Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение структуры и формирования чешуи рыб разных видов

ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Изучение структуры и формирования чешуи рыб разных видов"

2 Ь ФЕВ 1997

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В, ЛОМОНОСОВА

Биологический факультет

На правах рукописи УДК 597.556.3

МОХАМЕД ВАГИХ АХМЕД ХАССАН

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ И ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕШУИ РЫБ РАЗНЫХ ВИДОВ.

(03.00.10 - Ихтиология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва, 199?? год

Работа выполнена на Биологическом Факультете Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова.

Научные руководители:

Доктор биологических наук

Профессор Г. Г. Новиков

Кандидат биологических наук М. А. Ланге

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук

Профессор В. Г. Галактионов

Чл.-корр. РАН, профессор

Доктор биологических наук Э. И. Воробьёва

Ведущее учреждение - Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии. Г. Москва.

Защита состоится " марта в 15.30 в аудитории М-1 на заседании специализированного совета Д 053.05.71 по защите диссертаций при Московском Государственном Университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899 Москва, Воробьевы Горы, МГУ, Биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического

факультета МГУ.

Автореферат разослан "6 " февраля 1997 года.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат биологических наук ' .

А. Г. Дмитриева ^ ( £ ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из характерных особенностей рыб является способность к формированию мощного наружного панциря в виде разнообразных костных чешуи, эффективно обеспечивающих защитную функцию в водной среде. Поскольку наличие,утяжеленных наружных покровов ограничивает эффективность работы локомоторного аппарата и значительно увеличивает удельный вес рыбы, в эволюции параллельно прослеживаются две тенденции: одна, направленная на усиление и усложнение структуры наружных покровов в том числе за счет увеличения количества чешуй на единицу поверхности тела, другая связана с редукцией чешуй, вплодь да практически полного их исчезновения. Особенно ярко это проявляется у костистых рыб с элзсмоидной чешуей. Мощные "наружные панцири" неоднократно и независимо возникающие в эволюции рыб, структурно отличаются у представителей разных систематических групп.

С середины прошлого века (Mandl, 1839; Agassiz, 1833-1S44) принято выделять три основные морфологические типа чешуй, которые в современной литературе называются плакоидлая, ганоидная и эласмоидная. Морфологические особенности организации этих разновидностей чешуй подробно охарактеризованы в многочисленных исследованиях разных лет, однако до сих пор обсуждается вопрос о их происхождении и филогенетических взаимоотношениях. Наличие переходных форм между чешуямн отдельных разновидностей позволяет ряду авторов делать заключение о их генетическом родстве (Суворов, 1948; Шимкевич, 1923), существует, однако, точка зрения о независимом возникновении различных чешуй. Кроме этого у многих видов рыб в кожных покровах встречаются костные образования, отнесение которых к общепринятым чешуйным типам затруднено. Это^так называемые костные-щитки (цостные пластинки, колючки и т.д.) Syngnatidae, Agonidae, Loricariidae, Gasteroseidae и др. (см. Шимкевич, 1923; Суворов, 1948). В связи с этим исследование особенностей тканевой организации различных костных образовании покровов рыб актуально с точки зрения современных представлений о филогении рыб.

Использование периодичности роста чешуи для определения возраста рыб является традиционным методом в ихтиологии, без которого невозможно ни одно исследование биологии рыб. Однако, используется для этих целей только чешуя эласмоидного типа. Определение периодичности роста ганоидной и плакоидной чешуи практически не возможно. В связи с этим до сих пор актуальной, как в теоретическом, так и в практическом отношении, остается проблема особенностей закладки и роста костных чешуй разных типов.

Кроме этого костная чешуя, формирующаяся в соединительной ткани дермы, является уникальной моделью для исследования фундаментальных проблем остеогенеза.

■ Получение объективных представлений о закономерностях формирования и роста чешуи находится в прямой зависимости от расшифровки свойств ее отдельных клеток.

Целью настоящей работы явилось морфологическое изучение тканевой организации костной чешуи, а также авторадиографическое исследование :вонетв клеток, участвующих в ее формировании.

Задачи работы включают:

1. С помощью классических гистологических методов на декальцицированно материале уточнить тканевую организацию эласмоидной чешуи на приме{ тиляпий и авторадиографически исследовать роль клеток дермы формировании и росте костных пластинок чешуи, в частности изучит клетки способные к делению (Н3-тимидкновая маркировка) и к синтез межклеточного вещества (маркировка Нэ-пролином).

2. Морфологически и авторадиографически (Н^тимидиновая маркировкг исследовать процесс первичной закладки костной чешуи в раннем онтогенез зеркального карпа.

3. На основании полученного экспериментального материала создат нространственнуюю модель организации и рос-га эласмоидной чешуи.

4. Провести сравнительно-гистологический анализ тканевой организации чешу! рыб разных видов (зубатки, беломорской рогатки, трехнглой колюшки 1 акулы) для выяснения гистогенетических отношений между чешуями разны; типов.

Научная новизна работы. Впервые авторадиографическ» охарактеризованы остеогенные клетки, ответственные за формирование и рос: эласмоидной чешук. Выяснена локализация делящихся форм, изучены клетки способные к формированию межклеточного матрикса костных пластинок. Н; основании полученных данных впервые создана пространственная модел! организации и роста эласмоидной чешуи. Впервые изучена тканевая организация и процессы формирования костных щитков у колюшки.

Практическое значение. Предложенная модель пространственной организации чешуи н данные о скорости формирования костных пластинок позволят совершенствовать методы определения возраста и темпа роста рыб по чешуе. Авторадиографическое мочение костного матрикса может быть рекомендовано как метод маркировки растущей костной пластинки.

Аппробация работы. Результаты докладывались и обсуждались на семинарах кафедры цитологии и гистологии, а также ихтиологии биологического ф-та МГУ, на коллоквиумах лаборатории гистогенеза ИБР РАН, совещании "Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря" (Кандалакша, 1995).

Публикации. По теме диссертации опубликованы тезисы доклада, остальные работы находятся в печати.

Обьем и структура работы. Диссертация состоит из страниц машинописного текста, включаещего введение, 3 главы, выводы и список литературы/'у источников. Работа иллюстрирована 10 рисунками, £ схемами и $$ микрофотографиями.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе были использованы мальки (месяц после выклева) зеркального карпа и сеголетки тиляпий (БагоЛёгосЬл тоЕватЬкиз). Мальков фиксировали целиком в фиксаторе ФСУ в течение 1,5-2 часов. Лоскуты кожи с боков тела теляпий фиксировали в ФСУ в течение двух часов с последующей декальцинацией в трилоне (ЭДТА) в течение 1 - 2 суток. Целых мальков н

лоскуты кожи после декальцинации заливали а парафин и .получали серийные срезы, толщиной 5-7 мкм. Срезы депарафинировали и окрашивали гематоксилин-эозином, Азамом по Геиденгайну, Маллори или альннановым синим, что определялось конкретными задачами исследования.

Для авторадиографического анализа чешуи сеголеткам тиляпий изотопы инъецировали внутримышечно. ЬИ-тимидин (уд. акт. 1.8 мкюри/мг) в дозе 10 мкКюрн на 1 г веса тела и Н3-пролин (уд. акт. 72 мкКюрн/мг) 20,мкКюри на 1 г, веса, вводили в разные сроки до фиксации лоскутов кожи {см. результаты). Срезы после дспарафинирования обрабатывали 5% раствором ТХУ в течение I часа при 4"С и заливали в фотоэмульсию типа "М" (НИИХИМФОТОПРОЕКТ). Экспозиция при 4*С продолжалась 20-30 дней.' После фотообработки (Хрушов, 1968) срезы окрашивали гематоксилин-эозином и проводили подсчет, индекса мечения на 200-1000 клеток в зависимости от величины индекса. Кожный покров мальков анализировали на 30 день после выклева. Перед фиксацией мальков помещали в раствор Н3-тимндииа в дозе 10 мкюри на 1 мл (удельная активность изотопа 1.8 .мкюри/мг) на 2 часа (импульсная маркировка), после чего мальков переносили в чистую воду (на 1 час) для отмывки рвободного предшественника с поверхности тела. Первую группу мальков фиксировали сразу после отмывки в воде. Вторую группу мальков фиксировали через 3 суток после инкубации в изотопе. Залитый в парафин материал резали серийно. Часть срезов окрашииали гематоксилином н эозином, Азаном по Генденгайну, альцнановым синим. Другую часть срезов депарафинировали, и подвергали фотообработке аналогичной вышеизложенной.

Участки кожи с бокововой поверхности тела беломорской сельди, (Cliipca liarengois) зубатки (Anarhichas lupus), рогатки (Triglops quadricornis), трехиглой колюшки (Gaslerosfeus aculeatus) н катрана (Squalus s p.) подвергали классической гистологической обработке (время декальцинации в трнлоне 5 суток). При проведении гистологического анализа были использованы общепринятые микрогехиическне прописи (Ромене, 1S53; Роскин, 1948).

Глава 1,

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ, ФОРМИРОВАНИЯ И РОСТА ЭЛАСМОИДНОЙ ЧЕШУИ.

Анализ строения и закономерностей роста эласмоидной чешуи у тиляпий. Подробности гистологического строения эласмоидной чешуи (циклоидной к ктенондной) были' детально исследованы в начале века (Times, 1906; Hase, 1907, 19! 1), на светооптическом уровне, позже (70-80-ые годы) появились электронномикроскопические работы , в которых подвергались анализу чешуи многих костистых рыб (Lanz-ing, Wright, 1976; Schonborner et al. 1979, 1971). Однако исследования единичны, носят описательный характер и не позволяют решить волрсс о закономерностях роста эласмоидной чешуи.

Гистологический анализ срезов декальцимрованной кожи тиляпий позволил нам выявить следующие морфологические особенности строения костных чешуй. Каждая.костная чешуя имеет отчетливо слоистое строение и состоит из параллельно уложенных пластинок, отделенных друг от друга цементирующим веществом и завершающихся уплотненным образованием, называемым склеритом (Бурдзк, 1973; Лапин, 1971). Жизнеспособные метки

я

обнаружены нами только около нижней костной пластинки, прнлежаше1 соединительной ткани, образующей своеобразный мешок вокруг концевой ч{ чешуи. Этим клеткам, названным и конце прошлого пека склеробдаст {K'.iaisch, ¡894) и получишим п современной литературе название остсоблэс н фнброблзстоп (Meunier, 1984), отводится ведущая роль в осучцсствлс процессов формирования костных пластинок чешуи, однако пряе .доказательства этого отсутствуют. В составе наиболее глубокой kocti пластинки на тонких тотальных препаратах изолированном чешуи нами 6i ныявлены крупные отросчатые клетки, которые но морфологическим призна! могут быи> отнесены к категогии остеоцитоп.

Для .объективной оценки участия костных клеток в формиропаь межклеточного матрикса памп был проведен анализ их способности пк .точению Н-'-пролнна. Меченый пролин используется в исслсдоват процесса коллагенообразования. так как является наиболее специфическ предшественником коллагена (Хрушов. 1909).

О настоящей работе мече пне М-'-нролнном было использовано Я ргшения дпух задач. Первая - оценить участвуют ли клетки, окружают молодую костную пластинку, в синтезе межуточных структур с последующим перемещением в межклеточный матрнкс. Вторая • использовать Н'-пролнн качестве стабильного маркера, позволяющего определять »ремл формирования возраст костной пластинки.

При импульсном введении Н-!-пролина (3 часа) активное включение бы обнаружена в клетках, непосредственно прилежащих к клеточному матрик нижней пластинки (20% меченных остеобластов). Остеоцитм, находящиеся толще нижней костной пластинки, Н3-пролнн не включают. Через сутки и тр после введения изотопа метка обнаруживается над межклеточным вещество что экспериментально доказывает участие клеток в синтезе белков межуточно нснюстпа костной пластинки. Ведущая роль в этом процессе примадлеж) остеобластам Кдетки, активно включающие НЗ-пролнн, при импульснс ппгденин обнаружены нами исключительно lia нижней стороне образующей! костной плзстннкк. Верхние клетки, которые морфологически соответствук остеобластам. Н-'-пролнн не включают. Эти наблюдения согласуются элсктронноммкроскопическимн данными Лансигз и Рантэ (Lanzig, Wrigh I97G). которые отмечают, что синтезируют коллаген только клетм локализованные на нижней стороне образующейся костной пластинки. Верхмнс кроющие клетки обеспечивают процесс кальцинации. Расположение к меток жестко закрепленное направление кальцинации определяет, по нашему мнсиик формирование склеритов чешуи.

Анализ автографов, полученных в отдаленные сроки после введения На пролнна, позволил проследить судьбу меченого костного матрикса. Так черс: семь дней после введения изотопа межклеточное пещество новообразуюшейс) костной пластинки оказывается интенсивно меченным; в составе матрице; нстречаютея отдельные меченые остеоциты. Через И и 2] день после впедети изотопа метка над натркксом сохраняется, а меченые клетки исчезают, чте связано с их гибелью. В это время происходит формирование новой костнот пластинки, метрике которой метку не содержит, так как, формируется т. отсутствии свобояиого Н'-пролиха, при этом меченая костная пластинка отодвигается от дермы и .может служить маркером, позволяющим оценить время

новообразования следующей костной пластинки. Наши авторадиографические данные свидетельствуют, что ее формирование завершается в течение недели. Таким образом, Н'-пролин может быть рекомендован в качестве маркера лля анализа скорость формирования костной пластинки.

В настоящее время одним из наиболее спорных и невыясненных вопросои яь:яется проблема источников остеобластов, участвующих в образовании костных пластинок. Выявление локализации делящихся остстешых элементы, необходимо для понимания закономерностей роста костной чешуи на протяжении онтогенеза. В связи в этим, одной из задач настоящего исследования явился анализ локализации остеогенных клеток, способны* к делению.

Для опенки пролиферативной активности клеток, участвующих в фор.мнросаник костной пластинки чешуи, был проведен авторадиографический анализ включения специфического предшественника ДНК - Н-'-тимидина. При импульсном (за 3 часа до фиксации кожи) введении изотопа было обнаружено, что клетки, прилежащие к матрнксу костной пластинки (остеобласты). Н'-тимидин не включают, следовательно, находятся вне митотического цикла. Индекс течения фнброблаетически.х элементов окружающей соединительной ткани не превышает 2%. Однако в области соединительной, ткани, прилежащей к костным пластинкам индекс мечения фиброблаетоподобных элементов несколько выше и составляет в среднем 5%. Столь незначительный уровень пролиферации клеток ь зоне формирования костной пластинки предполагает существование за пределами местной соединительной ткани клеток предшественников с более высокой способностью к делению.

Для решения вопроса о наличии активно пролиферирующего резерва клеток, участвующих- в формировании (росте) чешуи, фиксация участков кожи теляпий производилась через 1. 3 суток, а также I. 2 и 3 недели после введения Н;,-ти.милина. Данные подсчета индекса .мечения остеогенных клеток в разные сроки зкеиеримента Р.редстаьлены на рис 1. К первым суткам опыта индекс мечения клеток в области чешуиного мешка резко возрастает. К третьим суткам мечеными оказываются многие остеобласты, прилежащие к межклеточному мнтриксу костной пластинки, индекс мочения составляет 27%. мечеными оказывается и часть клеток, заключенных внутри костной пластики (остеоииты) (рисунок 2). Постепенно к 21 суткам индекс мечения значительно снижается н достигает исходного уровня (5%). Эти данные свидетельствуют, что дли остеогенных моментов, формирующих чешую. существуют активно пролиферируюшие клетки предшественники, которые с током крови мигрируют в ткань, где снижают уровень пролиферации и заканчивают процессы дифферениировки, превращаясь в остеобласты. Клетки, обладающие столь высокими пролифеиа'гиь'Ными потенциями, относящиеся к системе тканей внутренней среды, локализованы только в геыопоэтической ткани рыб (почки) (Золотовэ. 1989).

Рисунок 1.

Индекс мечения остеобластов в разные сраки после введения Н3-ти мидии а (сеголетки тиляпий)

Рисунок 2. Индекс мечения клеток остеогенного ряда в разные сроки после однократного введения Н3-тнмиднна (сеголетки тиляпий)

Миграция ге.мальных предшественников фибробластнческих элементов в кожу при заживлении экспериментальных ран у рыб показана б ряде работ (Золотовэ. 1989; Греватн, 19 90). Таким образом в настоящей работе впервые авторадиографическк показано, что активная пролиферация (включение Н3-тимидина) клеток предшественников остеогенных элементов чешуи происходит за пределами дермы, видимо, в гемопоэтических органах. С током крови меченые клетки мигрируют в соединительную ткань, подстилающую чешую, сохраняя ограниченные потенции к делению. Окончательная дифференцировка осуществляется в соединительной ткани, что сопровождается началом активного белкового синтеза (включение' Н3-пролина). Продукт синтеза (коллаген) постепенно выводится из клетки и включается в состав формирующейся костной пластинки. Через неделю после начала эксперимента регистрируются меченые остеоциты, находящиеся в составе вновь сформированной костной пластинки, а остов костной пластинки оказывается полностью сформированным. Процесс кальцинации начинается несколько позднее и полностью завершается в течение последующей недели, так как именно к этому сроку клетки (остеоциты) во вновь образованной костной пластинке гибнут, что связано с ухудшением питания в связи с кальцинацией костного матрикса.

Таким образом, в условиях наших экспериментов одна костная пластинка у сеголеток теляпнй формируется в течение недели.

Исследование формирования зласмоидной чешуи при ее первичной закладке в онтогенезе мальков зеркального карпа. Одной из задач настоящей работы явилось исследование закономерностей формирования первых костных пластинок чешуи при ее первичном образовании в раннем онтогенезе у мальков зеркального карпа.

Формированию чешуи на ранних этапах онтогенеза посвяшены исследования, выполненные в начале века (Hase, 1907; 1911) и в более поздних, к сожалению, единичных работах (Тринберг, 1961; Olson, 197G; Yamada, 1971). В связи с этим нами проведен морфологический анализ, а также авторадиографическое исследование способности клеток зоны чешуеобразования к делению.

Первые признаки формирования чешуи в покрове мальков отмечены через 30 дней после выклева. Так как чешуя закладывается неодновременно в разных участках тела, на одном и том же препарате можно анализировать разные стадии формирования чешуи, от возникновения первичной закладки до образования хорошо различимой костной пластинки. Развитие чешуи начинается с выпячивания участков эпидермиса, состящего у мальков из 4-5 слоев клеток, и концентрации под ним клеток, морфологически соответствующим фнброблзстоподобным элементама. Между клетками выявляются коллагеновые волокна (окраска Азаном) и аморфный метрике мукополисахаридной природы (окраска альциановым синим). Постепенно поверхность межклеточного вещества увеличивается и образуется мощная гомогенная пластинка, на поверхности которой располагаются фибробластические элементы. Морфологические особенности клеток, прилежащих к аморфному матриксу (резкая базофилия цитотлазмы, характер ядра) позволяют отожествлять их с остеобластами. Постепенно костная

пластинка увеличивается б размерах, приобретает округлую форм; приближается вплотную к эпидермису, приподнимает его и выпячиваете наружу, увлекая за собой и эпидермальные структуры. При импульсном (за часа до фиксации) введении изотопа вокруг образующегося костного матрикс обнаружены клетки, включающие Н3-тимиднн (7% меченых клеток), но обычн 'они находятся на некотором расстоянии от межклеточного веществ (преостеобласты). Элементы, непосредственно прилежащие к образукяцейс костной пластинке, Н3-тимидин включают редко. Остеоииты, локализованные костном матриксе, не метятся.

При введении Н3-тимидина за 3 суток до фиксации число мечены, остеобластов в области растущей чешуи резко возрастает и достигает 43"/, (рисунок 2), что свидетельствует о миграции клеток предшественнике: остеобластов в подкожную соединительную ткань с током крови, видимо, и кроветворной ткани (про- и мезонефрос), где на этих стадиях онтогенез; происходит интенсивная клеточная пролиферация (60-70% меченых клеток).

Таким образом, остеогенные элементы, предшественники которы: интенсивно размножаются (включают ННимидин) в гемопоэтической ткани, < током крови мигрируют в лодэпителиальный слой покрова, где завершаю созреванис и начинают активный синтез межклеточного матрикса Авторадиографически регистрируется, что в течение трех суток клетю остеогенного ряда проходят путь терминальной днфференцнровки от актнвн« пролиферирующего предшественника (преостеобластз) до метаболически ш активного остеоиита (рисунок 4). Эти данные также свидетельствуют, чт( формирование первой костной пластинки осуществлется за время меньшее, че» трое суток.

Рисунок 3.

Индекс мечеиия Н'-тимидином остеобластов в области формирования чешуи мальков зеркального карпа

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10%.

5%

Время

3 часа 3 суток Время

Рисунок 4.

Индекс мечения клеток остеогенного ряда в разные сроки после однократного введения Н3-тимидва (мальки зеркального карпа).

Общие представления о закономерностях формирования 1асмоидной чешуи. Гипотетическая модель ее организации и роста.

а основании сопоставления данных, полученных в настоящей работе с (блюдениями ряда авторов, можно предложить гипотетическую схему юстранственной организации чешуи и обсудить возможные механизмы ее >ста на протяжении онтогенеза.

Костная чешуя состоит из концентрических пластинок, подстилающих уг друга, при этом диаметр каждой последующей пластинки больше «дыдущей. Наружная поверхность каждого кольца завершается полосой леритов, маркирующих краевую зону и позволяющих визуально ентифицировать каждый последующий слой на изолированной чешуе.

Клетки, участвующие в формировании пластинок чешуи, локализованы в статочно ограниченной зоне и выстилают краевую и нижнюю поверхность иболее молодой, формирующейся в данный момент времени пластинки. Этот иболее активный фрагмент чешуи находится в сетчатой зоне соединительной SHH дермы. Клетки, обладающие остеогенными потенциями, морфологически и нкционально неоднородны. Часть из них способна к ограниченному делению, г'гая ведет активный синтез межуточных структур (коллагена и кополисахаридного матрикса), третья преимущественно осуществляет процесс 1ьцинации (МасСау, Yamada, 1970, 1976; Lanzing, Wright, 1976; Schonborner

Я

et а!, 1973). Территория, где сосредоточены все три клеточные категории, достаточно локальна и может быть названа маргинальной зоной формирующейся пластинки. Маргинальная зона является местом наибольшей активности клеток, согласованная работа которых обеспечивает эффективный рост и кальцинацию растущей чешуйной пластинки.

Основываясь на свойствах клеток- маргинальной зоны можно с цитологических позиций объяснить причины периодического роста чешуи на протяжении онтогенеза. Первая костная пластйнка (верхняя) чешуи, имеющая ■ правильно округлую формУ*"„оёразуется очень быстро (1-2 дНя) как в онтогенезе, так и при регенерации чешуи (Sire, 1984, 1986). Отмечено, что поверхностный слой быстро кальцинируется' (Olson, Watabe, 1980). Фронт кальцинации связан с клетками, лежащими на ''внешней поверхности растущего матрикса и остеобластами, расположенными fe краевой зоне костной пластинки. Нижние, обращенные к соединительной ;гкани слои, остаются некальцинированными до Зх недель. Такое расположение'клеток поляризует процессы синтеза коллагена и его кальцинации н делает возможным формирование новых волокнистых- слоев только снизу за счет подслоеиия новых генераций остеобластов.

Кальцинация верхнего и краевого слоя приостанавливает возможность, как миграции клеток, так и белкового синтеза, что ограничивает рост костной пластинки, как сверху, так и'с краев. Иными словами, кальцинация является своеобразным механизмом ограничения роста костной пластинки на периферии. При этом часть остеобластов замуровывает себя в костный матрикс и становится остеоцнтами. В результате описанного процесса формируется первая округлая костная пластинка - своеобразная кальцинированная крышка, находящаяся на поверхности будущей многослойной чешуи. Следующая пластинка формируется за счет подстилающих ее остеобластов, формирующих фибриллярные структуры центральной части пластинки. Эти клетки синтезируют коллаген во всех направлениях, увеличивая толщину пластинки снизу. Остеобласты же, локализованные на внешнем крае, синтезируют коллаген однонаправленно к центру пластинки, что приводит к появлению своеобразного валнка, который вскоре кальцинируется благодаря тем же клеткам. Результатом деятельности краевых остеобластов является появление склеритов (Zilberberg et al, 19S8: Dane, Tucker, 1986. Bvers et al, 1980, Lanzing. Wright, 1976: Schonborner et al, 1979).

Постепенное подслаивание остеобластов, синтез матрикса только нижними клетками прямо доказано нами в авторадиографических экспериментах по включению №-тимидииа и Н3-пролина. Эти процессы продолжаются на протяжении всего онтогенеза, что и определяет непрерывный рост эласмоидной чешуи. Сначала кальцинация охватывает только периферию концентрической волокнистой пластинки, где возникает первичный фронт кальцинации. Впоследствии кальцинация распространяется вдоль всей фиброзной пластинки и захватывает ее целиком. В результате этих процессов возникает слоистая чешуя, верхняя часть которой представлена кальцинированной тканью, а нижняя, более молодая, имеет волокнистую основу. Степень кальцинации матрикса увеличивается в направлении верхних слоев (схема).

Таким образом, зоны прироста чешуи, так называемые циркули, отделенные друг от друга рядами склеритов, являются результатом

т

Схема строения пластинчатой (эласмоидной) чешуи. - общий вид; II - чешуйный мешок с клетками остеогенного ряда.

жизнедеятельности клеток остеогенного ряда, локализованных в маргинальной зоне чешуи.

Пролиферируюшие клетки-предшественники остеогенных элементов мигрируют в соединительную ткань дермы с током крови и формируют клеточный резерв, готовый при необходимости осуществлять процессы физиологической и репаративной регенерации чешуи. Эта популяция остеогенных предшественников по характеру обновления аналогична быстро обновляющимся популяциям макрофагов и фибробластов, участвующих в осуществлении воспалительной реакции и рубцевании кожных ран у рыб (Золотова, 1989, Гревати, 1990). Видимо, для остеогенных элементов чешуи, макрофагов и фибробластов соединительной ткани рыб существует единая камбиальная система, территориально объединенная с кроветворной тканью. Это предположение находит генетическое подтверждение, .которое основано на проявлении одной из мутаций карпа обыкновенного. Известно, что существуют две пары аутосомных, не сцепленных друг с другом генов, определяющих характер чешуйного покрова (SSNN, ssnn) у карпов. Гомрзиготные особи, несущие рецессивный ген бесчешуйности, нежизнеспособны и погибают на стадии вылупления, гетерозиготы по гену N жизнеспособны, но в (большом проценте случаев имеют нарушения покрова, осевого скелета и системы кроветворения (анемии и иммунодефициты) (Кирпичников, 1987). Эти данные свидетельствуют о единстве источников и существовании общего клеточного предшественника для элементов кроветворной природы и остеогенных клеток чешуи, скелета, а также фибробластов соединительной ткани.

Глава 2.

СРАВНИТЕЛЬНО-ГИСТОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЧЕШУЙ РАЗНЫХ

ВИДОВ РЫБ

Мофологическое исследование костных образований в коже рыб разных видов. Для проведения сравнительно-гистологичского анализа организации чешуи нами было выбрано несколько видов рыб с типично эласмоидной чешуей (тиляпия, зеркальный карп, беломорская сельдь, зубатка), а также виды в кожном покрове которых расположены мощные костные образования (беломорская рогатка и колюшка трехиглая). Гистологическому анализу была также подвергнута кожа катрана.

Эласмоидная чешуя. Наиболее распространенным типом организации костной чешуи Teieosta является элосмоидная (циклоидная и ктеноидная) чешуя, которая, как было описано выше, состоит из концентрических костных пластинок, подстилающих друг друга. Нами было детально проанализировано строение чешуи тиляпий (см. Главу i). Принципиальных гистологических отличий в строении чешуи других видов, исследованных нами, обнаружено не было. Существуют, однако, и некоторые модификации расположения основания чешуи в дерме. Так, у беломорской сельди в области углубленной в дерму части чешуи. обнаружены своеобразные складки, возможно, выполняющие роль сфинктора, удерживающего чешую, значительная часть которой лежит на поверхности тела. В состав дермальной складки,

экватывакзшей основание чешуи, входит соединительная ткань с сосудами и 1учки гладкомышечных клеток.

Своеобразно организован покров у зубатки. Эпителиальный пласт, юкрывающий чешую, локализованную в глубоких слоях дермы, содержит ^сколько десятков клеточных слоев. Чешуя расположена глубоко в дерме, шутрк своеобразных волокнистых капсул, имеет полулунную форму и состоит i3 2-х отчетливых слоев. Верхний, уплотненный, интенсивно окрашивается >сновными красителями и несет зубчики. Нижний, гомогенный, состоит из юстных пластинок, внутренняя из которых подстилается костными клетками. С каждой чешуе, лежащей над миосептой подходят сосуды. Обновление чешуи !ронеходит, видимо, за счег клеток, расположенных на нижней поверхности «утренней пластинки. Каждая чешуя отделена от мышечных пучков стенки ела только тонкой прослойкой соединительной ткани, то есть практически оприкасается с мышечным слоем. Соединение костных чешук с мышечной каньга осуществляется с помощью поперечных коллагемовых волокон. 1идимо, существование крупных пучков коллагена (соответствующих щрпеевским волокнам) между костной чешуей и мышечной системой вляется универсальным способом обеспечения механизма движения чешуи тносителыю друг друга, что особенно ярко выражено у видов с достаточно рупными костными образованиями. Тканевая организация чешуи зубатки бнаружнвает значительное сходство со строением чешун амии (Кегг, 1951).

Строение костных шипов. Мощные костные структуры, которые Эразуют шипы, обнаружены в покрове беломорской рогатки. Основание шипа, окализованное в дерме, представлено грубоволокиистой костью, имеющей злочное строение. В полостях между балками выявляются типичные костные чементы (остеобласты), соединительная ткань и сосуды. Вся поверхность эсти также покрыта остеобластами. Самая глубокая часть основания шипа ¡азальная пластинка), имеющая пластинчатое строение, прилежит »посредственно к мышцам, соединяясь с ними посредством коллагеновых VIокон. Свободная часть шипа покрыта эпителиальным чехлом, внутри второго расположена пластинчатая костная ткань, имеющая вид тонкой :нты, расширяющейся в коицевой части. Лентовидные пластинки покрыты с зверхности костными клетками, особенно отчетливо выраженными на ее ¡ршине, которая является ' наиболее активной зоной роста шипа, эединнтельная ткань, покрывающая лентовидную костную пластинку, густо юнизана капиллярами и содержит пигментные клетки.

Строение костных щитков трехиглой колюшки. Щиток колюшек 'Стоит из нескольких костных сегментов, связанных между собой в единый ■молоке с помощью мощных коллагеновых волокон, организованных по типу хожилий. Весь комплекс покрыт многослойным эпителием, содержащим зличные железистые элементы. Эпителиальный пласт подстилается единительной тканью, снабженной капиллярами и содержащей пигментные етки разной формы, часто образующие мощные скопления. Комплекс стных пластинок стделен от мышц тела соединительной тканью, которая реходит в миосепты, содержащие крупные сосуды. В соединительной ткани мечено большое скопление жировых клеток, часто образующих своеобразные

подушки, на которых располагаются отдельные костные сегменты. В непосредственной близости от костных комплексов расположена поперечнополосатая мышечныя ткань, связанная с костными сегментами поперечными пучками коллагеновых волокон, обеспечивающими прочное прикрепление костных структур к мышечным элементам, что необходимо для осуществления движение сегментов щитка относительно друг друга.

Особый интерес представляет организация костной ткани, образующей отдельный сегмент щитка. Нижний слой представлен пластинчатой костью, состоящей из параллельно расположенных костных пластинок, нижняя из которых, контактирующая с соединительной тканью, покрыта остеобластами, имеющими кубическую форму и образующими сплошной слой на ее внутренней поверхности. Центральная часть организована грубоволокнистой костыо, состоящей из мощных балок, образующих ажурную конструкцию. Внутри среднего слоя находятся крупные полости, содержащие рыхло расположенные соединительнотканные клетки и многочисленные сосуды. Внутренняя поверхность полостей выстлана костными клетками с сильно базофилъной цитоплазмой (остеобласты). Матрикс балок имеет слоистое строение, часто слои расположены концентрически. В матриксе наблюдаются остеоциты локализованные в лакунах. Поверхностный слой каждого костного сегмента имеет неровную зубчатую поверхность н слоистую основу. Верхний слон наиболее плотный, пронизан сквозными каналами, содержащими рыхлую ткань с сосудами, идущими к покрывающему костные сегменты многослойному эпителию. Остеобласты обнаружены как на внутренней поверхности полостей, пронизывающих костный сегмент, так и на наружной (обращенной к эпителию) стороне каждого ксстного фрагмента. Такая локализация костных клеток позволяет заключить, что рост сегментов осуществляется путем наложения новых костных слоев (часто концентрических) как с его поверхности (периостальный рост), так и со стороны полостей (эндостальный рост). За счет остеобластов, выстилающих костные полости и продуцирующих новые слои костного матрикса, размер полостей постепенно уменьшается, что отмечено у особей разного размера. Так у мелких экземпляров полости обширные, у более крупных - размер полостей уменьшается, но всегда в полости отмечаются рыхло расположенные клетки, сосуды и остеобласты, покрывающие внутреннюю поверхность. Остеобласты, расположенные в крупных полостях, всегда сильно базофильны и имеют кубическую форму, клетки выстилающие более мелкие полости как Правило уплощены. Эти морфологические наблюдения свидетельствуют, что клетки находящиеся в обширных полостях, метаболически активны, и синтезтруют костный матрикс.

В составе клеток некоторых полостей обнаружены многоядерные элементы, соответствующие остеокластам высших позвоночных. Внутренняя поверхность стенки полостей часто имеет неровные очертания, что связано с процессами резорбции кости иа ее внутренней поверхности с последующим новообразованием, что приводит к формированию ажурной архитектурной конструкции. Клетки типа остекластов (многоядерные элементы в каналах ганоидной чешуи) описаны Керром в чешуях панцирной щуки (Kerr, 1951), возможно, • что способность к эяхондральной перестройке свойственна структурам (ганоидным чешуям, щиткам), которые организованы из мощных костных образований.

1Я

Поверхностный слой чешуи является примером пластинчатой кости, образованной полукруглыми структурами, имеющими уплотненный матрнкс. Способ роста, о котором мы можем судить на основании морфологического анализа {расположение остеобластов), характерен для типичной пластинчатой кости.

Таким образом, чешуя колюшек состоит из 2-х разновидностей костной ткани. Внутри находится грубоволокнистая кость, наружная и внутренняя поверхность чешуи образована пластинчатой костью. Нижняя слоистая пластинка чешуи подстилает все костные сегменты и выходит за их пределы, покрывая часть боковой поверхности тела. Эта зола чешуи состоит из параллельно уложенных костных пластинок, связанных поперечными сшивками, состоящими нз соединительной ткани, по которым проходят сосуды и коллагеноные волокна. Внутри костных пластинок видны отросчатые остеоцнты.

Расположение остеобластов в костных сегментах щитка свидетельствует о том, что рост чешуи осуществляется как за счет наслоения новых костных пластинок с поверхности чешуи, так и за счет остеобластов, выстилающих поверхность полостей среднего грубоволокнистого слоя. Отмечены также признаки перестройки костной ткани, в которой принимают участие клетки типа остеокластов. Для более детального анализа механизмов роста чешуи колюшки был проведен анализ ее формирования в раннем онтогенезе.

Исследование формирования костных щитков колюшки в раннем онтогенезе. Источником формирования костной ткани в коже мальков является клеточная мезенхима, скопления клеток которой локализованы под- эпидермисом боковой поверхности тела, формируя остеогенный зачаток. Около остеогенного зачатка образуются первичные костные перекладины, на поверхности которых располагаются клетки с базофильной цитоплазмой, соответствующие остеобластам. Базофилия остеобластов связана с развитием в цитоплазме белоксинтезируюшей системы. Часть остеобластов постепенно погружается в синтезированный ими матрнкс и становится ост еоцитами. Среди преостеобластов, входящих в состав остеогннного зачатка, обнаружены делящиеся клетки. Постепенно в костном зачатке возникают полости, число костных балок увеличивается, матрнкс уплотняется, что связано с его кальцинацией. Параллельно с новообразованием новых балок происходит резорбция старых, о чем свидетельствуют изъяны на поверхности костного матрикса и присутствие остеокластов. Гармоничное сочетание резорбции и формирования костной ткани обеспечивает рост кости и ее моделирование. Как и в случае роста костей скелета (череп, челюсти) происходит наращивание пластинок кости на выпуклой поверхности и резорбция на вогнутой. Остеокласты рыб практически не охарактеризованы, но описаны в костных каналах ганоидной чешуи панцирной щуки (Кегт, 1951). Постепенное развитие чешуи сопровождается врастанием сосудов в зону окостенения. В отдельных участках препаратов наблюдается концентрация остеобластов в непосредственной близости от сосудов . Территориальное объединение костных клеток и капилляров приводит к формированию костных пластинок с тенденцией к образованию концентрических структур, напоминающих остеоны. Интересно, что

I i

аналогичное наблюдение сделано Керром (Kerr, 1951) для чешуи Lepidosieus. Наиболее отчетливо структуры, подобные остеонам, видны в формирующихся зубчикз(\ чешуи.

На препаратах наблюдаются 2 мощные течки окостенения. Верхняя, прилегающая к эпителию, и нижняя, обращенная к соединительной ткани. Клетки верхнего остеогенного зачатка формируют основную массу костных элементов чешуи (грубоволокнистую центральную часть и пластинчатую верхнюю зону с зубцами). Нижний остеогенный зачаток дает начало параллельно уложенным костным пластинкам базальной части чешуи и пластинчатым структурам, выходящим за края костных, сегментов и покрывающих в виде плаша часть боковой поверхности тела.

Таким образом рост чешуи происходит благодаря работе остеобластов, локализованных на поверхности чешуи, путем наложения новых костных пластинок (периостальное окостенение), а также за счет резорбции и новообразования кости -внутри полостей (эндостальное окостенение). Согласованность этих процессов определяет возникновение балочных архитектурных конструкций, обладающих значительной твердостью, но обеспечивающих жизнеспособность, рост и перестройку чешуи на протяжении всего онтогенеза. Наши морфологические наблюдения хорошо согласуются с данными Сира (Sire, 1993). полученными при светооптическом и электронномикроскопическом анализе строения костных щитков Corydoras arcuauis. и позволяют обнаружить значительные черты сходства организации костны.х щитков с ганоидной чешуей древних рыб (Румянцев, 1958).

Плакоидные чешуи. Строение н развитие плакоидных чешуи было исследовано в классических работах Гертвига (Gertwig. 1874. а, б) и практически не подвергалось ревизии.

Мы, к сожалению, не располагаем полным онтогенетическим материалом, позволяющим детально проанализировать особенности организации и новообразования плакондной чешуи хрящевых рыб. Однако, учитывая практически полное отсутствие в современной литературе исследований, посвященных строению плакондной чешуи, мы сочли целесообразным включить в' настоящую работу наши наблюдения, сделанные на основании анализа декальцинированных срезов кожи катрана (Squalus Sp.). Поскольку б коже акул располагаются плаксидные чешуи разного возраста, сменяющиеся на протяжении жизни, можно на одном и том же препарате найти разные стадии развития чешуи.

В сетчатом слое дермы расположены чешуи, образующие четко обособленную зону, которую подстилает сплошная волокнистая пластинка, содержащая многочисленные фибробластические элементы. Каждая чешуя' напоминает по форме зуб. Основание чешуи содержит полость, называемую пульнарной, ь- которой расположены рыхлая соединительная ткань, сосуды," пигментные клетки. Внутренняя поверхность выстлана клетками с сильно базофильной цитоплазмой, которые по аналогии с млекопитающими (выстилают пульпарную полость) называют одонтобластами. Образующийся дентин неоднороден. Слой, прилежащий к клеткам, окрашивается ..менее интенсивно и содержит радиальные каналы, соответствующие волокнам Корфа (Румянцев, 1958). Верхний сдой более гомогенный и плотный. К

IS

развивающемуся дентину прилежат эпителиальные клетки, однако их строение отличается от структуры амелобластов зубоп, формирующих эмаль у млекопитающих. Строение цитоплазмы, расположение ядер в бззальной части клеток,1 'наличие частых митозов позволяет рзснснипзть их как элементы базального слои эпителия образующего чехол, покрывающий чешую, который растет вместе с формирующимся дентином. У основами я cq,тopмнponaннoн чешуи находится зачаток чешуи следующей генерации.. Обычно, ранний зачаток, состоит из остсогенной ткани, приподнимающий баззльнын слой эпителия. Остсогепные клетки, прижатые к эпителию, обнаруживают высокую стенспь базофилин, к морфологически напоминают одоитойласти.

Таким образом, чешу я акул формируется аналогично, дентину зуба высших позвоночных. Вопрос и существовании на поверхности дентина слоя истинной эмали, в образовании которой участвуют эпителиальные клетки, остается открытым.

Следует отметить, что дентин облапает ограниченной способностью к росту, который лимитирован расположением клеток только на внутренней поверхности ггульпзрмон полости. Рост с поверхности, как п пластинчатой кости, неосуществим в силу ' плотности мзтрикса и отсутствия в дентине сосудов. Это делает пепоз ножным поддержание популяции клеток, синтезирующих матрикс. Невозможность неограниченного роста плакон/шой чешуи компенсируется сменой отелу живших чешуи на протяжении онтогенеза, в связи с чем у основания сформированной чешуи в глубоких слоях дермы всегда локализована'недоразвитая чешуя следующей генерации.

Основные направления (тенданции) гнстогонвтичоских преобразований чешуи в филогенезе рыб. В свете современных гистологических представлений можно с достаточными основаниями свести все рзнообразие костных образований современных рыб к трем основным типам.

Первый тип - плакоидная чешуя - свойственный хрвшепым рыбам -имеет своеобразное строение и принципиально отличается от чешуи других типов. Эти отличие касаются прежде всего особенностей роста и обновления. Основная масса чешуи выполнена костной тканью, но по характеру межклеточного матрйксэ (повышенной плотности), расположению клеток (только на внутренней поверхности пульпарной- полости), а также но направлению отложения слоев мзтрикса. (я сторону противоположную пульпзрнон полости) эта костная ткань с достяточНнмн основаниями .пожег быть отнесена к дентиноидному типу (Румянцев, 1958). Эта разновидность костной ткани обладает ограниченной способностью к росту, который приостанавливается к моменту заполнения пульпарной полости межклеточным мэтриксом. Поскольку одонтобласты, питание которых прекращается в виду плотности мотрикса, гибнут, рост и обновление плаконлнон чешуи становится невозможным. В связи с этим существует резерв незрелых чешуй, локализованных в соединительной ткани покроил, которые по мере надобности могут запершать созревание и восполнять убыль утраченных. Такая модель посстаноплення чешуй в эволюции не получила широкого распространения, сохранившись только о метимых зубах челюстного аппарата позвоночных. Причины этого явления связаны, видимо, с тем, что при механической утрате

фрагментов кожного покрова происходила и потеря системы, отвественной новообразование чешуи, что с физиологической точки зрения сниж; зашиУные функпни покрооа, делая его более уязвимым. Знзчительн преимущества подучила в эволюции другая модель обновления чешуйж покрова, которая свойственна ганоидной и эласмоидной чешуе. Гапондт чешуя, характерная для наиболее древних форм, построена из мощн костных образований, состоящих из трех важнейших компонентов: слоист костной пластинки, подстилающей чешую (так называемый изопеди грубоволокнистой костной ткани в средней части и достаточно уплотнение поверхностного слоя, называемого в литературе остеодентииом (Sire, 1У9 дентнноиднон костью (Румянцев, 1958), но по сути являющегося кости тканью, так как покрыта с поверхности клетками, и может содерж; остеоциты иди их остатки d составе уплотненного матрикса. Онтогенетическ наблюдения, а также анализ процесса регенерации чешуй позволи заключить, что универсальной структурой, не изменяющейся в онтогенезе первой возникающей при регенерации, является пластинчатая кости структура, подстилающая чешую (Sire, 1994). Это позволяет предполагать, ч в эволюции происходит постепенная утрата верхних сложноорганизоваин: слоев чешуи, а базальная пластинка дает начало третьей разновидности чеш - эласмоидной, свойственной большинству костистых рыб. Это предположен имеет несомненные гистологические и физиологические основания, связаные обеспечением функций чешуи, важнешей из которых является защита стен тела. Поверхностные защитные структуры должны прежде всего облада высокой способностью к регенерации (обновлению). Быстрое обновлен эласмоидной чешуи, по сравнению с ганоидной, обеспечивает бол аффективное восполнение тканевых дефектов, что несомненно да экологические преимущества. Возможно, способность к регенерации являет одной из причин, определяющих эволюцию костных образований кожи ры Это предположение находит экспериментальное подтверждение, сделанное I основе анализа скорости регенерации ганоидной и эласмоилной чешуи. Так i.episosleus ocullalus размером 25 см чешуя после ее механического удалеш восстанавливается 3 месяца, (Sire, 1994), у Calamoichthys calabaricus (32 см] 5 месяцев (Sire ct а), 1987), а у Hemichromis bimaculatus (6 см) за 10 дж процесс регенерации полностью завершается, при этом эласмоидная чеш; достигает исходного размера, характерного дли особи двухлетнего возрзс (Sire, Geraudie; 1984). Интересно, что базальная пластика многопера панцирной щуки, восстанавливается значительно быстрее (за 1 месяц), че другие, массивные части чешуи. Столь быстрое восстановление эласмоидис чешуи должно определяться существованием быстрообновляющегое подвижного камбия. Наши авторадиографические данные свидетельствуют, ч-остеогенные элементы отпественные за формирование эласмоидной чешу относятся к клеточным системам обладающим постоянным обновлением способным к быстрым миграциям с током крови.

Таким образом эволюция чешуи шла не по пути наращивания массы уплотнения тканей чешуи, а по линии повышения скорости их обновления формирования системы лабильного подвижного камбия, способного обеспечит как рост чешуи на протяжении всего онтогенеза, так и ее эффективну регенерацию. Вынесение малодифференциропаиного резерва клетс

предшественников остеогенных элементов чешуи за пределы подкожной дермы (в кроветворные органы) надежно защищает резерв, обеспечивающий постоянное обновление.

Мощные костные образования кожи не являются привелегией древних рыб. У многих костистых рыб имеются кожные щитки, разной локализации и различной мощности, вплоть до сплошного костного панцыря. Гистологическое строение таких структур, к сожалению, практически не изучено, но наши наблюдения, сделанные при анализе костных щитков колюшек, шипов беломорской рогатки, а также иллюстративный материал приведенный в работе Сира (Sire, 1993), исследовавшего костные пластинки Corydoras arcuatus, позволяют заключить, что тканевая организация подобных образований, практически полностью соотвествует гистологическому строению ганоидных чешуй древних рыб. Это наблюдение свидетельствует, что строение чешуи отражает не столько таксономическую принадлежность видов, сколько определяется функциональной нагрузкой. Это предположение соответствует принципу функциональных аналогий, лежащему в основе эволюции тканей, являясь примером тканевого параллелизма (Завэрзнн, 1953). Интересно вспомнить точку зрения Заварзина, что при анализе тканевой эволюции следует базироваться не иа сравнении строения функционирующих структур, а на сопоставлении гистогенеза (особенностей дифференцировки) клеточных компонентов их образующих.

ВЫВОДЫ

1. Предложена модель строения и роста эласмоидной чешуи, в основу которой положен морфологический и авторздиографический анализ, про веденный в работе. Типичная пластинчатая (эласмоидная) чешуя состоит из параллельно расположенных концентрических костных пластинок, несущих на внешнем крае кальцинированный валик, представленный полосой склеритов. Склериты возникают в результате активной кальцинации межклеточного матрнкса и являются зоной остановки роста каждой новообразующейся костной пластинки.

I. Каждая последующая костная пластинка возникает благодаря новой генерации короткоживущих и активно размножающихся клеток-предшественников (преостеобластоа), локализованных за пределами кожной дермы и мигрирующих в область чешуеобразования с током крови (данные по включению Н3-тимндина).

'>. Автораднографнческое мечение (Н3-пролнн) позволяет определить время формирования отдельной костной пластинки в процессе онтогенеза и может быть рекомендовано как метод маркировки для оценки скорости роста чешуи у рыб.

. При сравнительно-гистологическом анализе костных образований кожи беломорской рогатки и колюшек выявлены черты сходства тканевой организации и остеогенеза с таковыми у ганоидных чешуй. Это пейволяет заключить, что внешнее разнообразие чешуйного покрова при однотипности

1Я

его гистологической организации и сходном гистогенезе характеризует и столько таксономическую принадлежность, сколько определяе эффективность выполнения защитной функции.

5. Основной тенденцией в эволюции разнообразных костных образовали кожи рыб явилась постепенная утрата мощных костных структу| входивших в состав чешун, при постоянном сохранении базально пластинки, построенной из пластинчатой кости, на базе которой и возникл эласмоидная чешуя, наиболее широко распространенная у современны костистых рыб. Одним из факторов, направлявших этот процесс, явилос формирование совершенной клеточной системы, способной к быстром обновлению (новообразованию) костной ткани, входящей в состав чешун, вынесение камбиальных клеток за пределы кожной дермы, что необходим для эффективного осуществления защитной функции кожного покрова.

6. Плакоидная чешуя обладает рядом особенностей тканевой организации которые полностью ограничивают способность этого типа чешун постоянному росту, что компенсируется меной плакоидных чешуи н протяжении онтогенеза. Камбиальная система локализована в коже в вид незрелых чешуи следующих генераций, что резко снижает эффективност полноценного восстановления кожного покрова. В связи с этим, по нашем; мнению, плакоидная чешуя не получила широкого распространения I эволюции рыб. _ • '

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. М. Вагих, М.А.Ланге. Использование Н3-пролиновой авторадиографии дл! оценки скорости формирования склеритов чешуи костистых рыб. I сб."Проблемы изучения, рационального использования и охраны природны; ресурсов Белого моря", С.-Пет., 1995, стр. 112-113.

2. М. Вагих, М. А. Ланге, Г. Г. Новиков. Авторадиографическое исследовани< клеток, формирующих эласмоидную чешую у костистых рыб. Онтогенез (I печати).

1Я