Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микроскопическая анатомия и ультраструктура целомической системы сипункулид

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Микроскопическая анатомия и ультраструктура целомической системы сипункулид"

На правах рукописи

Лг-

МАЙОРОВА Анастасия Сергеевна

МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА ЦЕЛОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СИПУНКУЛИД

Специальность

03.00.25 — гистология, цитология, клеточная биология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток 2005

Работа выполнена в Институте биологии моря ДВО РАН

Научный руководитель: Доктор биологических наук,

чл. - корр. РАН А. В. Адрианов

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории эмбриологии ИБМДВО РАН В.В. Исаева

Кандидат биологических наук, доцент кафедры клеточной биологии ДВГУ Н.П. Токмакова

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Защита состоится " 14 " декабря 2005 г. в " 10" часов на заседании диссертационного совета Д 005.008.01 при Институте биологии моря ДВО РАН

по адресу: 690041, Владивосток, ул. Пальчевского, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря ДВО РАН (690041, Владивосток, ул. Пальчевского, 17).

i

Автореферат разослан " 14 " ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук М.А. Ващенко

20оН_ гтЗ

1Ш0£Т

> 1. Введение

Сипункулиды - отдельный тип морских несегментированных целомичес-ких червей, насчитывающий около 250 видов (Турина, 1977). Размеры червей колеблются от нескольких мм у мейобентосных "форм до 70 см у, некоторых глубоководных обитателей. В связи с крупными размерами, относительной доступностью и неприхотливостью содержания в аквариумах сипункулиды являются удобным объектом цитологических и биохимических исследований.

Общая морфология и микроскопическая анатомия сипункулид на светооп-тическом уровне достаточно подробно описаны в ряде работ отечественных и зарубежных исследователей (см. Мурина, 1977; Stephan, Edmonds, 1972; Rice, 1993; Cutler, 1994). В то »ce время, на ультраструктурном уровне сипункулиды изучены относительно слабо. Фрагментарно описаны цитологические особенности щупальцевого аппарата, строение стенки отдельных компартментов щупальцевого отдела целома, строение полостных клеточных комплексов, выделительных органов. Совершенно неописаны особенности развития щупальцевых аппаратов у ювенильных стадий сипункулид, особенности иннервации щупальцевых аппаратов, механизмы формирования и дифференцировки свободноплавающих полостных целомоцитов, механизм экскреции метаболитов из щупальцевого отдела целома, роль разнообразных комплексов и кластеров дифференцированных клеток, плавающих в полости туловищного отдела целома.

С применением методов электронной микроскопии исследованы представители только 11 видов сипункулид (см. Rice, 1993; Maiorova, Adrianov, 2005). Большинство из этих работ посвящены отдельным частным вопросам микроскопической анатомии и ультраструктуры. Единственной обобщающей сводкой по микроскопической анатомии сипункулид сегодняшний день является работа Райе (Rice, 1993).

Вторичная полость тела сипункулид (целом), ее целомическая выстилка (це-лотелий) и связанные с целомом внутренние органы сипункулид довольно слабо изучены с использованием современных морфологических методов. В то же время, наши предварительные исследования отдельных элементов туловищного целома у трех япономорских видов (Thysanocardia nigra, Themiste pyroides, Phascolosoma agassizii) показали удивительное структурное и функциональное разнообразие клеток целомического эпителия (Майорова, Адрианов, 2002; 2003 а, б; 2005 а-в).

Настоящая работа посвящена изучению особенностей строения всех ком-партментов целомической системы и разнообразия морфологических типов целомических клеток из разных отделов целома в связи с их функциональной нагрузкой.

Целью исследования являются изучение на ультраструктурном уровне всех

морфологических типов целомических к ртментахце-

ломической системы, а также проведение сравнительного морфо-функциональ-ного анализа клеток целотелия и полостных целомоцитов у трех видов сипункулид (Thysanocardia nigra, Themistepyroides, Phascolosomaagassizii), представляющих различные таксоны типа Sipuncula.

Задачи исследования включают: (1) изучение микроскопической анатомии и полную морфологическую реконструкцию всех компартментов щупальцевого и туловищного отделов целома у изученных видов; (2) изучение ультраструктурных особенностей клеток целотелия и полостных клеток в щупальцевом отделе целома, (3) изучение ультраструктуры сократительного сосуда и целотелия на поверхности внутренних органов в туловищном отделе целома (стенка тела, специализированная туловищная мускулатура, кишечник, нервный ствол, нефридии, гонады), (4) изучение ультраструктурных особенностей всех типов полостных клеток и клеточных комплексов в туловищном отделе целома, (5) сравнительный морфо-функциональный анализ всех типов клеток целотелия и полостных целомоцитов.

Научная новизна. В результате проведенного анализа выявлены общие ультраструктурные закономерности, позволяющие понять тонкие механизмы работы ряда систем внутренних органов и доказывающие полифункциональность сложно структурированной целомической системы сипункулид. Предложена классификация основных морфологических типов клеток целотелия и полостных целомоцитов. Впервые проведено изучение ультраструкгурной организации щупальцевого отдела целома, обслуживающего щупальцевый аппарат. Впервые описаны цитологические особенности некоторых свободноплавающих клеточных комплексов в полости туловищного отдела целома, ответственных за фагоцитоз. Впервые описаны несколько новых типов полостных клеток, ранее неизвестных у сипункулид.

Полученные сравнительные данные по ультраструктуре целотелия сократительного сосуда и стенки нефридия позволили подтвердить выдвинутую ранее гипотезу (Адрианов, Майорова, 2002) о возможности ультрафильтрации из щупальцевого отдела целома в туловищный отдел непосредственно через стенку сократительного сосуда. В зонах ультрафильтрации между отростками подо-цитов описаны рассматриваемые в качестве универсальных макромолекуляр-ных фильтров «двойные диафрагмы», а также впервые описаны «парные двойные диафрагмы», ранее неизвестные у беспозвоночных животных. Впервые предложена полная схема процесса экскреции метаболитов у сипункулид. Доказано, что нефридии этих животных, структурно соответствующие метанеф-ридиям, функционально являются протонефридиями. На ультраструктурном уровне показаны функциональные аналогии целомического сократительного сосуда сипункулид и кровеносной системы аннелид (кровеносная система у сипункулид отсутствует). Впервые описан процесс формирования полостных клеток из разрастаний целомического эпителия на внутренней поверхности петель кишечника.

На примере сипункулид описано новое биологическое явление - использование сперматоцейгм для компактного переноса половых продуктов "во внутренней среде орЬшизма (в полости туловищного отдела целома). Ранее эти структуры были известны только у животных с внутренним оплодотворением для компактного переноса спермы во внешней среде.

Теоретическое и практическое значение. Впервые проведен полный сравнительный морфо-функциона^ьный анализ всех типов клеток целотелия и полостных целомоцитов у сипункулид. Продемонстрированы структурные соответствия целомических клеток разнообразным функциональным нагрузкам различных компартментов щупальцевого и туловищного отделов целома. Полученные результаты позволяют понять тонкие механизмы функционирования целого ряда наружных и внутренних органов сипункулид, ассоциированных с компартментами целомической системы. Полученные данные расширяют наши представления о разнообразии ультраструктурной организации целомических клеток и их функциональных нагрузок у беспозвоночных животных. В свете полученных новых данных сипункулиды могут быть использованы в качестве удобных объектов для различных цитологических исследований ультраструктурной организации целомических клеток у беспозвоночных животных.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научных конференциях научно-образовательного центра «Морская биота» при ДВГУ (Владивосток, 2001, 2002 г.), на ежегодных конференциях молодых ученых АЭМББТ ДВГУ (2001,2002 гг.), на научных семинарах лаборатории продукционной биологии ИБМ ДВО РАН (2003, 2004, 2005 гг.), на семинарах кафедры зоологии АЭМББТ ДВГУ (2003,2004 гг.), на морфологическом семинаре ИБМ ДВО РАН (2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 статей, 1 тезисы; 4 статьи находятся в печати.

Структура работы. Основной текст диссертации содержит 111 страниц текста, работа включает 118 иллюстраций (рисунков, схем, электронограмм), состоит из введения, 8 глав, обсуждения, выводов и списка литературы. Список литературы содержит 164 наименования, из них 146 на иностранных1 языках.

2. Обзор литературы

2.1. История изучения целомической системы сипункулид

В главе подробно рассмотрены основные этапы изучения целомической системы сипункулид. В имеющейся на сегодняшний день научной литературе достаточно хорошо описаны вопросы, касающиеся общей морфологии сипункулид (Schmidt, 1865; Andreae, 1882; Selenka et al„ 1883; Ruppert, Rice, 1974, 1993; Pilger, 1987; Sawada, 1980; Reunov, Rice, 1993 и др.). Отдельные сведения о гистологических особенностях щупальцевого аппарата и ассоциированных с

ним элементов щупальцевого отдела целома сипункулид появляются в начале 20-го столетия в работах Метальникова (Metalnikoff, 1900), Эрюбеля (Herubel, 1907), Селенского (Selensky, 1908). Показано, что эти отделы имеют собственную целотелиальную выстилку, а свободноплавающие в них целомические клетки представлены двумя основными типами: эритроцитами и гранулоцитами.

На протяжении 20-го столетия были выполнены работы на клетках из туловищного целома, а также на так называемых «урночках», (Marcou, Volkonsky, 1933; Manwell, 1960; Ohuye et al., 1961; и др.). В щупальцевом отделе целома сипункулид описаны только два типа свободноплавающих клеток: эритроциты, переносящие дыхательный пигмент гемэритрин, и гранулоциты, выполняющие защитную функцию (Awati, Pradhan, 1936). На примере Themiste zostericola Манвелл провел сравнительное исследование эритроцитов из двух основных отделов целома сипункулид, отметив, что в щупальцевом целоме эритроциты заметно меньше по размеру, чем в туловищном (Manwell, 1960). Ультраструктура целомоцитов сипункулид описана в ряде специальных цитологических работ (см. Stang-Voss, 1970; Ochi, Ohnishi, 1971; Ochi, 1975; Dybas, 1975, Nemhauser et al., 1980; Valembois, Boiledieeu, 1980; Terwilliger et al., 1985).

Известные на сегодняшний день данные по микроскопической анатомии и ультраструктуре сипункулид обобщены в 1993 г. в сводке Мэри Райе (Rice, 1993).

В целом, несмотря на довольно многочисленные работы по сипункулидам, полное описание организации целомической системы этих животных на ульт раструктурном уровне до сих пор отсутствует.

2.2. Терминология

В настоящей работе все клетки целомической выстилки (т.е. целомичес-кий эпителий) мы подразделяем на миоэпителиальные, содержащие сократительные филаменты и образующие миоэпителий, и перитонеальные, без сократительных элементов и образующие перитонеальный эпителий (пери-тонеум) (по Bartolomeus, 1994). Перитонеальные клетки представлены муль-тицилиарными клетками и клетками без ресничек. Безресничные клетки перитонеального эпителия сипункулид с характерной уплощенной формой и налегающими друг на друга длинными отростками, вслед за Серрано и Райе (Serrano, 1987; Rice, 1993), мы называем подоцитами (причем, независимо от их функциональной нагрузки). Помимо них, безресничный перитонеальный эпителий представлен и другими типами специализированных клеток (железистые, хлорагогенные и др.).

Все свободноплавающие полостные клетки мы подразделяем на эритроциты (пигментные клетки); амебоциты (с псевдоподиями, с амебоидной подвижностью, без гранул) и гранулоциты, представленные несколькими типами клеток (с различными разноразмерными гранулами, различной формы, с псевдоподиями или без таковых).

3. Материалы и методы

Взрослые особи Phascolosoma agassizii, Thysanocardia nigra и Themiste pyroides были собраны в корневищах морской травы Zostera и друзах Crenomytilus grayanus на глубинах 3-6 метров в заливе Восток Японского моря (Рис. 1). Планктонные личинки были получены в лабораторных условиях в результате стимуляции нереста. Материал был исследован с применением стандартных гистологических методик и различных методов световой микроскопии. Ул ьтраструктура клеток и органов изучалась методами сканирующей (SEM) и трансмиссионной (ТЕМ) электронной микроскопии.

4. Организация целомической системы сипункулид

В главе приведены результаты подробного исследования морфологии щупальцевого и туловищного отделов целома. Щупальцевый целом замкнут и не сообщается с окружающей средой, тогда как туловищный отдел сообщается с окружающей средой через ресничные воронки и нефропоры парных нефриди-ев (Рис. 1-2). Щупальцевый целом имеет сложную конфигурацию, которая тесно связана с морфологией щупальцевого аппарата сипункулид и имеет различия у разных вилов этих животных. Сипункулиды с наиболее крупными щупальцевыми коронами и наибольшим количеством щупалец имеют наиболее структурированный щупальцевый отдел целома с обширными компартмен-тами.

Щупальцевый аппарат Phascolosoma agassizii (класс Phascolosomatidea, отряд Phascolosomatida, семейство Phascolosomatidae) представлен дорсальной короной из многочисленных коротких щупалец, расположенных в виде подковы вокруг нухального органа. Дорсальная корона приподнята над широким околоротовым ресничным полем со спинной стороны. У половозрелых фаско-лозом с длиной туловища 30-50 мм она может содержать до 30-40.отдельных щупалец (Рис.1).

Щупальцевый аппарат Thysanocardia nigra (класс Sipunculidea, отряд Golfmgiida, семейство Golfmgiidae) самый сложный по своей конфигурации и состоит из наибольшего числа щупалец (более тысячи) во всем типе Sipuncula. Он представлен двумя коронами: (1) подковообразной дорсальной, или нухаль-ной, короной, окружающей дорсальный нухальный орган, и (2) околоротовой, или оральной, короной из многочисленных оральных щупалец, упорядоченных в продольные складки-фестоны.

Щупальцевый аппарат Themiste pyroides (класс Sipunculidea, отряд Golfingiida, семейство Themistidae) существенно отличается от предшествующих и представлен обширной древовидной щупальцевой короной. В стороны от околорового ресничного поля отходят шесть первичных ветвей, каждая из которых в дальнейшем дихотомически ветвится на ветви второго, третьего и

четвертого и т.д. порядков. Вдоль центральных оральных желобков этих ветвей расположены многочисленные отдельные щупальцу (Рис.2).

Щупальцевый отдел целома у изученных видов сипункулид повторяет конфигурацию щупальцевого аппарата этих животных и представлен следующими компартментами: (1) система щупальцевых каналов (по три канала в каждом щупальце); (2) продольные каналы нескольких порядков (в ветвях короны у Th. pyroides); (3) обширный околоротовой кольцевой канал, или кольцёвой синус; (4) система продольных каналов в стенке головной капсулы (только у Th nigra); (5) вентральный резервуар; и (6) д линный сократительный сосуд-не ветвящийся у Ph. agassizii и ветвящийся у Th. nigra и Th pyroides.

Туловищный отдел целома у всех трех видов устроен сходным образом. Он представляет собой обширную полость, заполняющую весь туловищный отдел тела животного, шейную область и внутреннее пространство головной капсулы.

Стенка тела сипункупиды предсталяет собой кожно-мускульный мешок. Она образована многослойной волокнистой кутикулой, однослойным эпителием и погруженными в толстый внеклеточный матрикс слоями наружной кольцевой и внутренней продольной мускулатуры. На поверхности внеклеточного матрикса лежит слой целомического эпителия, выстилающего полость туловищного отдела. У сипункулид имеются два основных типа кожно-мускульного мешка - (1) каркас из отдельных кольцевых и продольных тяжей и (2) мешок со сплошным внутренним слоем продольной мускулатуры.

Phascolosoma agassizii имеет мышечный каркас и через так называемые «дер-мальные каналы» (промежутки между отдельными мышечными лентами) полость тела граничит с наружным эпителием, подостланным в этих местах тонким слоем внеклеточного матрикса и уплощенными клетками целотелия. Напротив, у Thysanocardia nigra и Themisle pyroides продольная мускулатура образует сплошной слой, «дермальные каналы» отсутствуют, а полость тела не граничит с наружным эпителием.

5. Особенности щупальцевого отдела целома

5.1. Целотелий в щупальцевых каналах и в кольцевом синусе

Щупальцевые каналы занимают большую часть внутреннего пространства щупалец сипункулид и залегают в слое тонковолокнистого внеклеточного матрикса. Щупальцы у всех трех видов устроены сходным образом. Различия в основном касаются пропорций и размеров щупалец, а также размерных соотношений щупальцевых каналов (Рис. 3).

Стенка щупальца состоит из однослойного наружного эпителия, слоя внеклеточного матрикса с погруженными в него продольными и поперечными мышечными волокнами, и слоя перитонеального эпителия, выстилающего

щупальцевые каналы. Перитонеальный эпителий щупальцевых каналов представлен: (1) мультицилиарными клетками и (2) подоцитами с длинными налегающими друг на друга отростками (Рис. 3). Соседние клетки соединены клеточными контактами zonulae adherens.. Мультицилиарные клетки целотелия менее уплощенны, чем подоциты, могут иметь кубическую или полусферическую форму и образуют относительно короткие периферические отростки. Тела этих клеток глубоко погружены во внеклеточный матрикс, тогда как подоциты распластаны по его поверхности. На внутренней стенке канала мультицилиарные клетки образуют выраженные продольные группы, или ряды, и отвечают за создание тока целомической жидкости и передвижение целомоцитов в узких просветах щупальцевых каналов. Помимо типичных подоцитов с ровной апикальной поверхностью, в выстилке аборального канала Ph. agassizii встречаются крупные подоциты с ветвящимися выростами на апикальной поверхности, выдающимися в полость канала и образующими т.н. «рафлы» - образования для захвата крупных капель полостной жидкости для последующего эндоцито-за.

В продольных целомических каналах под фестонами Th. nigra и в «руках» Th pyroides, которые собирают в себя каналы отдельных щупалец и затем впадают в кольцевой синус, целомическая выстилка сходна с таковой в щупальцевых каналах и также представлена подоцитами и мультицилиарными клетками.

В кольцевом синусе и в вентральном резервуаре, являющемся задним расширением синуса, целомическая выстилка у всех трех видов сипункулид, несмотря на некоторые различия в конфигурации этих компартментов, устроена сходным образом (Рис.2)." Пространство этих обширных компартментов пронизано многочисленными соединительно-тканными опорными тяжами-«рас-порками», что придает синусу и резервуару губчатую консистенцию. Эти тяжи образованы плотно упакованным внеклеточным матриксом, одетым сплошным слоем перитонеального эпителия, являющимся продолжением выстилки стенок синуса и резервуара. На поверхности тяжей помимо подоцитов сидят группы из многочисленных мультицилйарных клеток, обеспечивающих движение полостной жидкости и целомоцитов.

5.2. Сократительный сосуд

В плаве описана морфология сократительного сосуда у трех изученных видов сипункулид. Полость сократительного сосуда представляет собой терминальный резервуар щупальцевого целома, обычно плотно наполненный эритроцитами. Трубка сосуда глубоко вдается в полость туловищного отдела целома, слепо замкнута на терминальном конце и на всем своем протяжении прирастает к пищеводу продольным мезентерием (Рис. 1-2).

У Ph agassizii, Th nigra и Th pyroides стенка центральной трубки, или основного ствола, сократительного сосуда представлена сходным образом: (1) внутренний слой целсггелия (эндотелий), обращенный в просвет сосуда (эпителий щупальцевого целома); (2) толстый слой волокнистого внеклеточного мат-рикса с отдельными мышечными волокнами; (3) наружный слой целотелия, обращенный в полость туловищного отдела (эпителий туловищного целома) (Рис. 4). У Th. nigra и Th pyroides сократительный сосуд имеет многочисленные боковые выросты.

Ультраструктурные исследования показывают, что и внутренний и наружный целотелий сосуда представлен только перитонеальным эпителием. Среди безресничных клеток можно выделить (1) сильно уплощенные клетки с длинными, налегающими друг на друга отростками (настоящие подоциты) и (2) кубические или крупные клетки неправильной формы с относительно короткими отростками. На некоторых участках сосуда клетки целотелия могут отсутствовать и выстилка представлена только внеклеточным матриксом и тонкой осми-офильной мембраной. Между отростками клеток наружной выстилки боковых веточек Th nigra, Th. pyroides и на некоторых участках основного ствола у Ph agassizii обнаружены так называемые «двойные диафрагмы» - тончайшие мостики из внеклеточного материала, напоминающего мукополисахаридный налет на клеточных мембранах. Такие диафрагмы указывают на возможность макромолекулярной фильтрации через целотелий.

6. Микроскопическая анатомия и ультраструктурные особенности туловищного отдела целома

6.1. Целотелий стенки тела

Целомическая выстилка на стенке тела взрослых животных образована только перитонеальным эпителием и представлена несколькими основными типами клеток: (1) подоцитами различной формы, (2) безресничными кубическими или грушевидными клетками с короткими отростками, (3) мультицилиарными клетками. Отдельную группу составляют соединительнотканные клетки, залегающие в толще внеклеточного матрикса между соматической мускулатурой и перитонеальным эпителием. Иногда клетки целотелия на стенке тела могут отсутствовать и на этих «голых» участках полость тела выстлана только внеклеточным матриксом, покрытым тонкой осмиофильной мембраной.

Среди подоцитов встречаются сильно уплощенные (блюдцевидные) звездчатые клетки, но большинство подоцитов на стенке тела представлены вытянутыми (веретеновидными) формами, где отростки отходят только от полюсов клетки, придавая ей выраженную бирадиальность. У Th. nigra и Th pyroides тела подоцитов лежат непосредственно на поверхности продольных мышечных тяжей или концентрируются в неглубоких ложбинках между ними, где со-

седние ленты соприкасаются друг с другом. У Рк agassizii тела подоцитов располагаются на поверхности продольных мышечных тяжей, Набоковых поверхностях продольных мышц со стороны дермальных каналов, а также в терминальных камерах самих дермальных каналов под наружном эпителием. Терминальные камеры дермальных каналов наиболее выражены под наиболее выпуклыми участками кутикулярнош рельефа - многочисленными туловищными папиллами, густо покрывающими поверхность тела фасколозом. Ультраструктура подоцитов сходна с таковой, описанной для клеток из щупальцевого Отдела целома.

6.2. Целотелий на внутренних органах

6.2.1. Специализированная туловищная мускулатура

Поверхность мышц-ретракторов несет целотелиальную выстилку, являющуюся продолжением выстилки стенки тела, а отдельные мышечные клетки погружены в толстый слой внеклеточного матрикса Целотелий на этих мышцах представлен перитонеальным эпителием из мультицилиарных клеток и подоцитов различней формы. Встречаются звездчатые дисковидные подоци-ты, слегка вытянутые клетки с элементами биполярности и длинные веретено-видные клетки с выраженной биполярностью. Подоциты в пределах этих морфологических групп также отличаются по количеству отростков (от нескольких у биполярных до нескольких десятков у звездчатых клеток). Отростки подоцитов, перекрываясь друг с другом, могут образовывать т.н. подоцитарную сеть. Вытянутые тела биполярных клеток и пучки их отростков располагаются поперечно по отношению к продольной оси мышц ретракторов.

На веретеновидной мышце, являющейся опорной структурой петли кишечника, и крыловидной мышце, прикрепляющей заднюю кишку к стенке тела, целомичесий эпителий представлен веретеновидными подоцитами, тогда как мультицилиарные клетки отсутствуют. На мыщцах-растяжках, прикрепляющих спираль кишечника к стенке тела, целотелиальная выстилка отсутствует. Тяжи этих мышц одеты слоем внеклеточного матрикса, на поверхности которого лежит тонкая осмиофильная мембрана.

6.2.2. Поверхность пищеварительной трубки

Пищеварительная трубка сипункулид дифференцирована на (1) пищевод; (2) длинную среднюю кишку, свисающую в полость тела с виде спирально-закрученной петли и разделяющуюся на нисходящую и восходящую спирали, или колена; и (3) короткую заднюю кишку, открывающуюся дорсальным анусом на границе интроверта и туловища (Рис. I).

Целомический эпителий на кишке отличается заметным разнообразием клеточных морфотипов, по сравнению с выстилкой стенки тела. Целотелий пред-

ставлен двумя основными типами: (1) миоэпителием и (2) перитонеальным эпителием. Миоэпителий у всех трех видов обнаружен в выстилке средней кишки, где встречается только в передней части спирали кишечника.

В отличие от звездчатых и биполярных подоцитов, миоэпителий представлен вытянутыми клетками с многочисленными короткими боковыми отростками. Эти клетки хорошо дифференцированы на сократимые и саркюплазмати-ческие участки. Выстилающие полость тела апикальные саркоплазматические участки миоэпителиальных клеток образуют причудливую сеть из налегающих друг на друга отростков. Эти клетки хорошо отличаются от перитонеальных тем, что содержащие ядра тела клеток не распластаны по поверхности матрик-са, а могут «свисать» в полость тела. Особенностью выстилающих полость целома саркоплазматических участков и их отростков является большое количество митохондрий.

В миоэпителии на кишечнике сипункулид нами обнаружены два типа сократимых клеток - (1) настоящие миоэпителиальные клетки (по классификации ВаЛо1ошеиБ, 1994), дифференцированные на саркоплазматическую и сократимую части, но лежащие только на поверхности внеклеточного матрикса; (2) а также поляризованные миоэпителиальные клетки, у которых саркоплаз-матическая часть образует выстилку на поверхности внеклеточного матрикса, а сократимые части глубоко погружены в этот матрикс. Второй вариант клеток, по всей видимости, представляет промежуточный этап в эволюции спланхноп-левры сипункулид от настоящего поверхностного миоэпителия (характерного для личинок - см. ниже) к настоящему перитонеальному эпителию, лежащему на поверхности внеклеточного матрикса, и погруженным в матрикс платими-арным мышечным тяжам.

Следует отметить, что на передней части спирали средней кишки среди миоэпителиальных клеток могут встречаться и отдельные мультицилиарные клетки, являющиеся элементами перитонеального эпителия сипункулид.

Перитонеальный эпителий кишечника сипункулид представлен несколькими типами клеток: (1) типичными подоцитами, (2) мультицилиарными клетками, (3) крупными и разнообразными по форме и размерам железистыми клетками, а также очень крупными каплевидными и пальцевидными клетками, образующими кластеры или гроздья т.н. хлорагогенной ткани.

В толстом слое внеклеточного матрикса под хлорагогенной тканью залегают неспециализированные соединительнотканные клетки, а также клетки, демонстрирующие различные стадии дифференцировки и специализации, что позволяет рассматривать эту область целома в качестве основного клеточного депо по производству полостных целомоцитов - эритроцитов, гранулоцитов, свободноплавающих клеточных комплексов.

В частности, сразу под наполненными многочисленными митохондриями базальными пальчатыми отростками (базальный лабиринт) столбчатых клеток

кишечногр эпителия во внеклеточном матриксе на внутренней поверхности спирали кишечника залегают длинные веретеновидные клетки, очень сходные по характерной ультраструктуре с типичными полостными эритроцитами. Эти клетки формируются из недифференцированных соединительнотканных клеток и постепенно мигрируют к наружной поверхности внеклеточного матрикса под хлорагогенной тканью, приобретая все большее сходство с дыхательными полостными клетками. Мигрирующие в матриксе клетки всегда сопровождаются группами гранулоцитов, по всей видимости, выполняющими питающую функцию.

В хлорагогенной ткани на поверхности средней кишки наряду с полостными целомоцитами происходит отшнуровывание целых комплексов из специализированных клеток. Так, удалось описать процесс отшнуровывания гигантских везикул, хорошо видимых в полостной жидкости многих видов сипунку-лид. Везикулы формируются за счет отшнуровывания вздутий на поверхности матрикса, со всех сторон окруженных подоцитами и гранулоцитами. Описанные в полости туловищного целома у всех трех изученных видов клеточные комплексы-урночки также формируются за счет отшнуровывания специальных кластеров из 1-2 мультицилиарных клеток, нескольких подоцитов и нескольких крупных секреторных клеток. Процесс формирования этих характерных для сипункулид структур описан впервые.

6.2.3. Поверхность нервного ствола

Нервная система сипункуггид представлена крупным двулопастным дорсальным мозгом (церебральный ганглий), 6т которого отходит пара окологлоточных комиссур, охватывающая пищейв^ и сливающаяся в брюшной нервный ствол, тянущийся до заднего конца туловища. Брюшной нервный ствол уплощен в спинно-брюшном направлении й глубоко погружен в полость тела, прикрепляясь к стенке тела длинными вентро-латеральных выростами («ходулями»), что придает нервному стволу очень характерный вид (Рис.1).

На всем своем протяжении брюшной нервный ствол сопровождается парой специальных мышц-амортизаторов, залегающих по бокам ствола и представляющих собой пучок продольных тяжей из саркомиарных мышечных клеток, погруженных в толстый слой внеклеточного матрикса.

Нервный ствол, сопровождающие его мышечные тяжи и бокозые веточки ствола погружены в общую «подушку» из толстого внеклеточного матрикса, поверхность которого выстлана перитонеальным эпителием. Перитонеум представлен звездчатыми и биполярными подоцитами и мультицилиарными клетками. Отростки подоцитов ориентированы главным образом поперечно к продольной оси ствола и его веточек. Отростки подоцитов значительно перекрываются друг с другом, иногда создавая впечатление многослойной перитоне-альной выстилки. Интересно отметить, что на слое из подоцитов с отростками,

ориентированными поперечно оси ствола, периодически встречаются очень длинные одиночные отростки специальных биполярных подоцитов, ориентированные продольно оси ствола. Эти отростки охватывают и «сшивают» в единый прочный каркас многочисленные поперечные отростки, что представляется очень важным в условиях тех значительных нагрузок и деформаций, которые испытывает поверхность ствола при специфической локомоции животного.

Мультицилиарные клетки на стволе встречаются довольно редко. Тела пе-ритонеальных клеток лежат главным образом на дорсальной поверхности ствола (обращенной в полость тела), а также в складках между нейропилем и мышечными пучками. Со стороны стенки тела, а также на поверхности боковых веточек тела подоцитов встречаются редко и выстилка представлена лишь подоци-тарными отростками, а мультицилиарные клетки здесь полностью отсутствуют.

6.2.4. Поверхность гонад

Гонады сипункулид расположены у основания вентральных мышц-ретрак-торов. Они начинают развиваться после нереста и растут в виде кластеров генеративных клеток. Снаружи кластеры выстланы перитонеальным эпителием, который является продолжением выстилки стенки тела в районе гонад. По мере созревания, уже на стадии спермато- или оогониев кластеры отшнуровывают-ся от гонады и свободно плавают в полостной жидкости туловищного целома. Перитонеальная выстилка какое-то время сохраняется на плавающих кластерах, а затем слущивается. Перитонеальная выстилка гонад у всех трех видов устроена сходным образом и представлена уплощенными звездчатыми подо-цитами, отростки которых налегают друг на друга и образуют подоцитарную сеть. Ультраструктура клеток весьма сходна с таковой, описанной для подоцитов выстилки стенки тела. Слой внеклеточного матрикса, подстилающий пери-тонеальную выстилку очень тонкий. Мультицилиарные клетки на поверхности гонады не обнаружены.

6.3. Ультраструктура выделительной системы

В главе описаны микроскопическая анатомия и ультраструктура нефриди-ев. Внешне нефридий сипункулид разделяется на переднюю, или проксимальную, часть (экскреторный мешок) и трубчатый дистальный отдел (экскреторную трубку). Проксимальная часть несколько расширена и представляет собой мешок, открывающийся в окружающую среду нефропором, а в целомическую полость ресничной воронкой с нефростомом. Снаружи экскреторный мешок гладкий и покрыт слоем перитонеального эпителия, представленного большим количеством мультицилиарных клеток и звездчатых подоцитов. Напротив, поверхность экскреторной трубки выглядит шероховатой за счет огромного количества куполообразных или грушевидных выпячиваний. Поверхность трубки

также покрыта перитонеальным эпителием из подоцитов и мультицилиарных клеток, тела которых сосредоточены главным образом в складках между выпячиваниями, тогда как поверхность выпячиваний в основном покрыта подоци-тарными отростками (Рис. 5).

По внутренней морфологии нефридии сипункулид хорошо разделяются на 3 отдела: (1)" отдел воронки, с большим количеством ресничных клеток и мускулистым клапаном-«языком»; (2) тонкостенный экскреторный мешок с выраженными продольными складками экскреторного эпителия из кубических или призматических клеток; и (3) сильно складчатая толстостенная экскреторная трубка, выстланная изнутри пучками столбчатых экскреторных клеток. В стенке нефридия можно выделить 4 основных слоя: (1 ) однослойный экскреторный эпителий, обращенный в полость нефридия; (2) нефридиальная мускулатура из кольцевых, продольных и разнонаправленных тяжей, являющаяся «продолжением» мышечной решетки стенки тела; (3) слой внеклеточного волокнистого матрикса и (4) целомический эпителий, обращенный в полость тела и выстилающий наружную поверхность нефридия (Рис. 5).

У всех трех видов сипункулид между отростками обнаружены «двойные диафрагмы, указывающие на процесс ультрафильтрации через поверхность нефридия. Более того, показано, что эти структуры часто располагаются парами, образуя т.н. «парные двойные диафрагмы», ранее неизвестные у беспозвоночных. Эти наноструктуры имеют длину около 10 нм, тогда как зазор между двумя пленками двойной диафрагмы составляет всего 3 нм.

7. Ультраструктура целомоцитов и клеточных комплексов

Помимо клеток целотелия в щупальцевом и туловищном отделах целома имеются многочисленные свободноплавающие целомоциты и клеточные комплексы. Свободноплавающие целомические клетки представлены: (1) эритроцитами, содержащими пигмент гемэритрин, (2) амебоцитами, (3) гранулоцита-ми и (4) микровиллярными клетками, внутреннее пространство которых занимает одна очень крупная везикула, заполненная волокнистым матриксом и розетками из осмиофильных микрогранул. Клеточные комплексы представлены: (1) активно плавающими "урночками", состоящими из нескольких ресничных и железистых клеток и (2) комплексами железистых клеток, окруженных слоем периферических подоцитов.

Поскольку щупальцевый и туловищный отделы целома не сообщаются друг с другом, целомоциты в них существуют как две независимые популяции, причем эритроциты и амебоциты из щупальцевогб отдела в полтора раза меньше аналогичных клеток туловищного отдела целома. Образование новых полостных клеток также идет в двух разных отделах - в специализированных кластерах перитонеальной ткани в боковых карманах передней части сократительного сосуда (щупальцевый целом) и на внутренней поверхности спирали средней

кишки (туловищный целом). Кроме этого, в целомической жидкости туловищного отдела плавают многочисленные кластеры генеративных клеток на разных стадиях созревания, а также отдельные зрелые гаметы и их комплексы (спер-матоцейгмы).

8. Особенности целома у личинок

Формирование полости тела начинается еще у трохофоры, а на стадии пе-лагосферы уже имеется обширная полость туловищного целома. Формирование щупальцевого отдела начинается позже, поскольку формирование щупальцевого аппарата начинается из двух передних лопастей педагосферы и активно идет сразу после оседания личинки.

Уже на стадии ранней пелагосферы РИ agassizii, когда на поверхности личиночной кутикулы еще сохраняется яйцевая оболочка, имеется обширная полость, выстланная со стороны стенки тела недифференцированными клетками соматоплевры. На стадии средневозрастной пелагосферы в выстилке туловищного целома хорошо заметны дифференцированные клетки - миоэпителий со стороны стенки кишечной трубки и перитонеальный эпителий, представленный подоцитами, со стороны стенки тела. На поверхности кишки помимо мио-эпителиальных клеток с сократимыми элементами встречаются и отдельные перитонеальные клетки без сократительных волокон. Мультицилиарные клетки на этой стадии ни на стенке тела, ни на стенке кишки еще не обнаруживаются. Миоэпителиальные клетки кишки по своему строению очень сходны с уже описанными у взрослых животных и дифференцированы на выпуклые в полость тела саркоплазматические участки с ядром и органеллами и базальные отростки с сократительными филаментами, одевающие поверхность кишки. В отличие от взрослых животных, участки с миофиламентами не погружены в матрикс, который у личинок представлен еще довольно тонкой прослойкой.

В выстилке стенки тела пслагосфер миоэпителиальные клетки нами не обнаружены. Здесь, по-видимому, сразу идет дифференцировка перитонеума из недифференцированных мезодермальных клеток соматоплевры. Сформированный из соматоплевры перитонеум представлен типичными уплощенными подоцитами с длинными, налегающими друг на друга отростками, а на стадии поздней пелагосферы здесь уже заметны и единичные мультицилиарные клетки.

9. Обсуждение

Целомическая система сипункулид - полифункциональное образование. Целомическая выстилка покрывает и защищает большинство внутренних органов; полостная жидкость выполняет функцию гидростатического скелета; целомическая система обеспечивает гидравлическую локомоцию сипункулид

и выворачивание интроверта; ее элементы являются аналогом кровеносной системы и выполняют основные распределительные функции, связанные с транспортом кйслорода и питательных веществ; обеспечивает осморегуляцию; клетки целомической выстилки обеспечивают трансцитоз, доставляя питательные вещества к внутренним органам и тканям; специализированные целоми-» ческие клетки отвечают за создание направленных токов полостной жидкости

й компартментах целома; полостные целомоциты и клеточные комплексы обеспечивают иммунную защиту внутренней среды организма; через элементы це-« ломической системы обеспечивается экскреция метаболитов; в целомической

системе происходит созревание половых продуктов и через ее элементы осуществляется их выведение в окружающую среду.

У сипункулид имеет место корреляция между степенью развития щупальцевого аппарата и степенью развития щупальцевого отдела целома. Так, среди изученных видов щупальцевый аппарат наименее развит у РИазсоШота agassizil и у этого же вида в щупальцевом отделе целома слабо выражен вентральный резервуар, отсутствуют продольные целомические каналы и имеет место простой (без боковых выростов) сократительный сосуд. У ТЪет1.Пе руго!с1е2 с самым крупным и ветвистым среди сипункулид щупальцевым аппаратом имеет место гаибольшее количество продольных (восходящих и нисходящих) целомических каналов, самый обширный вентральный резервуар, а сократительный сосуд ветвится на многочисленные длинные боковые выросты. Именно сократительный сосуд и вентральный резервуар принимают в себя основной объем полостной жидкости щупальцевого целома, когда происходит вворачивание щупальцевой короны и сжатие обширного кольцевого синуса. Можно однозначно заключить, что сократительный сосуд является аналогом кровеносной системы, которая в обычной форме у сипункулид отсутствует. Даже внешне этот орган окрашен в розовый цвет за счет многочисленных эритроцитов, а у ТЬетШе боковые нитевидные отростки сосуда способны оплетать внутренние органы червя, подобно сети кровеносных сосудов. Конечно, веточки сократительного сосуда не погружены в ткани, а свободно взвешены в полостной жидкости или просто лежат на поверхности внутренних органов.

Ультраструктурный анализ внутреннего и наружного целотелия сосуда показывает на возможность ультрафильтрации через его стенку, устроенную очень сходно со стенкой кровеносного сосуда. Основным ультраструктурным доказа-г тельством является обнаружение между отростками подоцитов наружной выс-

тилки у всех трех видов т н. «двойных диафрагм». Однако в сосудах беспозвоночных до настоящего времени были обнаружены только одиночные диафрагмы.

Сосредоточение двойных диафрагм главным образом в наружном слое целотелия позволяет провести аналогию с кровеносным сосудом и сделать предположение о направлении фильтрации через стенку сократительного сосуда. Известно, что в стенке кровеносного сосуда диафрагмы, выполняющие роль

макромолекупярных фильтров, сосредоточены в наружном эпителии, тогда как в эндотелии их нет (Яирреп, 1994). Фильтрация в этом случае идет только в одном направлении - из полости сосуда в целом (или специализированный отдел целома), откуда фильтрат выводится через воронки метанефридиев и не-фропоры в окружающую среду.

Впервые для сипункулид описан процесс дифференцировки эритроцитов, предшественники которых формируются из недифференцированных соединительнотканных (мезодермальных) клеток во внеклеточном матриксе под базаль-ным лабиринтом кишечных клеток, а затем мигрируют в перитонеальную выстилку и выходят в полость тела. Также впервые показано как дифференцируются и отшнуровываются кластеры гранулоцитов, формирующихся из перито-неальных клеток между хлорагогенными кластерами. До настоящего времени похожий процесс был описан только для аннелид.

Все разнообразие полостных элементов у изученных видов сипункулид можно подытожить следующим образом. Отдельные целомоциты представлены: (1) эритроцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (2) амебоцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (3) гранулоцитами с мелкими осмиофильными гранулами (без выраженных размерных различий в обоих отделах), (4) моруло-видными гранулоцитами с очень крупными осмиофильными гранулами (только в туловищном целоме), (5) крупными микровиллярными клетками. Клеточные комплексы представлены: (1) урночками, (2) гигантскими везикулами, (3) железистыми микровиллярными комплексами (т.н. «серыетела»). Эритроциты у разных видов отличаются размерами и формой тела - от дисковидных (Пет1б1е), до эллипсоидных (РИахсп!о.чота) к правильно-сферических (ТЬуяапосагеНа). Урночки у разных видов отличаются по количеству железистых клеток и по наличию или отсутствию покровных клеток (подоцитарная обкладка). Микровилйярные клетки у разных видов отличаются размерами и формой тела. Ультраструктурные особенности всех этих полостных элементов у разных видов, несмотря на указанные различия, довольно сходны. В итоге можно заключить, что сипункулиды обладают наиболее разнообразным среди целомических червей набором полостных клеток и клеточных комплексов.

10. Выводы:

1. Целомический эпителий сипункулид демонстрирует значительное разнообразие клеточных морфотипов и функциональных нагрузок. Целотелий в щупальцевом отделе целома представлен перитонеальным эпителием. Спланхноштевра в туловищном отделе целома представлена миоэпителием и перитонеальным эпителием;' соматоплевра представлена только перитонеальным эпителием.

2. Перитонеальный эпителий сипункулид представлен мультицилиарными клет-' ками, звездчатыми и биполярными подоцитами, железистыми клетками и

клетками хлорагогенной ткани.

3. Целомоциты в полости щупальцевого и туловищного отделов целома пред-

ставлены двумя отдельными популяциями клеток. Отдельные целомоциты представлены: (1) эритроцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (2) амебоцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (3) гранулоцитами с мелкими осмиофильными гранулами (без выраженных размерных различий в обоих отделах), (4) моруловидными гранулоцитами с очень крупными осмиофильными гранулами (только в туловищном целоме), (5) крупными микровил-лярными клетками.

4. Клеточные комплексы в полости туловищного целома представлены: (1) ур-

ночками, (2) гигантскими везикулами, (3) железистыми микровиллярными комплексами (т.н. «серые тела»). Все клеточные комплексы являются специализированными элементами иммунной системы сипункулид. Образование этих структур происходит в специализированной перитонеальной ткани на внутренней поверхности спирали кишечника.

5. Ультрафильтрация через стенку сократительного сосуда и стенку нефридия осуществляется через «двойные диафрагмы» - универсальные макромоле-кулярные фильтры. Комплексы из парных «двойных диафрагм» впервые обнаружены у беспозвоночных животных.

6. Сократительный сосуд сипункулид является функциональным аналогом кровеносного сосуда у других целомических беспозвоночных.

7. Нефридии сипункулид, структурно соответствующие метанефридиям, функционируют как протонефридии; нефростом функционирует только как го-нодукт для выведения созревающих в полости целома половых продуктов.

8. Компактный перенос зрелых сперматозоидов в обширной полости туловищ-

ного целома осуществляться за счет образования сперматоцейгм. Это первый пример в животном мире, когда сперматоцейгмы используются для переноса гамет не во внешней среде, а во внутренней среде организма.

Список публикаций по теме диссертации

Адрианов A.B., Майорова A.C., Малахов В.В. Микроскопическая анатомия и ультраструктура нефридия япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula, Sipunculoidea) // Биол. моря. 2002. Т. 28, № 1. С. 30-39.

Адрианов A.B., Майорова A.C. Микроскопическая анатомия и ультраструктура Полиева сосуда япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikcda, 1904 (Sipuncula, Sipunculoidea) // Биол. моря. 2002. Т. 28, № 2. С. 113-118.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Ультраструктура целомического эпителия сипун-кулид (Sipuncula) // Фундаментальные исследования морской биоты. Материалы конференции НОЦ ДВГУ "Морская биота", 1-2 октября 2002, Владивосток. С. 46-48.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Свободноплавающие клеточные комплексы в полости тела Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) // Биол. моря. 2003. Т. 29, №3. С. 206-209.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Ультраструкгура целомоцитов из щупальцевого отдела целома Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) // Биол. моря. 2003. Т. 29, №4. С. 256-261.

Майорова A.C. Сипункулиды // Дальневосточный морской биосферный заповедник. Сотв. ред. Тюрин А. Н.). Владивосток: Дальнаука. 2004. Т. 2. С. 148-150.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Ультраструкгура щупалец сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) И Биол. моря. 2005. Т. 31, № 1. С. 30-36.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Ультраструктура микровиллярных целомоцитов из туловищного целома япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) // Биол. моря. 2005. Т. 31, № 3. С. 217-220.

Майорова A.C., Адрианов A.B. Впервые обнаружены сперматоцейгмы у сипун-кулид (Sipuncula)- животных с наружным оплодотворением // Доклады РАН, 2005. Т. 402, №6. С. 1-3.

Maiorova A.S., Adrianov A.V. Spermatozeugmata and sperm ultrastructure of Thysanocardia nigra (Sipuncula, Sipunculidea) // J. Invert. Reprod. Devel. 2005. Vol. 47, №2. P. 125-131.

хопьцем* околоротом складка

околоротовое поле

дорся тьмам (пуха 1ьная) щуиальиеиая коронн -кучальныА органI шейные ианшыы

анус I гранит иигриверта и тулоиисца)

Крылов* л им. мышца

запняя кишка*

ленты

продольной мускуптуры

Ш)П8 1ЫЮ*иС КВН<ЫМ

спираль сред ней кишки

синнмой рс1ракгор

брюшной ретракгор

веретеноиндмя* мышца

кольцевой цс.юмичес*ий-синус

полость туловишного отдела целома В ГОДОВС (головной кансуче]

«цвтральнын резервуар 1цупалы<сво1 о 01,1ела > целОма

сокрапггелышй (-Полнев) сосуд

нитевидные вырост сокрмп нгерьяого

полость туловищного отдела целома

ПОЛОСТЬ ]улОВИ1ЦИОП>

отледа целом*

шейной области

Рис 1 РЬ. agas5lZilt вскрытая со спинной стороны.

спираль средней кишки

Рис 2. Схема цел омической системы ТЬ ругоШе$^

черным цветом обозначена полость щупальцевого отдела целома;

белым обозначена полость туловищного отдела целома.

Рис. 3. Схема щупальца Th. nigra.

АВ- аборальные реснички, АС- аборальный канал, AM- амебоцит, СМ- кольцевая мускулатура, CN- центральный нервный стволик, ER- эритроцит, GC- железистая клетка в оральном эпителии, GR- гранулы, LC- латеральные реснички, LM- продольная мускулатура, LN- латеральный нервный стволик, МС- мультицилиарная клетка, ОС- оральный канал, ON- оральный нервный стволик, OR- оральный желобок, РО- подоцит, РР- отростки подоцитов.

Рис. 4. Ультраструктурная схема поперечного среза боковой веточки сократительного сосуда Th. nigra.

AM- амебоцит, CI- ресничка с коротким ростральным и длинным

каудальным корешками, DD- двойная диафрагма, ЕМ- внеклеточный матрикс,

ER- эритроцит, GA- аппарат Гольджи, GR- гранулы, LI- лизосомы,

Ml- митохондрии, MV- микроворсинки, NU- ядро, РО- подоцит,

РР- отростки подоцитов, VF- везикула, ZA- клеточный контакт zonulae adhaerens,

ЭПР- эндоплаэматический ретикулюм.

Рис 5. Схема фрагмента продольного среза экскреторной трубки нефридия Рк (¡¿сияши

АР- апикальный участок столбчатых клеток экскреторных пучков, ВЬ- базальный лабиринт, СА- какал грушевидного выпячивания, СЕ- кубические клетки грушевидного выпячивания, С1- реснички, СЬ- канальцы между клетками грушевидного выпячивания, ЕМ- внеклеточный матрикс, ЕЙ- эритроцит, вЯ- граиулоцит, Ш- просвет грушевидного выпячивания,МС- мультицилийрные клетки, Ми- мышечные волокна, МУ- микроворсинки, РО-яодоцит, РР- отростки подоцитов, ТС- туловищный целом. Стрелочки указывают на двойные диафрагмы

ДЛЯ ЗАМЕТОК

г

МАЙОРОВА Анастасия Сергеевна

МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА ЦЕЛОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СИПУНКУЛИД

Автореферат

Подписано в печаггь 9.11.2005 Формат 60x84x16. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,24. Тираж экз. Заказ

Издательство Дальневосточного университета 690950, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27

Отпечатано в типографии Издательско-полиграфического комплекса ДВГУ 690950, г. Владивосток, ул. Алеутская, 56.

05 - 2 2 6 21

РНБ Русский фонд

2006-4 28009

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Майорова, Анастасия Сергеевна

1. Введение.

2. Обзор литературы.

2.1.История изучения целомической системы сипункулид.

2.2. Терминология.

3. Материал и методы.

4. Организация целомической системы сипункулид.

5. Микроскопическая анатомия и ультраструктурные особенности щупальцевого отдела целома.

5.1.Целотелий в щупальцевых каналах и кольцевом синусе.

5.2. Сократительный сосуд.

6. Микроскопическая анатомия и ультраструктурные особенности туловищного отдела целома.

6.1.Целотелий стенки тела.

6.2.Целотелий на внутренних органах.

6.2.1. Специализированная туловищная мускулатура.

6.2.2. Поверхность пищеварительной трубки.

6.2.3. Поверхность нервного ствола.

6.2.4. Поверхность гонад.

6.3.Ультраструктура выделительной системы.

7. Ультраструктура целомоцитов и клеточных комплексов.

7.1.Щупальцевый отдел целома.

7.2.Туловищный отдел целома.

8. Микроскопическая анатомия и ультраструктурные особенности целома у личинок.

9. Обсуждение.

10. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микроскопическая анатомия и ультраструктура целомической системы сипункулид"

Сипункулиды - группа морских несегментированных целомических червей, насчитывающая около 250 известных видов (Мурина, 1977; Cutler, 1994). В настоящее время сипункулиды рассматриваются в ранге самостоятельного типа Sipuncula, представленного 2 классами - Phascolosomatidea и Sipunculidea, основные различия между которыми основываются на плане строения сложного щупальцевого аппарата (Rice, 1993; Cutler, 1994). Размеры червей колеблются от нескольких мм у мейобентосных форм до 70 см у некоторых глубоководных обитателей. В связи с крупными размерами, относительной доступностью и неприхотливостью содержания в аквариумах сипункулиды являются удобным объектом цитологических и биохимических исследований (см. ниже).

Общая морфология и микроскопическая анатомия сипункулид на светооптическом уровне достаточно подробно описаны в ряде работ отечественных и зарубежных исследователей (см. Мурина, 1977; Stephan, Edmonds, 1972; Rice, 1993; Cutler, 1994). В то же время, на ультраструктурном уровне сипункулиды изучены относительно слабо. Фрагментарно описаны цитологические особенности щупальцевого аппарата, строение стенки отдельных компартментов щупальцевого отдела целома, строение целого ряда полостных клеточных комплексов, выделительных органов. Совершенно неописаны особенности развития щупальцевых аппаратов у ювенильных стадий сипункулид, особенности иннервации щупальцевых аппаратов, механизмы формирования и дифференцировки свободноплавающих полостных целомоцитов, механизмы экскреции метаболитов из щупальцевого отдела целома, роль разнообразных комплексов и кластеров дифференцированных клеток, плавающих в полости туловищного отдела целома.

С применением методов электронной микроскопии исследованы представители только одиннадцать видов сипункулид: Phascolosoma arcuatum (Storch, Welsch, 1972), Phascolosoma granulatum (Ocharan, 1974; Serrano, Moya, 1982; Moya, Serrano, 1984; Serrano, 1987; Serrano et al., 1990-1991; Klepal, 1993),

Themiste alutacea (Pinson, 1990), Phascolion strombus (Moritz, Storch, 1970), Sipunculus nudus (Rice, 1993; Valembois, Boiledieu, 1980; Goffmet et al., 1978); Nephasoma pellcida (Rice, 1993), Phascolopsis gouldii (Ernst, 1970; Brown et al., 1982), Themiste lageniformis (Pilger, 1982), Phascolosoma agassizii (Dybas, 1976, 1981; Hermans, Eakin, 1969, 1975; Rice, 1974, 1975; Адрианов и др. 2000, 2001), Golfingia ikedai (Sawada, 1980), Thysanocardia nigra (Адрианов и др., 2002; Адрианов, Майорова, 2002; Майорова, Адрианов 2002; Майорова, Адрианов 2003 а, б; 2005 а, б). Большинство из этих работ посвящены отдельным частным вопросам микроскопической анатомии и ультраструктуры. Единственной обобщающей сводкой по микроскопической анатомии сипункулид является работа американской исследовательницы Мэри Райе (Rice, 1993), внесшей наибольший вклад в изучение этой группы морских червей.

Вторичная полость тела сипункулид (целом), ее целомическая выстилка (целотелий) и связанные с целомом внутренние органы сипункулид слабо изучены с использованием современных морфологических методов. К настоящему времени достаточно хорошо описаны только свободноплавающие полостные клетки эритроциты, ответственные за перенос дыхательного пигмента гемэритрина, которым посвящен целый ряд гистологических, ультраструктурных и биохимических работ (Ochi, 1975; Dybas, 1981; Rice, 1973; Serrano et al., 1990-1991; Lim, Ip, 1991; Chew et al., 1994; Chew, Ip, 1997; Ip et al., 1992; Ip et al., 1994; Peng, Ip., 1994; Peng et al., 1994; Zielinski, Pörtner, 1996). Некоторые ультраструктурные описания отдельных участков целомического эпителия встречаются в немногочисленных работах, в основном посвященных строению других систем органов. Эти исследования выполнены на примере нескольких видов сипункулид: Aspidosiphon steenstruppii (Rice, 1993), Phascolion strombus (Moritz, Storch, 1970), Sipunculus nudus (Rice, 1993; Valembois, Boiledieu, 1980; Goffinet et al., 1978), Phascolosoma agassizii (Dybas, 1976, 1981; Hermans, Eakin, 1969, 1975; Rice, 1974, 1975; Адрианов и др. 2000, 2001), Golfingia ikedai (Sawada, 1980), Thysanocardia nigra (Адрианов и др., 2002; Адрианов, Майорова, 2002; Майорова, Адрианов 2003 а, б; 2005 а, б). Лишь одна работа (Ruppert, Rice, 1995) специально посвящена изучению ультраструктурных особенностей целотелия стенки тела сипункулиды Sipunculus nudus в связи с проблемой изучения механизмов дыхания через покровы тела у видов без сплошного мышечного мешка (их мускулатура представлена только каркасом из кольцевых и продольных тяжей).

Наши предварительные исследования отдельных органов туловищного целома у трех япономорских видов (Thysanocardia nigra, Themiste pyroides, Phascolosoma agassizii) показали удивительное структурное и функциональное разнообразие клеток целомического эпителия. В отличие от свободноплавающих целомоцитов, для которых предпринимались отдельные попытки классифицировать морфологические типы клеток на светооптическом уровне (см. Ochi, 1975; Dybas, 1981), какие-либо классификации разнообразия клеток целотелия полностью отсутствуют.

Настоящая работа посвящена изучению особенностей строения отделов и компартментов целомической системы и разнообразия морфологических типов целомических клеток из разных отделов целома в связи с их функциональной нагрузкой у трех массовых видов сипункулид из Японского моря. Полученный фактический материал позволил провести сравнительный морфо-функциональный анализ целомических клеток на примере Phascolosoma agassizii, Thysanocardia nigra и Themiste pyroides, представляющих разные семейства, отряды и классы типа Sipuncula.

Цели и задачи исследования. Цель настоящей работы - изучить на ультраструктурном уровне все морфологические типы целомических клеток в различных компартментах целомической системы; провести сравнительный морфо-функциональный анализ клеток целотелия и полостных целомоцитов у трех массовых видов сипункулид, представляющих различные таксоны типа Sipuncula.

Для достижения цели исследования поставлены следующие задачи:

1). Изучить микроскопическую анатомию и составить полную морфологическую реконструкцию всех компартментов щупальцевого и туловищного отделов целома у изученных видов сипункулид.

2). Изучить ультраструктурные особенности клеток целотелия и полостных клеток в щупальцевом отделе целома.

3). Изучить ультраструктуру сократительного сосуда.

4). Изучить ультраструктурные особенности целотелия на поверхности внутренних органов в туловищном отделе целома (стенка тела, специализированная туловищная мускулатура, кишечник, нервный ствол, нефридии, гонады).

5). Изучить ультраструктурные особенности всех типов полостных клеток и клеточных комплексов в полостной жидкости туловищного отдела целома.

6). Провести сравнительный морфо-функциональный анализ всех типов клеток целотелия и полостных целомоцитов.

Положения, выносимые на защиту:

1). Морфологическое и функциональное разнообразие целотелия сипункулид. Структурные соответствия разнообразных целомических клеток и клеточных комплексов разнообразным функциональным нагрузкам отдельных элементов целомической системы. Полифункциональность целомической системы сипункулид.

2). Цитологические подтверждения возможности ультрафильтрации непосредственно через стенку сократительного сосуда и стенку нефридиев. Функциональная аналогия сократительного сосуда щупальцевого отдела целома сипункулид с кровеносными сосудами целомических беспозвоночных.

3). Функциональное соответствие нефридиев сипункулид, соответствующих метанефридиям структурно, протонефридиям. Полная схема процесса экскреции метаболитов у сипункулид.

4). У животных с наружным оплодотворением компактный перенос зрелых гамет в полости туловищного целома может осуществляться при помощи сперматоцейгм, ранее известных только у животных с внутренним оплодотворением.

Научная новизна. В результате проведенного анализа выявлены общие ультраструктурные закономерности, позволяющие понять тонкие механизмы работы ряда систем внутренних органов и доказать полифункциональность сложно структурированной целомической системы сипункулид. Предложена классификация основных морфологических типов клеток целотелия и полостных целомоцитов. Впервые проведено изучение ультраструктурной организации щупальцевого отдела целома, обслуживающего щупальцевый аппарат.

Впервые описаны цитологические особенности некоторых свободноплавающих клеточных комплексов в полости туловищного отдела целома, ответственных за фагоцитоз. Впервые описаны несколько новых типов полостных клеток, ранее неизвестных у сипункулид.

Полученные сравнительные данные по ультраструктуре целотелия Полиева, или сократительного, сосуда и стенки нефридия позволили подтвердить выдвинутую ранее гипотезу (Адрианов, Майорова, 2002) о возможности ультрафильтрации из щупальцевого отдела целома в туловищный отдел непосредственно через стенку сократительного сосуда. В зонах ультрафильтрации между отростками подоцитов впервые описаны парные «двойные диафрагмы», ранее неизвестные у беспозвоночных животных и рассматриваемые в настоящее время как универсальные макромолекулярные фильтры в фильтрующих тканях сипункулид. Впервые предложена полная схема процесса экскреции метаболитов у сипункулид. Доказано, что нефридии этих животных, структурно соответствующие метанефридиям, функционально являются протонефридиями. На ультраструктурном уровне показаны функциональные аналогии целомического сократительного сосуда сипункулид и кровеносной системы аннелид (кровеносная система у сипункулид отсутствует). Впервые описан процесс формирования полостных клеток из разрастаний целомического эпителия на поверхности петель кишечника, аналогичных хлорагогенной ткани у аннелид.

Впервые для сипункулид и всех животных с наружным типом оплодотворения обнаружены и описаны сперматоцейгмы, используемые для компактного переноса половых продуктов во внутренней среде организма - в полости туловищного целома.

Теоретическое и практическое значение. Впервые проведен полный сравнительный морфо-функциональный анализ всех типов клеток целотелия и полостных целомоцитов у сипункулид. Продемонстрированы структурные соответствия целомических клеток разнообразным функциональным нагрузкам различных компартментов щупальцевого и туловищного отделов целома. Полученные результаты позволяют понять тонкие механизмы функционирования целого ряда наружных и внутренних органов сипункулид, ассоциированных с компартментами целомической системы. Полученные данные расширяют наши представления о разнообразии ультраструктурной организации целомических клеток и их функциональных нагрузок у беспозвоночных животных. В свете полученных новых данных сипункулиды могут быть использованы в качестве удобных объектов различных цитологических исследований ультраструктурной организации целомических клеток у беспозвоночных животных.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научных конференциях научно-образовательного центра «Морская биота» при ДВГУ (Владивосток, 2001, 2003 гг.), на ежегодных конференциях молодых ученых АЭМББТ ДВГУ (2001, 2002 гг.), на научных семинарах лаборатории продукционной биологии ИБМ ДВО РАН (2003, 2004, 2005 гг.), на семинарах кафедры зоологии АЭМББТ ДВГУ (2003, 2004 гг.), на морфологическом семинаре ИБМ ДВО РАН (2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 статей, 1 тезисы; 4 статей находятся в печати.

Структура работы. Диссертация содержит 111 страниц текста, работа включает 118 рисунков, и состоит из ведения, 8 глав, обсуждения и выводов, списка литературы, включающего 164 наименования, из них 146 на иностранных языках.

Благодарности. Выражаю глубокую благодарность своему научному руководителю, главному научному сотруднику ИБМ ДВО РАН A.B. Адрианову за приобретение навыков работы в области морфологии и систематики сипункулид и за помощь в сборе и обработке материала. Искренне благодарю профессора В.В. Малахова (МГУ), д.б.н. В.В. Юшина и д.б.н. A.A. Реунова (ИБМ ДВО РАН) за высокопрофессиональные консультации и ценные советы. Я благодарю весь коллектив кафедры клеточной биологии АЭМББТ ДВГУ за полученные знания в области цитологии, а также коллектив лаборатории продукционной биологии ИБМ ДВО РАН за возможность проведения моей научной работы. Я искренне признательна руководителю лаборатории электронной микроскопии ИБМ ДВО РАН Д.В. Фомину за возможность работы на сканирующем и трансмиссионном электронных микроскопах.

Исследования проводились при финансовой поддержке грантов РФФИ, ДВО РАН для молодых ученых, а также Фонда содействия отечественной науке (грант для лауреатов конкурса «Лучшие аспиранты РАН»).

2. Обзор литературы.

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Майорова, Анастасия Сергеевна

10. Выводы:

1. Целомический эпителий сипункулид демонстрирует значительное разнообразие клеточных морфотипов и функциональных нагрузок. Целотелий в щупальцевом отделе целома представлен перитонеальным эпителием. Спланхноплевра в туловищном отделе целома представлена миоэпителием и перитонеальным эпителием; соматоплевра представлена перитонеальным эпителием. Миоэпителий - исходное состояние целомической выстилки, наблюдаемое у ранних личинок сипункулид.

2. Перитонеальный эпителий сипункулид представлен мультицилиарными клетками, звездчатыми и биполярными подоцитами, железистыми клетками и клетками хлорагогенной ткани.

3. Целомоциты в полости щупальцевого и туловищного отделов целома представлены двумя отдельными популяциями клеток. Отдельные целомоциты представлены: (1) эритроцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (2) амебоцитами двух размерных группировок (в щупальцевом и туловищном отделах), (3) гранулоцитами с мелкими осмиофильными гранулами (без выраженных размерных различий в обоих отделах), (4) моруловидными гранулоцитами с очень крупными осмиофильными гранулами (только в туловищном целоме), (5) крупными микровиллярными клетками.

4. Клеточные комплексы в полости туловищного целома представлены: (1) урночками, (2) гигантскими везикулами, (3) железистыми микровиллярными комплексами (т.н. «серые тела»). Все клеточные комплексы являются специализированными элементами иммунной системы сипункулид. Образование этих структур происходит в специализированной перитонеальной ткани между кластерами хлорагогенных клеток на внутренней поверхности спирали кишечника.

5. Ультрафильтрация через стенку сократительного сосуда и стенку нефридия осуществляется через «двойные диафрагмы» - универсальные макромолекулярные фильтры. Комплексы из парных двойных диафрагм впервые обнаружены у беспозвоночных животных.

6. Сократительный сосуд сипункулид является функциональным аналогом кровеносных сосудов у других целомических беспозвоночных.

7. Нефридии сипункулид, структурно соответствующие метанефридиям, функционируют как протонефридии; нефростом функционирует только как гонодукт для выведения созревающих в полости целома половых продуктов.

8. Компактный перенос зрелых сперматозоидов в обширной полости туловищного целома осуществляться за счет образования сперматоцейгм. Это первый пример в животном мире, когда сперматоцейгмы используются для переноса гамет не во внешней среде, а во внутренней среде организма.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Майорова, Анастасия Сергеевна, Владивосток

1. Адрианов A.B., Малахов В.В., Морозов Т.Б. Организация нефридия сипункулид (Sipuncula) // Доклады РАН. 2000. Т. 374, № 6. С. 843-846.

2. Адрианов A.B., Малахов В.В., Морозов Т.Б. Микроскопическая анатомия нефридиев сипункулиды Phascolosoma agassizii Keferstein, 1867 (Sipuncula, Phascolosomatidea) // Зоологический журнал. 2001, Т. 80, N 10. С. 1155-1167.

3. Адрианов A.B., Майорова A.C., Малахов В.В. Микроскопическая анатомия и ультраструктура нефридия япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula, Sipunculoidea)//BffiM. моря. 2002. Т. 28, № 1. С. 30-39.

4. Адрианов A.B., Майорова A.C. Мшфоскопическая анатомия и ультраструктура Полиева сосуда япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula, Sipunculoidea) //Биол. моря. 2002. Т. 28, № 2. С. 113-118.

5. Заварзина Е. Г., Цетлин А. Б. Строение полости тела некоторых аннелид // Зоол. журн. 1990. Т. 69, №7. С. 31-41.

6. Иванов И. Е. (а) Ультраструктура вторичной полости полихет семейства Phyllodocidae (Polychaeta, Annelida). 1 Полихеты без развития кровеносной системы // Зоол. журн. 2004. Т. 83, № 6. С. 655-667.

7. Иванов И. Е. (б) Ультраструктура вторичной полости полихет семейства Phyllodocidae (Polychaeta, Annelida). 2. Полихеты с развитой кровеносной системой // Зоол. журн. 2004. Т. 83, № 9. С. 1076-1085.

8. Майорова A.C., Адрианов A.B. Ультраструктура целомического эпителия сипункулид (Sipuncula) //Фундаментальные исследования морской биоты. Материалы конференции НОЦ ДВГУ "Морская биота", 1-2 октября 2002, Владивосток. С. 46-48.

9. Майорова A.C., Адрианов A.B. (а) Свободноплавающие клеточные комплексы в полости тела Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) // Биол. моря. 2003. Т. 29, № 3. С. 206-209.

10. Майорова A.C., Адрианов A.B. (б) Ультраструктура целомоцитов из щупальцевого отдела целома Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) II Биол. моря. 2003. Т. 29, №4. С. 256-261.

11. Майорова А.С., Адрианов А.В. (а) Ультраструктура щупалец сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) //Биол. моря. 2005. Т. 31, № 1. С. 30-36.

12. Майорова А.С., Адрианов А.В. (б) Ультраструктура микровиллярных целомоцитов из туловищного цел ома япономорской сипункулиды Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) //Биол.моря. 2005.Т. 31, № 3. С. 217-220.

13. Майорова А.С., Адрианов А.В. (в) Впервые обнаружены сперматоцейгмы у сипункулид (Sipuncula)- животных с наружным оплодотворением // Доклады РАН. 2005. Т. 402, № 6. С. 1- 3.

14. Малахов В.В., Галкин С.В. Вестиментиферы бескишечные беспозвоночные морских глубин. М. КМК Ltd. 1998. 204 с.

15. Мурина В.В. Морские черви сипунклиды арктических и бореальных вод Евразии. Определитель по фауне СССР (ЗИН АН СССР). Л.: Наука. 1977. С. 1-283.

16. Темерева Е.Н., Малахов В.В. Форониды имеют эпителиально-мышечные клетки в кишечнике//Доклады РАН, 2002. Т. 386, № 4. С. 570-573.

17. Темерева Е.Н., Малахов В.В. Организация и происхождение кровеносной системы форонид (Lophophorata) // Доклады РАН. 2003. Т. 389, С. 166-169.

18. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. Москва: ИКЦ «Академкнига». 2004. 495 с.

19. Adolph E.F. Differential permeability to water and osmotic exchanges in the marine worm Phascolosoma II J. cell сотр. Physiol. 1936. V. 9, P. 117-135.

20. Adrianov A.V., Malakhov V.V., Maiorova A.S. Microscopic Anatomy and Ultrastructure of the Tentacles of Thysanocardia nigra Ikeda, 1904 (Sipuncula) // Publications Seto Marine Biological Laboratory. 2005. V. 43, № 3.

21. Adrianov A.V., Malakhov V.V., Maiorova A.S. Development of tentacular apparates in sipunculans Thysanocardia nigra and Themiste pyroides II J. Morphology. 2006. in press.

22. Akesson B.A study of the nervous system of the Sipunculoidae, with some remarks on the development of the two species Phascolion strombi (Montagu) and Golfmgia minuta (Keferstein) // Undersokningar over Oresund. 1958. P. 1—149.

23. Altner H. Die Ultrastruktur der Labialnephridien von Onychiurus quadriocellatus (Collembola) // J. Ultrastruc. Res. 1968. V. 24, P. 349-366.

24. Andreae J. Beitrage zur Anatomic und Histologie des Sipunculus nudus L.Z // Wiss. Zool. 1882. V. 36, P. 201-255.

25. Andrews E.A. Notes on the anatomy of Sipunculus gouldii Pourtales 11 Stud. Biol. Lab. Johns Hopkins Univ. 1890. V. 4, P. 389-430.

26. Arvy L., Gabe M. Particularités histochimiques du tube digestif de Phascolion strombi (Montagu) // Bull. Lab. Mar. Dinard. 1952. V. 36, P. 24-31.

27. Awati P.R., Pradhan L.B. The anatomy of Dendrostoma signifier Selenka and de Man. II. // J. Univ. Bombay. 1936. V. 4, P. 114-131.

28. Bang B.G., Bang F.B. Mucus hypersecretion in a normally isolated non-innervated cell (I) // Cah. Biol. Mar. 1965. V. 6, P. 257-264.

29. Bang B.G., Bang F. B. Mucos hypersecretion induced in isolated mucocilliated epithelial cells by a factor in heated serum //Am. J. Pathol. 1972. V. 68, P. 407-418.

30. Bang B.G., Bang F.B. Cell recognition by mucus secreted by urn cell of Sipunculus nudus. Nature, 1975. V. 253, P. 634-635.

31. Bang B.G., Bang F.B. The mucous secretoiy apparatus of the free urn cell of Sipunculus nudus II Cah. Biol. Mar. 1976. V. 17, P. 423^32.

32. Bang B.G., Bang F.B. The urn cell complex of Sipunculus nudus: A model for study of mucus stimulating substances //BioLBull. 1980. V. 159, P. 517-581.

33. Bang F.B. Serologic response in a marine worm. Sipunculus nudus. J. Immunol. 1966. V. 96, P. 960-972.

34. Bang F.B. and B.G. Bang, 1962. Studies on sipunculid blood: Immunologic properties of coelomic fluid and morphology of "urn cells" // Can. Biol. Mar. V. 3, P. 363-374.

35. Barrington E.J.W. Invertebrate Structure and Function. Cambridge: Cambridge University Press. 1982. 765 p.

36. Bartolomeus T., Ax P. Protonephridia and metanephridia- their relation within the Bilateria //Z. zool. Syst. Evolut.- forsch. 1992. V. 30, P. 21-45.

37. Bartolomeus T. On the ultrastructure of the coelomic lining in the Annelida, Sipuncula and Echiura // Microfauna Marina. 1994. V. 9, P. 171-220.

38. Boiledieu D., Valembois P. Natural cytotoxic activity of sipunculid leikocytes on allogenic and xenogenic erythrocytes // Dev. Comp.Immunol. 1977. V. 1, P. 207-216.

39. Braidotti P., Ferragutti M. Fleming T.P. Cell junction between spermatozoa flagella within the spermatozeugmata of Tubifex tubifex (Annelidae: Oligochaeta) // J. Ultrastruct. Research. 1980. V. 73, P. 299-309.

40. Brown C.L., Michel C., DeVillez D.J. Properties and distribution of a chymotrypticlike enzyme from the sipunculan, Phascolopsis gouldii II Can. J. Zool. 1982. V. 60, P. 361-367.

41. Bullock T.H., Horridge G.A. Structure and Function in the Nervous Systems of Invertebrates. San Francisco: W.H. Freeman and Company. 1965.

42. Burns J.R., Meisner A.D., Weizman S.H., Malabarba L.R. Sperm and spermatozeugma ultrastructure in the inseminating Catfish, Trachelyopterus lucenai (Ostariophysi: Siluriformes: Auchenipteridae) // Copeia. 2002. V. 2, P. 173-179.

43. Cantacuzene J. Reactions d'immunite chcz Sipunculus nudus vaccine contre une bacterie // Crit. Rev. Seanc. Soc. Biol. 1922. V. 7, P. 264-267.

44. Chew S.F., Ip Y. K. Distribution of Pyruvate Oxidoreductases in Three Body Parts of the Intertidal Sipunculid, Phascolosoma arcuatum II Zool. Science. 1997. V. 14, P. 239-242.

45. Clementi F., Palade G.E. Interstinal capillaries. I. Premeability to peroxidase and ferritin // J.

46. Cell Tissue Res. 1980. V. 213, P. 247-252. Gerould J.H. The development of Phascolosoma. 2. Studies on the development of the Sipunculidae // Zool. Jahrbuch. Anat. 1906. Bd. 23. S. 77-162.

47. Gibbs P.E., Cutler E.B., Cutler N.J. A review of the Sipunculan Genus Thysanocardia Fisher //

48. Zoologica Scripta, 1983. V. 12(4), P. 295-304. Gibbs P.E., Cutler E. B. A classification of the phylum Sipuncula. Bull. Br. Mus.

49. Nat. Hist. (Zool.) 1987. V. 52, P. 43-58. GofFinet G., Voss-Foucart M. F., Barzin S. Ultrastucture of the cuticle of the sipunculans Golfingia vulgaris and Sipunculus nudus II Trans. Am. Microsc. Soc. 1978. V. 97, P. 512-523.

50. Goodrich E.S. The study of the nefiidia and genital ducts since 1895 // Quart. Microsc. Sci. 1945. V. 86, P. 342-344.

51. Harrison, Gardiner Annelida In : Microsc. Anat. of Invert. E. Harrison, Gardiner (ed). 1992. V. 7.

52. Harszprunar G., Schaefer K. Monoplacophora. In: Microsc. Anat. of Invert. E. Harrison, AJ.

53. Krohn (ed.). 1997. Vol. 6 B. MolluscaH. P. 415-457. Hatschek B. Sipunculus nudus // Alfred Holder, K. K. Hof- und universitats- buchhandler. 1883. 80p.

54. Jespersen Ä., Kosuge, T. Lützen J. Sperm dimorphism and spermatozeugmata in the commensal bivalve Pseudophytina macrophthalmensis (Galeommatoidea, Kellidae). Zoomorphol. 2002. V. 120, P. 177-189.

55. Jeuniaux C. Nutrition and digestion. In M. Florkin and B. Sheer (eds.): Chemical Zool. 1969. V. 5, New York: Academic Press. P. 69-91.

56. Klepal W. Spermatogenesis and spermatozoa of Aspidosiphon muelleri Sipunculida—An ultrastructural study // J. Submicrosc. Cytol. 1993. V. 25, № 2. P. 203-212.

57. Klippenstein G.L. Structural aspects of hemerythrin and myohemerythrin. Am. Zool. 1980. V. 20, P. 39-51.

58. Krohn A. Ober die Larve des Sipunculus nudus. Arch.Anat. Physiol. 1851. P. 368—379.

59. Kümmel G. Der gegenwärtige Stand der Forschung zur Funktionsmorphologie exkretorischer Systeme. Versuch einer vergleichenden Darstellung. Verh. Dtsch. Zool. Ges. Stuttgart: G. Fischer. 1977. P. 154-174.

60. Maiorova A.S., Adrianov A.V. Spemiatozeugmata and sperm ultrastructure of Thysanocardia nigra, Ikeda, 1904 (Sipuncula; Sipunculidea) // J. Invert. Reprod. Devel. 2005. V.47, № 2. P. 125131.

61. Manavalaramanujam R. (a) Studies on the cuticle and related structures in Sipuncula—1. Structure of the cuticle of Sipunculus robuslus. J. Madras Univ. Sect. B. 1978. V. 41, P. 34-45.

62. Marcou M.J., Volkonsky M. Les lignees leucocytaires des Sipunculides // Arch. D'Anat. Microsc. 1933. V. 29, P. 245-260.

63. Matsumoto Y., Abbott B.C. Folding muscle fibers of the Golflngia gouldii. Comp. Biochem.

64. Moya J., Serrano T. Podocyte-like cells in the nephridial tube of sipunculans // Cuademos1.vest. Biology (Bilbao). 1984. V. 5, P. 33-37. Murina G.-V.V. Ecology of Sipuncula // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1984. V. 17, P. 1-7.

65. Nemhauser I., Ornbcrg R., Cohen W,D. Marginal hands in blood cells of invertebrates. J.

66. Ultrastrucl. Res. 1980. V. 70, P. 308-317. Nicol E.A.T. The feeding mechanism, formation of the tube, and physiology of digestion in

67. Peng K.W., Chew S.F., Ip Y.K. Free amino acids and cell Volume Regulation in the sipunculid

68. Phascolosoma arcuatum II Physiologycal Zool. 1994. V. 67, № 3. P. 580-597. Peters W. Possible sites of ultrafiltration in Tubiflex tuboflex Müller (Annelida, Olygochaeta) // Cell Tiss.

69. Res. 1977. V. 179, P. 367-375. Pilger J.F. Ultrastructure of tentacles of Themiste lageniformis (Sipuncula) // Zoomorphology, 1982. V. 100, P. 143-156.

70. Pilger J.F., Rice M.E. Ultrastructural evidence for the contractile vessel of sipunculans as a possible ultrafiltration site //Amer. Zool. 1987. V. 27, P. 152A.

71. Pinson D., Ruppert E.E. The excretory role of metanephridia in Themiste alutacea

72. Sipuncula // Am. Zool. 1988. V. 28, P. 752. Pinson D., 1990. The metanephridial system of Themiste alutacea (Sipuncula). Thesis

73. Master of Sciences, Clemson Univ., NC, May 1990.58 p. Reger J.F. Identification of two types of muscle fibre in proboscis retractor of Sipunculus. J.

74. Academic Press, 1975. P. 67-127. Rice M.E. Larval development and metamorphosis in Sipuncula // Amer. Zool. 1976. V. 16, P. 563-571.

75. Ruppert E.E. Evolutionary Origin of the Vertebrate Nephron // Amer. Zool. 1994. V. 34, P. 542553.

76. Selenka E., de Man G., Bulow C. Die Sipunculiden. Reisen im Archipel Philippinen von Dr.

77. C. Semper. Leipzig and Wiesbaden. C.W. Kreidet Verlag. 1883. Pt. 2.Bd.4.S. 1-133. Selensky W. Untersuchungen ueber die sogenannten urnen der sipunculiden // Zeitsch. Wiss. Zool. 1908. Bd. 90. S. 436-595.

78. Serrano T., Moya J. Hystochemical reactions in the nephridial epithelium of the sipunculan

79. Serrano T., Angulo E., Mateo A., Moya J. Fine structure of the nephridial muscle layer cells of

80. Phascolosoma granulatum (Sipuncula) //1993. V. P. 45-54. Shitamori K. Histology of the integument of Siphonosoma cumanense (Keferstein). J. Sei.

81. Hiroshima Univ. Ser. 1936. V. 4, P. 155-175. Slang-Voss C. Zur Ultrastruktur der Blutzellen wirbel-loser Tiere. II. Uber die Blutzellen von

82. Golfingia gouldi (Sip-unculidae). Z. Zellforsch. 1970. V. 6, P. 200-208. Stehle G. Anatomie und Histologie von Phascolosoma elongatum Keferstein II Annal. Univ.

83. Saraviensis. 1953. V. 1, P. 204-256. Stephen A.C., Edmonds S.J. The phyla Sipuncula and Echiura. British Museum (Nat. Hist.). London. 1972.

84. Storch V., Moritz K. Uber die Regeneration des Integumentes aus Zellen im Ventralncrvenstrang von Phascolion sirombi (Montagu) (Sipunculida) // Z. Zellforsch. 1970. V. 110, P. 258-267.

85. Storch V., Welsch U. Zur Ultrastructur der metanephridien des landlebenden Sipunculiden Phascolosoma (Physcosoma) lurco II Kiel Meeresforsch. 1972. V. 2, P. 227-231.

86. Telwilliger N.B., R.C. Telwilliger, Schabtach E. Two populations of hemerythrin-containing cells in the sipunculan Themiste dyscritum II Am.Zool. 1983. V. 23, P. 10-25.

87. Tetry A. Classe des sipunculiens // Trait Zool. 1959. V. 5, P. 785-854,1068-1082.

88. Towle A. Cell types in the coelomic fluid of Phascolosoma agassizii. In Proceedings of the International Symposium on the Biology of the Sipuncula and Echiura. Kotor. Yugoslavia, June 18-25,1970. P. 211-217.

89. Towle A., Giese A.C. The annual reproduction cycle of the sipunculid Phascolosoma agassizii II Physiologycal Zool. 1967. V. 40, P. 3.

90. Triplett E.L., J.E. Cushing, Durall G.L. Observations on some immune reactions of the sipunculid wormDendrostomum zostericolum II Am. Nat. 1958. V. 92, P. 287-293.

91. Tuberville J.M., Ruppert E.E. Comparative ultrastructure and the evolution of nemertines // Am. Zool. 1985. V. 25, P. 53-71.

92. Valembois P., Boiledieu D. Fine structure functions of haemerythrocytes and leucocytes of Sipunculus nudus // J. Morphol. 1980. V.63, P.69-77.

93. Volkonsky M. Digestion intracellulaire et accumulation des colorants acides (Etude cytologique des cellules sanguines des Sipunculides) // Bull. Biol. Fr. Belg. 1933. P. 136-275.

94. Ward H.B. On some points in the anatomy and histology of Sipunculus nudus. Bull. Mus. Comp. Zool. Harv. 1891. V. 2, P. 143-182.

95. Wilkins R. G., Wilkins P. C. The coordination chemistry of the binuclear iron site in hemerythrin. Coord. Chem. Rev. 1987. V. 79, P. 195-214.

96. Williams J. A., Margolis S. V. Sipunculid burrows in coral reefs: evidence for chemical and mechanical excavaition // Pacific Science, 1974. V. 28, № 4. P. 357-359.

97. Zielinski S., Pôrtner H.O. Energy metabolism and ATP free- energy change of the intertidal worm Sipunculus nudus below a critical temperature // J. Comp. Physiol. B. 1996. V. 66, P. 492-500.