Статья опубликована в №6 (февраль) 2014
Разделы: Биология, Экология
Размещена 11.02.2014. Последняя правка: 10.02.2014.
Просмотров - 5174

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЖАБР СОМА ОБЫКНОВЕННОГО (Silurus glanis)

Клишин Александр Юрьевич

Магистр экологии

Астраханский государственный технический университет

Аспирант

Научный руководитель - Федорова Надежда Николаевна, Астраханский государственный технический университет, кафедра гидробиология и общая экология, профессор, доктор.мед.наук.

УДК: 576.7:574.24

      Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем со­хранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся среды и обусловли­вает их выживание. Для обеспечения стационарного состояния у всех организмов вырабо­тались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие приспособления (адаптации), служащие одной цели – сохранению постоянства внутренней среды.   
     Волга, ее дельта и Северный Каспий испытывают большие антропогенные нагрузки, такие как зарегулирование водного стока реки, химическое загрязнение среды обитания гидробионтов различными бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными отходами. Изменения экологической обстановки, особенно хроническая интоксикация гидробионтов тяжёлыми металлами и другими поллютантами, могут привести к серьезным физиологическим и морфологическим  изменениям в различных системах организма рыб [1]. В связи с этим крайне необходима оценка современного состояния рыб по биологическим критериям, наиболее важным среди которых является гистологический. Гистологический метод исследования позволяет на клеточно-тканевом уровне выяснить глубину патологического процесса у каждой рыбы [2].

Наиболее быстро реагируют  на изменение состояния окружающей среды такие органы рыб, как жабры. В условиях современного загрязнения  Волго-Каспийского канала наибольшее число отклонений морфологического характера обнаружено именно в жабрах [3]. В настоящее время экологическая ситуация в Волго-Каспийском бассейне ухудшилась, что и обусловило необходимость дальнейших исследований состояния популяции волжских рыб.  

Материал и методы исследования: работа проводилась в лаборатории кафедры гидробиологии и общей экологии  АГТУ в 2012-2013гг, объектом исследования служил сом (Silurus glanis) выловленный в районе Волго-Каспийского канала в июне 2012г. Во время исследования использовались следующие методы: гистологические, ихтиологические. У рыбы определяли основные биологические показатели: длину, массу, возраст. Для анализа были отобраны кусочки жабр сома. Материал обрабатывали методами классической гистологии. Ткани органа фиксировали в жидкости Буэна.

Материал заливали в парафин, делали срезы толщиной 4–5 мкм, гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином и азаном. Микроскопирование фиксированных и окрашенных препаратов осуществляли с помощью световых микроскопов «OLYMPUS BH-2», «МИКРОМЕД-2» с применением иммерсии. Микрофотосъемка срезов органов производилась при помощи фотонасадки SONIDSC-W7. Цель исследований – гистологический анализ изменений на  тканевом уровне органа (жабр) рыб.  Реакция жаберного эпителия на различного рода токсические вещества, в том числе и тяжёлые металлы, имеет довольно широкий спектр. Это зависит как от концентрации действующего вещества, так и от физиологического состояния рыбы, результаты исследования состояний жабр сома, показали не менее широкий спектр морфофункциональных отклонений на уровне защитно-приспособительных, адаптивных реакций: разрастание дыхательного эпителия на верхушках ламелл, разрастание многослойного эпителия филамента, превращение филамента в сплошную эпителиальную пластинку, гипертрофия, гиперплазия бокаловидных клеток. А также встречались ламеллы на которых был слущен дыхательный эпителий и их искревление,  а также наблюдалось отсутствие ламелл с двух и одной сторон филамента.

Наряду с гиперплазией отмечалась деформация филаментов и атрофия ламелл. Было обнаружено, что, наряду с репаративной регенерацией жаберного эпителия, имели место патологические изменения – дезинтеграция клеток респираторного эпителия на верхушках ламелл и их некроз. 

 Морфофункциональные отклонения оценивались как повреждения средней тяжести (3–4 степень). Филаменты, отходившие от жаберных дуг, имели свои особенности: одна сторона такого филамента могла быть представлена сплошной эпителиальной пластинкой, на другой верхняя треть была в виде эпителиальной пластинки, ниже ламеллы были хорошо выражены, ну и между ними встречался ряд многослойного неороговевающего эпителия. На верхушках ламелл наблюдались разрастания респираторного эпителия в виде «барабанных палочек».  Отмечены случаи новообразований на жабрах сома. Наблюдались также, такие изменения  как набухание жабр, скручи­вание и слияние респираторных ламелл и развитие застойных явлений в кровеносной системе жабр.  Обнаружено и увеличение высоты жаберного эпителия (которое определяется не гиперплазией, а расслоением ткани) и редукция рельефа поверхности эпителиальных клеток.

Вывод: разрастание дыхательного эпителия ламелл и образование многослойного неороговевающего эпителия филаментов привело не только к адаптивным реакциям организма рыб, но и к дисфункции их дыхательной системы, что оценивалось как 3-4 степень патологии жабр по шкале Лесникова и Чинаревой. А также  наряду с репаративной регенерацией жаберного эпителия, имели место патологические изменения – дезинтеграция клеток жаберного эпителия, их некроз и десквализация. 

Сравнительно морфофункциональный анализ жаберного эпителия сома  показывает, что эта высокоспециализированная ткань является базой для осуществления ряда жизненно важных функций, прежде всего дыхания и осморегуляции. Функциональ­ные возможности её велики, В условиях изменения ионного состава среды и действия токсических веществ в эпителии жабр развиваются адаптивные реакции, препятствующие гибели рыб. На тканевом уровне – это усиление дифференцировки и созревания недифференцированных элементов, дающих начало основным типам специализированных кле­ток, и последующее увеличение числа ионотранспортирующих хлоридных, железистых, слизистых и палочковых клеток, предохраняющих жабры от прямого воздействия токси­кантов и косвенно участвующих в процессах газо- и ионообмена. Морфометрический анализ жабр сома обыкновенного показал на наличие отличий в ширине, длине ламелл и филаментов, а также были выявлены патологические изменения – отслоение клеток респираторного эпителия и разрастание респираторного эпителия. Деструктивные изменения в жабрах и в мезонефросе рыб следует расценивать в связи с их функциональной недостаточностью как отдаленными последствиями воздействий токсических веществ, растворенных в воде.

1. Матей В.Е. Жабры пресноводных костистых рыб: морфофункциональная организация, адаптация, эволюция. Изд.: Наука, год: 1996. С. 1-286.
2. Молдавская Т.В. Гистоструктура жабр костистых рыб // Токсикогенетические и экологические аспекты загрязнения окружающей среды. Иркутск, 1982. С 1120-1128.
3. Матей В.Е. Эволюция функций жабр костистых рыб // Журн.эволюц.биохимии и физиологии. 1990. Т. 26. С. 469-481.

Рецензии:

11.02.2014, 14:12 Гайдученко Юрий Сергеевич
Рецензия: К сожалению, отсутствуют результаты морфометрических исследований и соответствующая статистическая обработка цифрового материала. В целом же работа выполнена на актуальную тему, содержит основные разделы научной статьи и рекомендуется к опубликованию.

23.02.2014, 14:29 Агакишиева Тахмина Сулейман
Рецензия: Статья актуальна.Рекомендуется к опубликованию.

7.03.2014, 0:38 Остапенко Ольга Валериевна
Рецензия: В статья была бы более информативной, если бы сопровождалась цифровыми данными. Однако, в целом статья хорошая и рекомендуется к печати.

1.07.2014, 9:10 Ступко Валентина Юрьевна
Рецензия: Тема статьи актуальна. Единственно, что название статьи её не отражает. Хотелось бы видеть фотографии срезов, с указаниями на те патологии, которые упоминает в статье автор. По всей видимости проделана большая работа. Можно было бы более подробно изложить её результаты, это бы украсило статью. Не понятно, на основании чего автор делает вывод о влиянии токсических веществ на морфологию рыб? Просто потому что вода загрязнена? Есть ли у автора результаты по сомам, выловленным в более благополучных по экологии регионах? А так выводы почти слово в слово повторяют текст, который идёт перед ними и по объёму ему равны. Советовала бы дополнить статью, если автор всерьёз намерен заниматься наукой. Если нет, то и так, конечно, сойдёт, но чести автору не сделает. Проверьте согласование слов в предложениях. Например "Деструктивные изменения в жабрах и в мезонефросе рыб следует расценивать в связи с их функциональной недостаточностью как отдаленными последствиями воздействий токсических веществ, растворенных в воде". - вообще не очень читаемо. Рекомендую статью к публикации после добавления графического материала.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий