, как на местном материале, так и у морских рыб под руководством профессоров В. К. Шмидта и А.А. Заварзина (работы Баскиной [1], Мухиной [10-12]). В дальнейшем организаторами аналогичных исследований до середины столетия были известный ученый-профессор Е.С. Данини (работы Грязевой [5], Румянцева [13] и др.), особое внимание в это время уделялось эпителиальным и соединительным тканям. Значительный вклад в изучение разнообразных гистологических структур рыб и наземных позвоночных, включая человека внесли профессора З.С. Володина и И.И. Пестова, долгие годы работавшие после окончания ПГУ в Пермском медицинском институте.

После многочисленных преобразований в период Великой Отечественной Войны и позднее на кафедре зоологии позвоночных ПГУ были возобновлены гистологические исследования рыб доцентами Е.Я. Колмогоровой [7] и Т.В. Устюговой [15, 16]. Основной целью являлось выявление параметров динамики состава крови рыб разных по филогенезу, систематике и экологии - как самой лабильной системы организма, обеспечивающей его адаптивные реакции. Былы проанализированы и определены закономерности разных форм изменчивости гематологических показателей - индивидуальной на большинстве фаз онтогенезе (кроме личиночной) и групповой - поло-

Жук Валерий Владимирович, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии позвоночных и экологии, zoovert@psu.ru; Гилева Татьяна Александровна, аспирант, gilevata@yandex.ru; Шагалыева Сария Рамизовна, магистр, инженер кафедры зоологии позвоночных и экологии, zoovert@psu.ru; Зиновьев Евгений Александрович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой зоологии позвоночных и экологии, zoovert@psu.ru

вой, размерной, возрастной, сезонной, годовой, биотопической.

Большая часть многолетних исследований (70-80-е гг.) проведена на модельном объекте -хариусе из разнотипных популяций Прикамья, европейского севера, Сибири и Дальнего востока. В результате анализа, динамика состава элементов красной крови оказалась намного ниже состава разных форм лейкоцитарных клеток, хотя количественные изменения у них одинаковы. Выявлена зависимость количества эритроцитов и концентрации гемоглобина, а также ряда лейкоцитов от загрязнения рек и экотопической принадлежности (от величины водоема). В зонах повышенной мутности у хариуса обычно меньше гемоглобина, числа зрелых эритроцитов, лимноцитов при увеличении доли полиморфноядерных лейкоцитов и моноцитов. Вместе с тем наблюдается значительное сходство в качественных и количественных показателях крови у разных видов хариусов (бас. Камы, Кары, Байкала, Енисея, Амура и др.), что заставляет с осторожностью их использовать в систематике. Последнее предлагалось ранее П.Я. Тугарина [14]. Выяснено, что помимо многообразия органов кроветворения у хариуса основными являются почки, в меньшей мере селезенка.

Начаты подобные работы по плотве и лещу Камского водохранилища. При этом оказалось, что, несмотря на сходство состава крови каждого вида указанных рыб в Европе и Сибири, характер изменчивости популяционно специфичен. Наибольшие межпопуляционные различия обнаруживаются в лейкоцитарной форме. У камских рыб наблюдается большее содержание лейкоцитов разных форм. Нередко расхождения статистически достоверны, но не ясно насколько изменения патологичны и обратимы. В последнее время проведены аналогичные исследования по пескарю, окуню и ротану [4]. Еотовится защита кандидатской диссертации по этой проблематике (Еи-лева).

Одновременно с указанными работами развивались гистологические исследования желудочнокишечного тракта рыб, органов размножения В.В Жуком [6] (Н.Н. Шуклина [17] и др.), обонятельных структур А.В. Боронниковым [2, 3], также в

Водные экосистемы

основном на наиболее всесторонне изучаемом объекте - хариусе и филогенетически близких лососевидных. Наибольший интерес вызвал детальный анализ онтогении, развития так называемого спирального клапана в средней кишке хариуса, близкого по строению древним сельдеобразным. Этот орган, естественно не гомологичен таковому акуловых, но, несомненно, увеличивает всасывательную поверхность кишечника и важен для познания процессов конвергенции. Гистологическое строение ЖКТ, печени, почек, гонад оказалось как достаточно структурно стабильным, так и динамичным в плане патологических изменений из-за воздействия агрессивных поллютантов или взвешенных частиц, то есть может использоваться в ихтиотоксикологии.

Для целей систематики были организованы тщательные остеологические исследования рыб, с использованием гистологических методик С.В. Русских, как региональных, так и морских объектов, спорных по генезису, таксономии (морские окуни - доцент Н.И. Литвиненко, скорпенообраз-ные - профессор С.А. Мандрица). По лососевидным и окуневым получены оригинальные данные, позволяющие проследить их родословные связи, формирование многих анатомических признаков в онтогенезе, уточнить положение видов, родов, семейств в системе отрядов и подотрядов. Для европейского и западносибирского хариусов остеологические признаки описаны впервые. Большое внимание уделено специфике строения сейсмосенсорной системы и ее использованию в систематике на уровне рода и выше. Естественно, что экологические особенности в данных структурах проявляются намного реже, чем в лабильных морфофизиологических показателях, хотя антропогенные воздействия часто приводят к нарушению хода онтогенеза и появлению разнообразных патологических отклонений (сращение, недоразвитие позвонков и дуг, искривления, деформации скелетных образований и др.).

Специально для индикации отравления вод исследовалось накопление тяжелых металлов (и прочих микроэлементов) в рыбах впервые в регионе предпринятое Т.В. Устюговой в 70-е годы XX в [15, 16 идр.] ив дальнейшем продолженное Н.В. Костицыной [8, 9 и др.]. В целом все указанные выше направления работ можно подразделить на 3 этапа, которые в значительной мере взаимосвязаны:

1) сравнительно эволюционный;

2) морфологосистематический;

3) морфологоэкологический.

В настоящее время по-прежнему актуальны все вопросы, связанные с характеристикой особенностей, динамичности, развития гистоструктур и гистохимической специфики органов и тканей рыб. Вместе с тем наиболее перспективно на основе познания норм строения и адаптивных

реакций в разных градиентах среды, определение отклонений для расчета индексов экологического неблагополучия, особенно в зонах экологической напряженности (городские агломерации, выемка ПГС, разработка полезных ископаемых и др.), то есть гистологотоксологическое направление работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баскина В.П. Своеобразная соединительная ткань в плавательном пузыре стерляди // Изв. Биол. Науч.-иссл. ин-та и биол. станции при Перм. гос. ун-те. Т. 3. Выл. 7. 1925. С. 275-282.

2. Боронникое А.В. О строении спирального клапана европейского хариуса // Экология гидробионтов водоемов Западного Урала: Межвуз. сб. науч. тр. Пермь. Перм. гос. ун-т. 1988. С. 130-137.

3. Боронникое А.В. Сравнительное гистологическое и гистохимическое исследование обонятельного эпителия некоторых лососевидных рыб // Сб. науч. тр. ГОСНИОРХ. Л. 1988. С. 141-146.

4. Гилева Т.А., Костицына Н.В., Зиновьев Е.А., Бакланов М.А. К содержанию тяжелых металлов в органах и тканях ряда популяций пескаря Gobio gobio (L.) бассейна р. Камы // Вестник Перм. ун-та. Биология. Вып. 2. Пермь. 2010. С. 31-36.

5. Грязева Е.Д., Изменение гонад леща Abramis brama в связи с созреванием половых продуктов и возрастом // Изв. Биол. научи.-иссл. ин-та при Перм. ун-те. Т. X. Вып. 8. 1936. С. 285-304.

6. Жук В.В. Анатомо-гистологические особенности кишечника рыб семейства Clupeidae: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Л. 1986. 16 с.

7. Колмогорова Е.Я., Чурикова Н.А. О кроветворении европейского хариуса // Мезенхима и ее производные в онто- и филогенезе. Пермь. 1986. С. 464-465.

8. Костицына Н.В., Зиновьев Е.А. Геохимическая среда как один из факторов формирования экотипов хариусов // Биология и экология рыб Прикамья: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 1. Пермь. Перм. гос. ун-т. 2003. С. 124-132.

9. Костицына Н.В., Зиновьев Е.А., Костицын В.Г. Анализ содержания микроэлементов в органах и тканях европейского хариуса (Thymallus thymallus) // Современное состояние, проблемы охраны и рационального использования биоресурсов пресноводных водоемов. Сб. научи Тр. ФГНУ «ГосНИОРХ». Пермское отделение. Т. VI. СПб. 2007. С. 101-105.

10. Мухина О.П. О тонком строении игл-волокон игольчатой соедини-тельной ткани в стенке плавательного пузыря стерляди Acipenser ruthenus и о закономерности расположения их в органе // Изв. Биол. НИИ и биол. ст. при Перм. гос. ун-те. Т.

4. Вып. 3. 1925. С. 103-114.

11. Мухина О.П. К морфологии нервных элементов в стенке плавательного пузыря стерляди // Изв. Биол. НИИ и биол. ст. при Перм. гос. ун-те. Т. 4. Вып. 8. 1926. С. 347-357.

12. Мухина О.П. Сравнительно-гистологическое исследование строения стенок плавательных пузырей некоторых семейств рыб // Изв. Биол. НИИ при Перм. гос. ун-те. Т. VI. Вып. 8. 1929. С. 409-434.

13. Румянцев Н.Н. О ретикуло-эндотелии и строении кроветворных органов некоторых видов костистых

534

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5

14

15

HISTOLOGICAL INVESTIGATIONS OF FISHES AT UNIVERSITY OF PERM

© 2014 V.V. Zhuk, T.A. Gileva, S.R. Shagalyeva, E.A. Zinovjev

Perm State National Research University

Brief data on the history of the development of histological studies at Perm University for 90 years and modem problems.

Key words', histology, investigation, fishes, University of Perm

рыб // Архив анатомии, гистол. и эмбр. Т. 21. Вып. 16. 2. 1939. С. 162-180.

Тугарина П. Я. Хариусы Байкала. Новосибирск.

Наука. 1981.283 с.

Устюгова Т.В. Гематологическая характеристика 17. некоторых популяций европейского хариуса //

Биол. водохр. Зап. Урала. Проблемы воспроизводства и исп. ресурсов. Пермь. 1985. С. 130-139.

Устюгова Т.В., Карипова М.С., Колмогорова Е.Я. Кроветворение у разнотипных популяций хариуса // Биол. ресурсы кам. водохранилищ и их использование. Пермь. 1992. С. 137-151.

Шуклина КБ. Развитие пищеварительного тракта европейского хариуса в раннем онтогенезе // Биол. ресурсы кам. водохранилищ и их исп. Пермь. 1992. С. 108-115.

Zhuk Valeriy Vladimirovich, Candidate of biology, associate professor of Department of Zoology of Vertebrates and Ecology, zoovert@psu.ru; Shagalyeva Saria Ramizovna, Master, engineer of Department of Zoology of Vertebrates and Ecology, zoovert@psu.ru; Gileva Tatyana Alexan-drovna, Postgraduate student, gilevata@yandex.ru; Zinovjev Evgeny Alexandrovich, Doctor of biology, professor, head of Department of Zoology of Vertebrates and Ecology zoovert@psu.ru

535