Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Формирование органов кроветворения и особенности гемопоэза в раннем онтогенезе белорыбицы

ВАК РФ 03.02.06, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Формирование органов кроветворения и особенности гемопоэза в раннем онтогенезе белорыбицы"

На правах рукописи

АМПЛЕЕВА АНАСТАСИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНОВ КРОВЕТВОРЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ГЕМОПОЭЗА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ БЕЛОРЫБИЦЫ ^ТЕ^Ш^ ЬЕиС1СНТНУ8)

Специальность 03.02.06 «Ихтиология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 8 АПР 2013

Астрахань 2013

005052014

005052014

созревающих лейкоцитов встречались только клетки из лимфоцитопоэтического ряда (Р<0,001) - пролимфоциты - 12,6±1,368%. Количество зрелых эритроцитов (8,2±0,61%) и лимфоцитов (18,1±1,46%) осталось практически на прежнем уровне.

На I этапе малькового периода развития белорыбицы скопления ретикулярной ткани были отмечены в областях основания жаберных дуг. Гемогистобласгы и унипотентные клетки-предшественницы в островках отсутствовали. Лимфобластов было 7,6±0,32%, монобластов (Р<0,001) - 1,8±0,27%, миелобластов - 4,5±1,84%. Основу кроветворного образования составляли клетки эритропоэтического ряда (Р<0,05), причем, зрелые эритроциты (12,7±1,19%) были в практически равных количествах с полихроматофильными нормобластами (12,4±1,06%) и оксифильными нормобластами (14,8±2,04%). В мальковый период у лейкоцитов наблюдалось созревание гранулоцитов (Р<0,001), так, в составе кроветворных островков в небольшом количестве встречались нейтрофильные миелоциты (2,1 ±0,47%) и эозинофильные миелоциты (1,6±0,82%). Среди агранулоцитов (Р<0,001) увеличилась доля зрелых лимфоцитов (16,0±2,47%). На втором этапе малькового периода развития в возрасте 52 дней в строении жабр, качественном составе и топографии кроветворных очагов значительных изменений не выявлено.

На основании вышеперечисленного, к концу малькового периода произошло перераспределение развивающихся форменных элементов крови: стал доминировать лейкоцитопоэз.

Глава 7. Морфофункциональные особенности кроветворения в селезенке

белорыбицы

Процессы гемопоэза в селезенке активно начали происходить в возрасте 20 дней активного питания. Строму органа образовывали ретикулярные клетки и родоначальные клетки крови. В строении селезенки обращало на себя внимание отсутствие разделения стромы органа на белую и красную пульпу. Из родоначальных клеток крови были обнаружены в достаточно большом количестве гемогистобласгы - 40,1±3,72%, тогда как гемоцитобластов оказалось меньше -16,4±2,03%. Следует отметить, что среди властных клеток крови превалировали эритробласты - 19,8±0,74%, лимфобласты составили 8,7±0,68%, незначительную долю составили монобласты и миелобласты 2,1±0,45% и 3,4±0,71% -соответственно. Удельный вес клеток созревающего класса был незначителен и представлен, в основном, формирующимися клетками эритропоэтического ряда: пронормобласты составили 1,7±0,36%, базофильных нормобластов было чуть больше - 2,9±0,65%, полиоксифильных нормобластов - 3,1 ±0,47%. Скорость развития лейкоцитов была крайне мала, так встречались исключительно пролимфоциты (1,8±0,89%). В течение личиночного периода развития у белорыбицы отмечается активное формирование стромы селезенки, в которой уже происходят эритропоэз, агранулоцитопоэз и гранулоцитопоэз (рисунок 7).

На I этапе малькового периода развития белорыбицы в составе развивающихся клеток крови произошли следующие возрастные изменения: так, удельный вес родоначальных и унипотентных клеток-предшественниц уменьшился и составил 14,4±1,52% и 7,9±2,14% - соответственно. В классе властных клеток стали доминировать миелобласты, которые составили 7,4±0,56%; количество лимфобластов и эритробластов снизилось до 6,7±1,17% и 5,7±0,63% -соответственно.

нейтрофильных миелоцитов осталась практически неизменной - 2,6±0,51%. Из класса зрелых клеток встречались лимфоциты (5,9±1,22%) (Р<0,001) и эритроциты (6,7±0,79%).

В возрасте 52 суток (И этап малькового периода развития) строение селезенки, качественный состав развивающихся клеток крови остались практически неизменными.

Таким образом, к концу малькового периода развития формирование селезенки не завершилось. Происходит активное развитие стромы органа, формируется белая и красная пульпа, происходит территориальное разделение мест развития форменных элементов крови, развитие которых осталось еще не законченным.

Глава 8. Развитие форменных элементов крови в периферическом русле

белорыбицы

На I этапе подпериода свободного эмбриона в эмбриональном периоде развития в периферической крови предличинок имелось небольшое количество унипотентных клеток-предшественниц - 4,6±0,62%. Основу эритрограммы составляли пронормобласты — 38,2±3,04%, четверть составляли эритробласты -22,9±0,24%. Доля базофильных нормобластов и полиоксифильных нормобластов была практически одинаковой 19,3±2,41% и 19,6±0,52% - соответственно. Среди развивающихся лейкоцитов 75,4±3,22% были лимфобласты, миелобласты составили 15,3±1,74%; доля монобластов была небольшой - 9,3±0,52%. Считаем, что клетки эритропоэза на данном этапе и стадиях развития выполняли транспортную функцию. К концу подпериода свободного эмбриона эмбрионального периода развития в эритрограмме предличинок произошли следующие изменения. Численность эритробластов (15,5±0,23%), пронормобластов (18,3±2,87%), базофильных нормобластов (23,8±3,03%) и полиоксифильных нормобластов (33,6±2,04%) практически не изменилась.

В составе лейкограммы значительных изменений также не произошло. Однако, обращает на себя внимание то, что в периферическом русле отмечено 9,6±0,14% пролимфоцитов. По-прежнему основу численности лейкоцитов составляли лимфобласты — 64,4±3,22%. Доля миелобластов и монобластов, по сравнению с предыдущим этапом, не изменилась, была равной 17,2±1,02% и 8,8±0,41% -соответственно.

На I этапе личиночного периода развития завершено формирование эритропоэтического и лимфоцитопоэтического рядов. В периферическом русле отмечены дефинитивные лимфоциты (35,0±3,16%) и эритроциты (3,7±1,45%). Обращает на себя внимание то, что в периферической крови более не встречались унипотентные клетки-предшественницы - гемоцитобласты. Именно с этого возраста (20 суток) продолжилось развитие гранулоцитов - в кровяном русле в небольшом количестве находились эозинофильные миелоциты (0,8±0,44%). Из моноцитопоэтического ряда имелись только бластные формы.

К IV этапу личиночного развития (возраст 45 суток) у личинок белорыбицы в периферическом русле продолжилось созревание гранулоцитов (Р<0,001). Удельный вес миелобластов снизился до 5,0±1,06%, причем доля созревающих клеток возросла: нейтрофильных миелоцитов было уже 2,3±0,74%, нейтрофильных метамиелоцитов - 2,1±1,23%, эозинофильних миелоцитов - 12,1±1,01%, эозинофильных метамиелоцитов стало 1,3±0,14%. Более половины лейкоцитов

(Р<0,001) были представлены развивающимися лимфоцитами (54,0±3,57%). Из моноцитопоэтического ряда (Р<0,001) имелись только властные формы.

В эритрограмме (Р<0,001) доля эритробластов сократилась и стала равна 6,3±1,74%. Доля созревающих клеток продолжает сокращаться: пронормобластов стало 12,4±0,98%, базофильных нормобластов — 16,0±2,51%, удельный вес полиоксифильных нормобластов был равен 16,8±1,62%, процент оксифильных нормобластов составил - 21,7±0,74%. Дефинитивные эритроциты составили 26,8±1,03%.

На I этапе малькового периода развития белорыбицы в периферической крови наблюдалось активное созревание гранулоцитов. Лейкограмма 49 дневных мальков была следующей: процент бластных клеток оставался еще на довольно высоком уровне, в сумме составлял 10,6±2,31%, причем доминировали лимфобласты — 5,5±1,04%, несколько им уступали миелобласты - 3,5±0,77%, в незначительном количестве были монобласты (Р<0,001) - 1,6±0,54%.

Среди развивающихся гранулоцитов (Р<0,05) скорость формирования эозинофилов была выше, чем нейтрофилов. Так, в периферической крови эозинофильные миелоциты составили - 6,8±1,21%, эозинофильные метамиелоциты -5,3±0,95%, эозинофилы палочкоядерные - 2,4±0,31%. Тогда как нейтрофилы были отмечены только на стадиях миелоцита - 4,6±1,02% и метамиелоцита - 2,0±0,67%. Агранулоциты (Р<0,001) составили более половины из всех лейкоцитов: пролимфоцитов бьшо - 9,0±1,22% и зрелых лимфоцитов - 59,9±3,66%. Эритрограмма (Р<0,001) имела следующие черты: доля эритробластов была низкой -3,6±1,07%, в основном клетки эритропоэза были представлены зрелыми эритроцитами (49,0±2,07%). Доля созревающих клеток оставалась значительной, по сравнению с личиночным периодом развития, количество пронормобластов и базофильных нормобластов снизилось в два раза, было равным - 6,1±1,08% и 8,1 ±0,87% — соответственно. Количество полиоксифильных нормобластов и оксифильных не изменилось, и бьшо равно 10,7±0,99% и 22,5±2,35% -соответственно. Качественный состав клеток крови мальков на II этапе развития значительно не отличался.

Таким образом, в мальковый период развития форменные элементы периферической крови продолжают свое развитие.

Заключение

Мезонефрос. Исследование показало, что для белорыбицы характерен мезонефральный тип кроветворения, так как сразу после вылупления и до конца эмбрионального периода развития в подпериод свободного эмбриона в гемопоэзе участвовал только мезонефрос. Отличительной видовой особенностью является также то, что в формирующемся мезонефросе уже в возрасте 1 суток в составе кроветворной ткани происходила дифференцировка клеток эритропоэтического ряда. Пронефрос у осетровых рыб был сформирован в личиночном периоде развития, тогда как у белорыбицы только в мальковом (Лепилина И.Н., 2004; Боброва Л.П., Кузнецов С.Л., Сапрыкин В.П., 2003). Причем, именно в головной почке наблюдалось превалирование гемогистобластов и унипотентных клеток-предшественниц. У предличинок, личинок и мальков белорыбицы выявлены неспецифические изменения в структурных единицах почки, на которые и ранее указывали многие авторы (Боброва Л.П., 2003). По-видимому, эти изменения

Выводы

1.Мезонефрос начинает развиваться сразу после выклева (1 сутки) -происходит формирование мезонефронов. Начиная с 20 суток развития постепенно увеличиваются (в 2-3 раза) в размерах все структурные компоненты мезонефронов.

2. Дифференцировка тимуса началась на III этапе личиночного периода развития (38 суток), хотя деления органа на корковое и мозговое вещество не произошло. К концу малькового периода развития (52 сутки) белорыбицы активно происходит процесс развития стромы тимуса, формируются будущие дольки, обособляется и увеличивается объем мозгового вещества.

3. В селезенке кроветворение начинается в возрасте 20 дней активного питания (I этап личиночного периода развития). К концу малькового периода развития активно происходит развитие стромы органа, формируется белая и красная пульпа.

4. Гемопоэтическая функция в кроветворных органах белорыбицы формируется на разных этапах развития: в кровеносных сосудах и мезонефросе - с I этапа эмбрионального периода развития (1 сутки), жаберном аппарате - со II этапа эмбрионального периода развития (5 суток), в селезенке - с I этапа личиночного периода развития (20 суток), в тимусе - с III этапа личиночного периода развития (38 суток), в органах желудочно-кишечного тракта — с IV этапа личиночного периода (45 суток).

5. Установлено, что гемогистобласты и гемоцитобласты имеют определенную органную локализацию — мезонефрос и селезенка. Вследствие миграции этих клеток из селезенки и мезонефроса в кровяное русло с возрастом наблюдалось понижение их количества: в селезенке с 56,5% (20 суток) до 21,3% (52 сутки); в мезонефросе с 15,8% (1 сутки) до 4,3% (52 сутки).

6. Первые клетки эритропоэтического, лимфоцитопоэтического, моноцитопоэтического и миелоцитопоэтического рядов встречаются в мезонефросе на I этапе эмбрионального периода развития (1 сутки), в жаберном аппарате — на II этапе эмбрионального периода развития (5 суток), в селезенке — на I этапе личиночного периода развития (20 суток), в кроветворных островках, расположенных в слизистой оболочке желудочно-кишечном тракта - на IV этапе личиночного периода (45 суток). В тимусе клетки лимфоцитопоэтического ряда начинают встречаться на III этапе личиночного периода развития (возраст 38 суток).

7. В мезонефросе и селезенке с начала функционирования кроветворения доминируют клетки эритропоэтического ряда - 53,3 и 29,3% - соответственно, с 2738 суток их количество начинает снижаться и в мальковом периоде превалируют развивающиеся лейкоциты: в мезонефросе - 57,8%, в селезенке - 47,3%. В тимусе белорыбицы в раннем онтогенезе происходит пролиферация только лимфоцитов. В кроветворных островках, расположенных в глотке и в жабрах, в течение всех этапов развития основу составляют клетки эритропоэтического ряда (максимальное количество их в глотке на 45 сутки - 67,9%; в жабрах - на 20 сутки 56,9%), к концу малькового периода (52 сутки) составляет 52,7% в глотке и 53,7% в жабрах. В кровяных островках остальных органов желудочно-кишечного тракта наблюдается значительное преобладание лейкоцитов: в гемопоэтических островках желудка до 82,1%, в средней кишке - до 92,7%, в спиральном клапане - до 81,7%.

8. Установлена гетерохронность в развитии форменных элементов периферической крови белорыбицы. Первыми заканчивают свое развитие клетки

эритроцитопоэтического ряда (I этап личиночного периода развития), позже созревают клетки лимфоцитопоэтического ряда (II этап личиночного периода развития). К концу малькового периода развития созревание моноцитопоэтического и гранулоцитопоэтического рядов осталось не завершенным.

Практические рекомендации Результаты качественного и количественного анализа показателей форменных элементов крови возможно использовать для сравнительной оценки при проведении комплексных мониторинговых исследований физиологического состояния предличинок, личинок и молоди белорыбицы.

Данные лейкограммы и эритрограммы могут быть использованы в рыбоводной практике для оценки качества выращиваемой молоди.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Кучкова, A.B. Морфофункциональные особенности полустволовых гемопоэтических клеток мальков белорыбицы / A.B. Кучкова, О.В. Ложниченко // Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия: сборник статей Всероссийской научной конференции. - Владикавказ: ИПО СОИГСИ. - 2009 - С. 134-137.

2. Кучкова, A.B. Особенности развития клеток крови в мезонефросе мальков белорыбицы / A.B. Кучкова, О.В. Ложниченко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия рыбное хозяйство. - 2009. -№1. —С. 134-137.

3. Кучкова, A.B. Особенности развития полустволовых клеток крови в мезонефросе некоторых видов рыб в мальковом периоде / A.B. Кучкова, P.P. Шумеева, О.В. Ложниченко // Экологические проблемы и социально-экономические аспекты обустройства и развития аридных территорий Российской Федерации: материалы докладов Международной научно-практической конференции. - М.: Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - С. 162-166.

4. Амплеева, A.B. Анализ гистологического строения мезонефроса мальков белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Актуальные проблемы экологии: материалы IV Всероссийской научной конференции. - Владикавказ: СОГУ. - 2010. -С. 148-152.

5. Кучкова, A.B. Особенности строения мезонефроса и жабр некоторых видов рыб в современных экологических условиях Волго-Каспийского бассейна / A.B. Кучкова, C.B. Хвостова, О.В. Ложниченко // Социально-экономические и природоохранные аспекты развития сельских муниципальных образований: сборник Международной научно-практической конференции. - М.: Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2010. - С. 235-238.

6. Амплеева, A.B. Гистологические особенности строения мезонефроса и жабр некоторых видов рыб в современных экологических условиях Волго-Каспийского бассейна / A.B. Амплеева, C.B. Хвостова, О.В. Ложниченко // Современные наукоемкие технологии: сборник Международной научной конференции. - М.: Академия Естествознания. - 2010. - № 11. - С. 84-87.

7. Амплеева, A.B. Структурно-функциональные особенности мезонефроса в личиночный период развития белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Морфология 21 столетия: материалы Международной научной конференции. - Киев: Тайме.-2010.-С. 164-171.

8. Амплеева, A.B. Физиологические аспекты кроветворения в мезонефросе у осетровых рыб / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко, C.B. Хвостова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия рыбное хозяйство. - 2010. - №2. - С. 106-111.

9. Амплеева, A.B. Патологические изменения почек и жабр белорыбицы Волго-Каспийского бассейна / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия рыбное хозяйство. - 2010. -№2.-С. 116-118.

10. * Амплеева, A.B. Участие печени рыб в гемопоэзе / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Морфология. - 2011. -№5. - С. 33-34.

11. Амплеева, A.B. Морфофункциональные особенности мезонефроса молоди рыб / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Научное творчество XXI века: сборник статей по итогам V Международной научно-практической конференции. -Красноярск: Научно-инновационный центр. - 2012. - Т.З. - С. 393-396.

12. * Амплеева, A.B. Кроветворение у белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Морфология. - 2012. -№3. - С. 12-13.

13. * Амплеева, A.B. Морфофункциональные особенности кроветворных органов и клеток крови у сеголеток белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко П Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия рыбное хозяйство.-2012. -№2.-С. 125-130.

14. Амплеева, A.B. Морфофункциональные особенности строения жабр белорыбицы в личиночном периоде развития в условиях искусственного воспроизводства / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Актуальные вопросы природопользования в аридной зоне Северо-Западного Прикаспия: материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых. - М.: Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2012. - С. 207-209.

15. Амплеева, A.B. К вопросу о влиянии экологических проблем Волго-Каспийского бассейна на состояние популяции белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Актуальные вопросы природопользования в аридной зоне СевероЗападного Прикаспия: материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых. - М.: Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2012. - С. 210-212.

16. Амплеева, A.B. Дифференцировка гемопоэтических полустволовых клеток молоди белорыбицы / A.B. Амплеева, О.В. Ложниченко // Человек и животные: материалы IV Международной заочной конференции, посвященной 80-летию Астраханского государственного университета. - Астрахань: Астраханский университет.-2012.-С. 78-81.

Примечание: * отмечены работы, опубликованные в сборниках, рекомендуемых ВАК.

Подписано в печать 25.02.13 г. Тираж 100 экз. Заказ № 118 Типография ФГБОУ ВПО «АГТУ», тел. 614-523 г. Астрахань, Татищева, 16ж

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Амплеева, Анастасия Владимировна, Астрахань

Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет»

На правах рукописи

04-20135567°

Амплеева Анастасия Владимировна Формирование органов кроветворения и особенности гемопоэза в раннем онтогенезе белорыбицы (81епос1и8 кискЫЪув)

Специальность 03.02.06 «Ихтиология»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, Ложниченко О.В.

Астрахань 2013

Содержание

Стр.

Введение 4

Глава 1. Литературный обзор 9

1.1. Распространение и биология белорыбицы 9

1.2. Развитие исследований белорыбицы в Каспийском бассейне 16

1.3. Промысловое значение и разведение белорыбицы 22

1.4. Развитие органов кроветворения у рыб 28

1.5. Особенности кроветворения в онтогенезе рыб 34

1.6. Влияние среды обитания на форменные элементы крови рыб 41

Глава 2. Материалы и методы исследования 48

2.1. Общая характеристика материала исследования 48

2.2. Методы исследования 49

2.2.1. Ихтиологические методы 49

2.2.2. Гистологические исследования 50

2.2.3. Гематологические методы исследования 51

2.2.4. Статистические методы 51

Глава 3. Результаты собственных исследований 52

3.1. Морфофункциональные особенности кроветворения в мезонефросе белорыбицы 52

Глава 4. Морфофункциональные особенности кроветворения в желудочно-кишечном тракте белорыбицы 70

Глава 5. Морфофункциональные особенности кроветворения в тимусе белорыбицы 86

Глава 6. Морфофункциональные особенности кроветворения в жабрах белорыбицы 90

Глава 7. Морфофункциональные особенности кроветворения в селезенке белорыбицы 98

Глава 8. Развитие форменных элементов крови в периферическом русле 105

белорыбицы

Заключение 115

Выводы 117

Практические рекомендации 119

Список литературы 120

Приложения 143

Введение

Актуальность исследования. Все более возрастающая интенсификация рыболовства, увеличение негативного, антропогенного воздействия на природные водоемы, строительство ГЭС привело к сокращению большинства запасов рыб, и в некоторых случаях к полному исчезновению некогда распространенных промысловых видов, в частности, к сокращению естественной популяции белорыбицы в Волжско-Каспийском бассейне. Благодаря искусственному воспроизводству происходит поддержание численности ценного вида и поэтому биотехника заводского разведения белорыбицы нуждается в постоянном совершенствовании [72; 112; 120].

Имеющиеся литературные сведения о развитии рыб, формировании основных органов и систем, как правило, посвящены вопросам биохимических преобразований в организме рыб в эмбриональном, личиночном и мальковом периодах [29; 37; 54; 78; 82; 119; 125; 130; 205].

Проведены многочисленные исследования, устанавливающие отличия морфофизиологических показателей периферической крови на стадиях раннего онтогенеза и взрослых особей карповых, осетровых, акуловых и сиговых рыб [14; 43; 45; 76; 81; 84; 143; 146; 185].

Сведения о гемопоэзе белорыбицы на стадиях раннего онтогенеза отсутствуют, как и данные по качественному составу формирующихся элементов крови в органах кроветворения.

Поэтому все более актуальными становятся исследования, направленные на изучение закономерностей гистогенеза кроветворных органов, особенностей развития клеток крови, динамику их качественного состава и становления иммунитета в целом у лососевых видов рыб в ранние периоды жизни. Также следует сказать, что целенаправленного, системного исследования закономерностей созревания клеток крови в онтогенезе, их удельном весе в процессе кроветворения у представителей лососевых рыб до сих пор не проводилось.

Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось изучение формирования органов кроветворения и особенностей гемопоэза в раннем онтогенезе белорыбицы (81епос1ш киасМтуэ).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Установить закономерности формирования органов кроветворения у белорыбицы;

2. Установить сроки начала формирования гемопоэтической функции в кроветворных органах белорыбицы;

3. Определить органную локализацию гемогистобластов и гемоцитобластов у белорыбицы;

4. Выявить возрастные особенности формирования и соотношение клеточных рядов в центральных и периферических органах кроветворения на разных стадиях онтогенеза;

5. Выяснить активность эритро- и лейкопоэза в периферической крови белорыбицы на стадиях раннего онтогенеза.

Научная новизна исследования. Проведено комплексное изучение кроветворных органов белорыбицы в эмбриональном, личиночном и мальковом периодах развития, которое позволяет получить целостное представление о качественном составе развивающихся форменных элементов крови этих органов, их развитии и становлении кроветворной функции. Выявлены возрастные особенности качественного состава форменных элементов крови в связи с дифференциацией центральных и периферических органов кроветворения. На основе приобретенных данных определены сроки начала продуцирования центральными и периферическими органами кроветворения белорыбицы клеток крови, особенности их топографии и созревания. Установлены сроки созревания клеточных рядов и кроветворной системы в целом. Описаны закономерности развития форменных элементов крови.

Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований существенно расширены представления об особенностях формирования центральных и периферических органов

кроветворения и закономерностях развития форменных элементов крови у лососевых рыб. Полученные данные могут использоваться при анализе результатов научных исследований по проблемам физиологической оценки резистентности предличинок, личинок и мальков белорыбицы в речной период жизни, а также при заводских наблюдениях в условиях заводского выращивания. Материалы по изучению возрастных особенностей форменных элементов крови и органов кроветворения у белорыбицы, в комплексе с другими физиологическими показателями необходимы для оценки ее запасов, для разработки прогнозов допустимого ее улова в Каспийском бассейне и в Волго-Каспийском районе и режима промысла; необходимы для оценки качества выпускаемой рыбоводной продукции.

Основные фрагменты работы использованы при разработке и чтении таких дисциплин как «Общая гистология и эмбриология рыб» для II курса специальности «Водные биоресурсы и аквакультура» и «Биология размножения и развития» для студентов II курса специальности «Биоэкология», «Микробиология» в ФГБОУ ВПО «АГТУ».

Методология и методы исследования. В работе использованы следующие

методы исследования: гистологические, ихтиологические, гематологические и

/

статистические. Результаты исследований обрабатывали статистически, с применением методик биометрии [99, 155], а также программного пакета анализа Microsoft Excel 2007.

Положения, выносимые на защиту:

1. Первым универсальным кроветворным органом у белорыбицы является мезонефрос;

2. Процесс развития и дифференцировки клеток крови у белорыбицы имеет возрастные особенности;

3. Окончательная дифференцировка клеточных рядов в центральных и периферических кроветворных органах к концу малькового периода развития не закончилась.

Степень достоверности результатов определяется применением современного сертифицированного аналитического оборудования, соблюдением требований действующих стандартов, а также общепринятыми статистическими методами обработки данных.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «АГТУ» (2009-2012); Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия» (Владикавказ, 2009); международной научно-практической конференции «Экологические проблемы и социально-экономические аспекты обустройства и развития аридных территорий Российской Федерации» (Москва, 2009); международной конференции «Воспроизводство естественных популяций ценных видов рыб» (Санкт-Петербург, 2010); Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран» (Владикавказ, 2010); международной научно-практической конференции «Социально-экономические аспекты развития сельских муниципальных образований» (Москва, 2010); международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии» (ОАЭ, Дубай, 2010); международной научной конференции «Морфология XXI столетия» (Киев, 2010); III эмбриологическом симпозиуме всероссийского научного медицинского общества анатомов, гистологов, эмбриологов «ЮГРА-ЭМБРИО-2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2011); V международной научно-практической конференции «Научное творчество XXI века» (Красноярск, 2012); I международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы природопользования в аридной зоне Северо-Западного Прикаспия» (Москва, 2012); IX конгрессе международной ассоциации морфологов (Самара, 2012); IV международной заочной конференции «Человек и животные» (Астрахань, 2012); международной научной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах

онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов» (Астрахань, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура работы. Общий объем диссертации 142 страницы. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, шести глав с описанием результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 228 источников, в том числе 36 зарубежных, и 42 приложений. Работа иллюстрирована 25 рисунками и 2 таблицами.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Распространение и биология белорыбицы

Белорыбица 81епоёиБ ЬислсМтуБ (ОиЫег^асИ:, 1772) рода 81епос1и5 семейства Salmonidae отряда Закпотйгтез (лососеобразные) [17; 47].

Род 81епос1ш представлен в схеме предполагаемых филогенетических связей сиговых рыб отдельной ветвью с одним видом 81епоёиБ ЬшлсЫЬуБ [5]. В Каспийское море белорыбица проникла в ледниковый период из бассейна Ледовитого океана во время Хвалынской трансгрессии Каспийского моря [13; 58; 176].

Белорыбица достаточно крупная рыба, достигает длину до 120см и массой до 20кг. Белорыбица отличается от других рыб семейства сиговых рядом морфологических признаков, в том числе продолговатым, веретенообразным телом. Голова удлиненная, несколько сжата с боков. Рот у белорыбицы большой, нижняя челюсть слегка загибается вверх. На передней ее части располагается небольшой вырост в виде зуба, отсюда родовое название 81епоёиз - узкий зуб. На верхней челюсти расположена соответствующая ему выемка, в которую он входит. На челюстных костях, нёбе, сошнике и языке имеются мелкие зубы. Жаберных тычинок насчитывается от 19 до 26, обычно 2223.

Чешуя крупная. Спина и затылочная часть головы рыбы - серовато-синяя с сизым оттенком, бока белорыбицы серебристые, брюшко белого цвета. Вероятно, это и определило видовое название кисюИШуБ - белая рыба. Плавники темные, поперечных полос нет. Чешуя крупная (13x16мм). В боковой линии располагается 99-120 чешуи. Позвонков насчитывается 66-68. Пилорических придатков в среднем 191-193 штуки. Как и у других лососевых, есть жировой плавник - небольшая складка кожи, не имеющая лучей и расположенная позади спинного плавника. Мясо белого цвета. Половой диморфизм слабо выражен. Во

время нерестовой миграции на голове и боках брюха у самцов белорыбицы появляются эпителиальные бугорки [11; 87; 127; 157; 188].

Основу нерестовой популяции формируют 6-8-летние самки и 5-6-летние самцы, самки составляют около 47% от общего количества нерестового стада [98]. Темп роста белорыбицы, по сравнению с другими сиговыми, достаточно высокий. К 7-9 годам белорыбица достигает массы 8-12кг. Встречаются экземпляры массой до 16-18кг [72; 108; 122].

Плодовитость колеблется от 115 до 390 тыс. Плодовитость белорыбицы, как и у других рыб, в большинстве случаев зависит от размера и возраста: у более крупных самок икры гораздо больше, чем у мелких [4; 166].

Считалось, что в пределах Каспийского моря белорыбица населяет его северную часть, редко встречаясь южнее Махачкалы [145]. По современным данным [62; 73; 167], эта сиговая рыба в Каспийском море представлена в северной, средней и южной частях. Однако в Южном Каспии белорыбица встречается редко, в реки его бассейна не заходит. Летом она населяет пелагиаль до глубины 60-65м (обычно - до 50м) Среднего и Южного Каспия, где наиболее благоприятные температурный (8-18°С) и кислородный (90-100%) режимы.

Местообитание белорыбицы обуславливается ареалом каспийских килек, которые являются ее основным кормовым объектом. Молодь, в отличие от взрослых рыб, встречается в прибрежной зоне и в заливах (Мангышлакский, Казахский).

До зарегулирования Волги и Камы при понижении температуры воды в Северном Каспии до 8-10°С, белорыбица подходила к районам Мангышлака, о-ва Тюленьего, Кулалы, Чечень и др. [7; 107]. Здесь она интенсивно нагуливалась, прежде чем пойти на икрометание в Волгу и далее в р.Каму, Белую, Уфу. Изредка попадалась в р.Терек. В р.Урал заходила в небольшом числе и не поднималась выше города Уральска (780км), хотя в приустьевой зоне Каспийского моря вылавливалась в большом количестве [157]. В благоприятные годы в Урале насчитывали до 200-300 производителей. По другим данным, отдельные

экземпляры поднимались до г.Оренбурга и с.Беляевка; по притоку Урала, реке Сакмаре, до пос.Саракташ [186].

В период преднерестовой миграции белорыбица преодолевала 3 тыс. км и ее ареал охватывал Северный Каспий, р.Урал и почти весь бассейн р.Волга.

Инстинкт предков сохранился и поныне, так как белорыбица предпочитает более холодные воды. Значение температуры воды для размножения белорыбицы играет весомую роль: при потеплении икрометание прекращается, а возобновляется только при повторном похолодании.

Белорыбица нагуливается в Северном и Среднем Каспии зимой, где проводит в среднем 5-8 лет, достигая половой зрелости [127]. Хищник, взрослые рыбы питаются молодью воблы, бычками, судаком, сельдью, килькой и альтериной, а молодь - зоопланктоном. Преобладающее большинство массы пищевого комка (97-99%) составляют килька и альтерина. Сведений по степени питания белорыбицы в море немногочисленны [4].

Находят прямую связь между наступлением третьей стадии зрелости половых желез у самок и второй стадии у самцов с началом нерестовой миграции белорыбицы. К этому моменту продукты внутренней секреции — гормоны, изменяют химизм крови и приводят к реализации инстинкта направленного движения к пресной воде.

Другим условием начала нерестовой миграции является наличие в организме рыбы большого запаса энергии (жира), расходуемого ею во время хода к местам размножения. Указывается, что в морской период своей жизни наиболее крупная и зрелая белорыбица обитала вблизи дагестанского побережья [9; 96; 145].

Путешествие к местам размножения занимало у белорыбицы почти год. В своем продвижении к нерестилищам рыба придерживалась дна реки и за сутки проходила не более 12-20км. За время пути рыбы к нерестилищам сменилось несколько времен года: зима, весенний паводок, лето и осень. Одни особи достигали верховьев рек уже в марте-апреле и обитали здесь до начала наступления нерестовых температур почти семь месяцев, а другие подходили

сюда гораздо позднее, в августе и даже сентябре и почти наравне с рано мигрировавшими производителями достигали половой зрелости [156].

В процессе нерестового хода меняется соотношение полов - если в его начале преобладали самцы, то к концу доля самок становится выше. Подобные изменения полового состава свойственны многим рыбам, и не только из отряда лососеобразных [140]. В местах нереста наблюдались значительные колебания соотношения полов: количество самок изменялось в диапазоне 22-74%, а самцов -от 26 до 78%. Гистологические исследования яичников белорыбицы с июля по начало сентября на нерестилищах р.Белой и р.Уфы показали, что они находились в этот период на III и отчасти на IV стадиях зрелости. Переход из IV в V стадию зрелости половых желез происходит при резком понижении температуры воды за короткой срок перед нерестом [157].

Самцы созревают дней на шесть раньше самок. Икрометание происходит преимущественно ночью; клейкая икра прилипает к галечному субстрату, где в течение шести с лишним месяцев происходит эмбриональное развитие. Обычно в период инкубации икры белорыбицы температура воды не превышает более 1°С, часто она бывает ниже [112].

Продвигаясь из моря в рек�