Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности постнатального онтогенеза безволосых крыс

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Особенности постнатального онтогенеза безволосых крыс"

На правах рукописи

БЕЛЯЕВ ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

«ОСОБЕННОСТИ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА БЕЗВОЛОСЫХ

КРЫС»

специальность 03.03.01 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

3 О МАЙ 2013 005060573

Москва 2013 г.

005060573

Работа выполнена на кафедре зоологии Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заведующий кафедрой зоологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Блохин Геннадий Иванович

Официальные

оппоненты: доктор биологических наук,

профессор кафедры морфологии, физиологии и биохимии животных РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Шевелев Николай Серафимович

кандидат биологических наук, директор ГНУ ВНИИФБиП Россельхозакадемии Ушаков Александр Сергеевич

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Российский университет

дружбы народов»

Защита диссертации состоится 19 июня 2013 г. в _ на заседании

диссертационного совета Д 220.043.09 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д.15 (тел./факс: 8(499) 976-24-92).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К А. Тимирязева.

Автореферат разослан «_» мая 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета П -л г А. А. Ксенофонтова

ьЦ

1.0бщая характеристика работы

Грызуны (Rodentia) являются самым многочисленным отрядом современных млекопитающих.

Очень часто грызуны являются удобным объектом для изучения природных закономерностей, а также для постановки многих экспериментов, связанных со здоровьем человека. К числу видов, которые имеют особо тесные связи с человеком, принадлежат представители рода крысы (Rattus) - серая крыса (Rattus norvegicus Berkenheut) и черная крыса (Rattus rattus L.). Серая крыса - это первое животное, одомашненное в большей степени для научных целей (The laboratory rat, 2006). Крыса нетребовательна к условиям содержания, не занимает много места, плодовита и быстро взрослеет, её диета схожа с человеческой, она очень чувствительна к фармакологическим препаратам и токсинам, а её высокоразвитая нервная система и сложное поведение идеальны для изучения работы мозга и психики (Котенкова Е.В. и др., 1989). Крысы стали важной моделью для токсикологии, нейробиологии и физиологии, а также в молекулярной генетике и геномике.

Безволосые крысы впервые были получены в 1953 году в Абердине (Шотландия) в Rowett Research Institute (The laboratory rat, 2006). Безволосые крысы стали использоваться как экспериментальные модели для различных иммунологических, хирургических, инфекциологических,

трансплантологических и онкологических исследований (The laboratory rat, 2006). Такие мутации, как отсутствие волосяного покрова, несомненно, могут влиять на многие стороны физиологии крыс. Данные животные привлекательны для различного рода опытов, направленных на изучение влияния веществ, изменяющих метаболизм, гормональных и препаратов для дерматологии, а также для других видов биомедицинских и доклинических исследований. Кроме того, на этих крысах косметические компании тестируют различные средства для ухода за кожей. В последнее же время безволосых крыс все чаще заводят просто в качестве домашнего питомца. Несмотря на то, что крысы в целом изучены достаточно хорошо как один из самых популярных объектов лабораторных исследований, безволосые крысы пока еще изучены крайне неполно. В отечественной научной литературе мы не нашли работ, посвященных этим животным. Несколько лучше их биология изучена за рубежом, но и те работы, которые были нам доступны, в основном охватывают только некоторую, довольно узкую область физиологии безволосых крыс.

В связи с этим, целью данной работы было изучить особенности постнатального онтогенеза безволосых крыс.

Для выполнения данной цели нами были поставлены следующие задачи.

1. Изучить особенности роста и развития.

2. Изучить особенности их репродукции.

3. Изучить гистологическое строение кожного покрова и молочных желез.

4. Изучить морфологический и биохимический состав крови.

5. Изучить особенности температуры тела.

6. Определить скорость прохождения пищи по ЖКТ.

7. Изучить особенности поведения.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые изучены особенности постнатального онтогенеза безволосых крыс. Получены данные о росте и развитии безволосых крыс, их воспроизводительных качествах, дана характеристика анатомических особенностей организма, морфо-биохимического состава крови, изучены особенности терморегуляции и поведения безволосых крыс в сравнительном аспекте.

Научно-практическая значимость работы состоит в том, что на основании исследований могут быть дополнены данные справочной литературы по физиологии лабораторных животных, оптимизированы условия содержания и воспроизводства безволосых крыс, а также более эффективно использованы анатомические, физиологические и этологические особенности крыс, лишенных волосяного покрова при использовании их в качестве перспективных биомоделей.

Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены:

на VII научно-практической конференции «Биомедицина и биомоделирование» (Московская обл., Светлые горы - май 2011г.);

- на международной конференции молодых ученых и специалистов (Москва -июнь 2011г.);

- на научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран» (Владикавказ - май 2012г.).

Публикация результатов работы

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем

Диссертация изложена на 152 страницах, содержит 9 таблиц и 27 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения, выводов и предложений, библиографического списка и приложения. Список литературы включает 137 источников, в том числе 46 иностранных авторов.

Положения, выносимые на защиту:

- особенности роста, развития и воспроизводства безволосых крыс;

- особенности морфо-биохимического состава крови безволосых крыс;

- особенности поведения безволосых крыс.

2. Материал и методика исследований

Для проведения работы крысы с различным волосяным покровом: нелинейные крысы с нормально развитым волосяным покровом, безволосые крысы, волосяной покров которых практически не развивался в течение жизни и гибриды между крысами из групп 1 и 2 с промежуточным состоянием волосяного покрова. Крысы находились в одинаковых условиях содержания и кормления. Содержались в клетках типа Т-3 при световом цикле 12:12. Кормление производилось преимущественно сухим гранулированным кормом (полнорационный комбикорм производства ООО «Лабораторкорм», рецепт ПК-120) двух разновидностей: для содержания и для разведения (с повышенным содержанием сырого протеина). Вода была в свободном доступе. В качестве подстилочного материала использовалась древесные опилки. Всего в нашей работе была использована 161 крыса с нормально развитым волосяным покровом, 151 безволосая крыса и 226 помесных крыс разного возраста (всего 538 крыс).

Опыт включал несколько направлений исследований (рис.1).

Рис. 1. Схема исследований

Рост и развитие молодняка

Для изучения роста и развития молодняка, проводили еженедельное взвешивание крыс в возрасте от 2 недель до 27 недель, наблюдения за родительским поведением и определение таких показателей как среднесуточный прирост, темп роста и темп прироста. Темп роста был рассчитан как отношение средней массы в конечный период (М1) к средней массе в начальный период (Мо), выраженное в процентах: (М1/Мо)х100%.

Темп прироста был рассчитан как отношение разности конечной и начальной масс к начальной массе, выраженное в процентах: (МьМо)/Мох 100%.

Также фиксировали такие показатели развития как возраст открытия глаз, выхода из гнезда, начала самостоятельного питания и появления игрового поведения.

Взвешивание проводилось на электронных весах с точностью деления 1 г. Всего было исследовано 32 выводка крыс.

Репродуктивные показатели самок

Фиксировали плодовитость самок, количество детенышей в помете и количество детенышей, которые доживали до половой зрелости (3-й месяца). Было исследовано 37 выводков.

Анатомические и гистологические исследования

Для проведения исследований из каждой группы было взято по 5 животных в возрасте 2-х месяцев и взрослые (в возрасте 5-и месяцев). Была определена масса основных мышц тела: длиннейшая спины, жевательная, височная, ягодичная, двуглавая и трехшавая плеча, двух- и четырехглавая бедра и грудная мышцы; масса печени, почек и селезенки (на электронных весах с точностью до 0,01 г); измерена длина отделов желудочно-кишечного тракта (рулеткой, с точностью до 0,1 см); отмечалось наличие или отсутствие тимуса.

Проведены гистологические исследования кожного покрова и молочных желез. Изучены гистологические особенности кожи с лопаточной области и молочных желез на 2-3 день лактации. Для этих исследований были использованы взрослые самки на 2-3 день после родов (по 3-й животных из каждой группы). Микропрепараты кожи окрашивались гематоксилином-эозином и изучали состояние и развитие сальных и потовых желез, состояние и расположение волосяных фолликулов, а также измеряли толщину эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки, диаметр фолликулов, число фолликулов в группе, число фолликулов в поле зрения. Срезы молочных желез исследовали качественно: отмечали степень развития железы, ее протоков, состояние альвеол и секретирующего эпителия.

Исследования морфо-биохимнческого состава крови

Для проведения исследований кровь была взята у крыс в возрасте 1-о и 2-х месяцев, а также у взрослых. Были изучены морфологические показатели (общее количество лейкоцитов, количество лимфоцитов, моноцитов, гранулоцитов; их процентное соотношение; количество эритроцитов; гематокрит; содержание гемоглобина; средний объем эритроцита; среднее содержание гемоглобина в эритроците; средняя концентрация гемоглобина в эритроците; широта распределения популяции эритроцитов; количество тромбоцитов; широта распределения тромбоцитов; средний объем тромбоцита; тромбокрит; СОЭ; осмотическая резистентность эритроцитов) и биохимические показатели (содержание холестерина, глюкозы, билирубина прямого, триглицеридов, общего белка, мочевины, альбумина; активность щелочной фосфатазы, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, общей амилазы и лакгатдегидрогиназы). Была прослежена возрастная динамика

указанных показателей. Биохимические исследования проводились на гематологическом анализаторе Abacus Junior Vet и биохимическом анализаторе Labio 200 на базе кафедры морфологии и физиологии животных РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Кровь для исследований брали натощак в утреннее время из яремной и хвостовой вен в опытах "in vivo" у наркотизированных диэтиловым эфиром животных. Для гематологических исследований кровь собирали в пробирки с антикоагулянтом ЭДТА-К2; для биохимических - в пробирки с активатором свертывания. Для получения сыворотки кровь центрифугировали.

Исследования скорости прохождения пищи по ЖКТ

При проведении данного опыта была использована методика В.Ю. Литвина и И.Л. Кулика (1969), частично модифицированная нами. Для данного опыта использовали взрослых крыс - по 11 животных из каждой группы. Животные помещались индивидуально в небольшие клеточки, под которым стоял поддон для сбора фекалий. Крыс не кормили сутки до начала эксперимента, затем каждой давали кусочек хлеба массой 2 г с введенным в него 1 мл эозина. Далее каждый час проверяли состояние животных, убирая найденные экскременты. Отмечали время первого появления фекалий, окрашенных эозином.

Измерения температуры тела

Для изучения особенностей температуры тела были сформированы 3 группы из взрослых крыс: крысы с нормально развитым волосяным покровом (п=30), безволосые крысы (п=41) и помесные крысы (п=26). Измерения температуры тела проводили электронным термометром ректально с точностью до 0,1 С в одно и то же время суток - 12-14 ч.

Этологические исследования

Было изучено проявление территориального поведения путем проведения 15-иминутных ссаживаний на занятой территории (Mitchell Р., 1993; Miczek К., de Boer S., 2005). Проводились ссаживания как самцов с самцами, так и самок с самками. В ящик размером 57x41x23 см помещалось на 3 суток животное, затем к нему на 15 минут подсаживали животное того же пола. Регистрировались основные формы поведения - агонистическое, ориентировочно-исследовательское и др. (Гольцман М.Е. и др., 1977; Смирин В.М., 1986; Mitchell Р., 1993). Было проведено 30 ссаживаний. Проводились ссаживания и на нейтральной территории. Ящик, применяемый для предыдущей серии экспериментов, тщательно мыли водой для устранения запаха крыс и высаживали в него незнакомых крыс одного пола, которые здесь не бывали раньше и регистрировали основные формы поведения. После проведения каждого ссаживания ящик снова промывали. Было проведено 29 ссаживаний на нейтральной территории.

Кроме того, регистрация поведенческих компонентов производилась в Научном центре биомедицинских технологий РАМН (НЦБМТ РАМН) на системе Laboras (Metris B.V., Нидерланды), которая позволяла вычислять длительность таких форм поведения как локомоции (горизонтальная

активность), неподвижность, стойки (вертикальная активность), груминг (Руководство..., 2010). Также оценивалось время так называемых нераспознанных системой движений. В результате длительность каждой формы поведения (в процентах) безволосых крыс сравнивалась с аналогичным показателем в группе крыс с нормальным волосяным покровом. Коммуникативные особенности животных в виде их вокализации в ультразвуковом диапазоне фиксировались (Руководство..., 2010) с помощью специальных микрофонов системы Sonotrack (Metris B.V., Нидерланды) в НЦБМТ РАМН одновременно с проведением эксперимента на системе Laboras. Микрофоны устанавливались дистантно, на расстоянии 20-25 см от головы животных. Частота дискретизации составляла 200 кГц, сигнал записывался в цифровом формате. Регистрация ультразвуковых колебаний (в течение 30 мин.) у каждого животного проводилась в состоянии спокойного бодрствования, в одно и то же время суток (13.00-17.00 ч.). Всего произведено 5 замеров.

Данные наших исследований были обработаны статистически (Куликов Л.В., Никишов А.А., 2006).

3. Собственные исследования

3.1. Рост и развитие молодняка

Наши исследования показали, что безволосые крысы по ряду физиологических и анатомических показателей существенно отличаются от крыс с нормально развитым волосяным покровом и помесных крыс.

Безволосые крысята имеют меньший вес, чем помесные крысята того же помёта и крысята контрольной группы. В 24-х недельном возрасте безволосые крысы весят 68,6 % массы крыс с нормально развитым волосяным покровом того же возраста.

Относительный прирост (темп прироста) безволосых крыс до периода полового созревания ниже, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом, а с началом полового созревания до физиологической зрелости относительный прирост становится выше.

Крысы набирают массу скачкообразно, особенно чётко это наблюдается у крыс с нормальным волосяным покровом. При их развитии можно выделить: 1-ую фазу - от рождения до 6 недель, 2-ую фазу - до 10 недель, 3-ю фазу - до 1417-и недель и 4-ую фазу с уменьшением темпов роста. У безволосых крыс эти пики не столь ярко выражены, но можно выделить 1-ую фазу - до 8 недель, 2-ую фазу - до 13 недель, 3-ю фазу - до 16 недель и, так же, 4-ую фазу со снижением темпов роста. Аналогичные выводы складываются и из данных по среднесуточному привесу: в период с 14 до 42 дней и с 42 до 112 дней наибольший привес у крыс контрольной группы, а в период с 112 до 154 дней -у помесей. У безволосых крыс наименьший среднесуточный привес в первый и третий периоды. В то же время детеныши безволосых крыс по скорости развития не уступают свои сверстникам с нормальным волосяным покровом. Такие показатели развития крысят как открытие таз, выход из гнезда, проба твёрдой пищи не являются отличительными у разных групп и не зависят напрямую от типа крысы.

3.2. Плодовитость самок и родительское поведение

У безволосых крыс наблюдается достоверно наименьшая плодовитость, у помесных - наибольшая плодовитость. При этом крысята, рождённые у безволосой самки, не выживают независимо от величины выводка. Наибольшую сохранность выводков мы наблюдали у крыс с нормально развитым волосяным покровом (при смертности 5,13 %). У безволосых крыс смертность составляла 58,82%%, а у помесных крыс - 14,86%.

Общая смертность смешанных выводков (рожденных от безволосого самца и помесной самки) - 31,6%, из которых 4/5 приходится на безволосых крысят и лишь 1/5 - на помесных крысят.

В заботе о потомстве могут принимать участие как самцы, так и самки, однако превалирующую роль в воспитании играют самки.

3.3. Анатомические особенности

Наши исследования показали, что относительная масса наиболее крупных мышц безволосых крыс достоверно не различается с таковой у крыс с нормально развитым волосяным покровом и помесных крыс. Длина тонкого кишечника 2-хмесячных безволосых крыс была достоверно больше, чем у их ровесников из двух других групп, что может быть связано с особенностями терморегуляции безволосых крыс и повышенной потребностью в питательных веществах для поддержания оптимальной температуры тела. У взрослых безволосых крыс масса почек была достоверно больше, чем у крыс двух других групп. В целом, абсолютная масса печени была всегда выше у безволосых крыс, хотя различия были не всегда достоверны. Ее размеры могут служить одним из главных морфофизиологических индикаторов. Индекс печени - основного органа теплопродукции в организме - был наибольшим у безволосых крыс (4,1 %). Индекс почек также был выше у безволосых крыс (2,9 %), что говорит о напряженном обмене у этой группе крыс.

3.4. Особенности строения кожного покрова и молочных желез

Измерение слоев кожи (эпидермис, дерма и подкожно-жировая клетчатка)

показали, что более толстую кожу имели крысы с нормально развитым волосяным покровом: у них была более толстая дерма, хотя эпидермис самым толстым оказался у помесных крыс (рис.2).

Слои кожи, мк

М эпидермис = дерма ЯПЖК

контроль

опытная группа 2

опытная группа 3

Рис. 2. Толщина слоев кожи у крыс с различным волосяным покровом

Измерения диаметра волосяных фолликулов показали, что достоверно самым большим он был у крыс с нормально развитым волосяным покровом, а самыми маленькими фолликулы были у безволосых крыс. Если рассматривать строение и расположение волосяных фолликулов в ряду «крысы с нормально развитым волосяным покровом» —► «помесные крысы» —> «безволосые крысы», то наблюдаются следующие явления: у контрольной группы фолликулы расположены в упорядоченных вытянутых группах, группы располагаются цепочкой, каждой волосяной фолликул окружен сальной железой, в целом фолликулы мелкие. Однако у помесей появляется тенденция к увеличению фолликулов и потере упорядоченности групп. У безволосых крыс заметно снижена плотность расположения фолликулов в поле зрения, отдельные группы не упорядочены, фолликулы расположены в округлых группах, число фолликулов в группе ниже. Также у безволосых крыс фолликулы залегают более поверхностно.

Исследование молочных желез крыс показало, что крысы с нормально развитым волосяным покровом имеют совершенно нормальные развитые железы, соответствующие сроку лактации (рис.3). У безволосых крыс молочные железы недоразвиты - при нормально сформированном соске у них очень слабо развит железистый эпителий, наблюдается несоответствие развития железы сроку лактации (рис.4). Поэтому, у безволосых самок детеныши погибают в 100% случаев. Вероятно, слабое развитие молочной железы может быть следствием недостаточной концентрацией женских половых гормонов, либо их дисбалансом, а также гипофизарных гормонов, таких как пролактин и гонадотропные гормоны.

Рис. 3. Гистосрез молочной железы крысы контрольной группы

Рис. 4. Гистосрез молочной железы крысы 2-й опытной группы 3.5. Морфологические показатели крови

Наши исследования показали, что состав крови безволосых крыс изменяются в течение онтогенеза по ряду показателей, как гематологических, так и биохимических. Среди гематологических показателей довольно резко менялось с возрастом количество лейкоцитов. Оно было высоким у месячных крысят (19,5х109/л) и взрослых крыс (14,6x10%) и низким у 2-х месячных крысят (7,0x109/л). Количество эритроцитов с возрастом увеличивалось с 7,4хЮ12/л у месячных крысят до 9,4х1012/л у взрослых крыс. Такая же тенденция наблюдалась и при измерении содержания гемоглобина. Средний объем эритроцитов с возрастом уменьшался с 64,4 фл у месячных до 53,1 фл у взрослых.

Таблица 1. Гематологические показатели крови крыс с разным волосяным покровом___

Возраст Месячные Взрослые

Показатели Контроль Опытная 2 Контроль Опытная 2

Лейкоциты,* 10*/л 16,5±1,78 19,5±2,52 6,9±2,05 14,б±2,07

Лимфоциты, *1 С/л 11,5±0,52 10,3±1,33 3,6±1,03 7,7±1,39

Моноциты, х10*/л 1,3±0,19 2,3±0,32 0,4±0,23 1,7±0,39

Гранулоциты,х 10*/л 3,7±1,28 б,9±1,19 3,1±1,04 5,2±0,67

Лимфоциты % 70,5±4,85 53,3±2,72 53,4±3,00 51,б±3,34

Моноциты % 8,0±0,39 12,0±0,81 3,7±0,94 9,8±1,48

Гранулоциты % 21,5±4,74 34,7±2,96 42,9±2,80 38,6±3,12

Эритроциты, х 10и/л 8,4±0,26 7,4±0,17 8,8±0,55 9,4±0,28

Гемоглобин, г/л 169,5±3,14 158,0±3,49 180,4± 11,67 172,1±3,30

Гематокрит, % 51,9±1,12 47,8±1,18 40,8±2,38 49,5±1,80

СКО, фл 61,8±0,87 64,4±1,23 45,0±0,35 53,1±1,97

ССГ, пг 20,2±0,43 21,2±0,32 19,9±0,23 18,5±0,49

СКГ, г/л 326,3±2,60 330,0±1,82 441,4±4,31 351,7±11,60

ШРПЭ, % 13,8±0,71 15,0±0,28 18,2±0,42 15,7±0,60

Тромбоциты,* 10у/л 762,8±14,0б 724,4±б0,94 495,2±235,10 566,6±101,58

Громбокрит, % 0,5±0,03 0,4±0,03 0,4±0,22 0,4±0,08

СОТ, фл 6,8±0,29 5,9±0,05 8,4±0,50 7,1±0,32

Широта распределения громбоцитов, % 16,6±0,40 14,5±0,04 32,0±1,48 21,6±2,40

При сравнении гематологических показателей между группами было выявлено, что месячные безволосые крысята отличаются пониженным содержанием гемоглобина и эритроцитов, соответственно, у них ниже и гематокрит (табл.1). Вероятно, это может быть одной из причин их слабости и медленного роста при сравнении с ровесниками с нормальным волосяным покровом. Также было выявлено, что средний объем эритроцитов достоверно меньше у взрослых помесных крыс, чем у безволосых крыс и крыс с нормально развитым волосяным покровом (на 3,6% и 4,4% соответственно). У взрослых безволосых крыс средний объем эритроцитов также был достоверно больше, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом. Соответственно, гематокрит у безволосых крыс также был достоверно выше, чем у крыс контрольной группы (в 1,2 раза), и чем у помесных крыс (в 1,3 раза). Кроме того, безволосые крысы характеризовались наиболее низкой концентрацией гемоглобина в эритроците (в 1,2 раза - по сравнению с помесными крысами; в 1,3 раза - по сравнению с крысами с нормально развитым волосяным покровом). У безволосых крыс по сравнению с крысами с нормально развитым волосяным покровом было также достоверно более низкое значение среднего содержания гемоглобина в эритроците (в 1,1 раза), все это связано с крупными размерами эритроцитов у взрослых безволосых крыс. Помимо этого безволосые крысы характеризовались достоверно наименьшей широтой распределения

популяции эритроцитов. Средний объем тромбоцитов и широта их распределения также были достоверно наименьшими у безволосых крыс. Первый показатель был ниже в 1,2 раза ниже у безволосых крыс по сравнению с двумя другими группами. Широта распределения тромбоцитов была ниже у безволосых крыс в 1,5 раза, чем у других групп.

3.6. Биохимические показатели крови

У 2-х месячных безволосых крыс активность общей амилазы была достоверно ниже в 1,6 раз, чем у крыс контрольной группы. У взрослых безволосых крыс также наблюдаются достоверные различия в активности амилазы в крови по сравнению с другими группами крыс. Активность амилазы у безволосых крыс в 2,4 раза ниже, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом. Взрослые безволосые крысы также достоверно отличались от крыс контрольной группы по активности ЛДГ. Она была в 1,8 раза выше у безволосых крыс. Кроме указанных различий в биохимическом составе крови для безволосых крыс были характерны и половые различия. При сравнении безволосых самцов и самцов с нормально развитым волосяным покровом было выявлено, что следующие показатели были достоверно выше у самцов контрольной группы: ACT - в 2,8 раза; общий белок - в 1,5 раза; альбумин - в 1,4 раза. У безволосых самцов наблюдается небольшая гипопротеинемия и гилоальбуминемия. У безволосых самок при сравнении с самками с нормальным волосяным покровом выявлено достоверно более низкая активность амилазы (в 2,8 раз) и более высокое содержание глюкозы в крови (в 1,4 раза). Это, скорее всего, связано со спецификой углеводного обмена у безволосых крыс.

3.7. Температура тела и скорость прохождения пищи по ЖКТ

При исследовании таких показателей метаболизма как температура тела и скорость прохождения пищи по ЖКТ, нами было выявлено, что ректальная температура тела безволосых крыс составляет 34,3±0,12°С (при температуре воздуха в помещении +15...+18°С), что достоверно ниже, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом (35,9±0,23°С) и помесных крыс (35,3±0,03°С), а скорость прохождения пищи по ЖКТ составляет 10,5 ч, что также больше, чем у других групп крыс. Это, по-видимому, связано со специфической терморегуляцией и метаболизмом безволосых крыс.

3.8. Особенности поведения

При исследовании территориального поведения крыс методом ссаживаний и при тестировании на системе Laboras было выявлено, что безволосые самцы менее активны и их уровень ориентировочно-исследовательского поведения достоверно ниже, чем у самцов с нормально развитым волосяным покровом и помесных самцов. У безволосых самок же, напротив, активность была достоверно выше. По всей видимости, самцы безволосых крыс обладают менее подвижным типом ВИД, чем безволосые самки, а также, чем самцы других групп, а у самок тип ВИД более подвижный. Большей степени социализации безволосых крыс в связи с отсутствием у них волосяного покрова мы не

выявили, как самцы, так и самки на занятой территории довольно нетерпимо относились к особям своего пола.

При изучении ультразвуковой вокализации крыс нами было выявлено, что частотные составляющие двух кривых в диапазоне 15-47 кГц буквально в точности аналогичны друг другу, что говорит о схожести коммуникативных особенностей данных групп животных. В области 50-100 кГц УЗВ безволосых крыс более «скачкообразна» по сравнению с крысами контрольной группы. В целом, основным отличием УЗВ безволосых крыс от крыс с нормально развитым волосяным покровом является наибольшая мощность издаваемого ультразвукового сигнала.

Таким образом, безволосые крысы обладают рядом выраженных морфологических, физиологических, биохимических и этологических особенностей.

Выводы

1. Безволосые крысы характеризуются не только отсутствием волосяного покрова, но и обладают рядом особенностей роста, развития, воспроизводства, физиологии и поведения. Для этих животных характерны существенные различия в особенностях постнатального развития в сравнении с крысами с нормально развитым волосяным покровом.

2. Безволосые крысята имеют достоверно меньшую живую массу, так в 24-недельном возрасте они достигают 68,6 % массы крысят с нормально развитым волосяным покровом того же возраста, при этом по основным показателям развития они практически не отставали.

3. Кожа в целом и дерма безволосых крыс имели достоверно меньшую толщину на 31%, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом. Волосяные фолликулы безволосых крыс имели достоверно меньший диаметр (в 1,4 раза), по сравнению с фолликулами крыс контрольной группы. Фолликулы у безволосых крыс располагались неупорядоченно, что нехарактерно для гистологического строения кожных покровов серой крысы. Плотность их расположения на 1 мм2 была в 2,2 раза достоверно ниже, чем у крыс с нормально развитым волосяным покровом.

4. Безволосые крысы имеют слабо развитые протоки молочных желез, железистый эпителий у рожавших самок очень скудный и спавшийся и находится в состоянии покоя. Сосок также слабо развитый. Все эти особенности ставят под вопрос способность этих крыс к выкармливанию потомства, так как не замечены ни малейшие изменения в молочной железе, характерные при беременности и после родов.

5. У безволосых крыс наблюдалась достоверно меньшая в 1,3 раза плодовитость (М=4,7), чем у крыс контрольной группы (М=6,0), а также наименьшая сохранность выводков: смертность безволосых детенышей составила 58,82%, при смертности крысят контрольной группы 5,13 %.

6. Безволосые крысы отличались особенностями показателей энергетического обмена. Так, ректальная температура у них на 1,6° С достоверно ниже, чем

у крыс контрольной группы. Индекс печени - основного органа теплопродукции в организме - у безволосых крыс был также достоверно выше (4,1%), по сравнению с крысами контрольной группы (2,9%). Также у безволосых крыс достоверно выше и индекс почек. Он составлял 1,3% против 0,6% у крыс с нормально развитым волосяным покровом.

7. Безволосых крыс отличало достоверно более высокое процентное содержание моноцитов - в 3,4 раза. Это явление может быть компенсаторным механизмом поддержания иммунитета безволосых крыс при вероятном недостаточном колостральном иммунитете, а также дисфункции органов лимфатической системы, прежде всего тимуса. У безволосых крыс достоверно более высокий средний объем эритроцитов, и ниже средняя концентрация гемоглобина в эритроците (в 1,3 раза).

8. Для безволосых крыс были характерны тендерные различия констант биохимического гомеостаза крови. Содержание глюкозы у самцов было в 1,6 раз достоверно ниже, чем у самок, содержание общего белка и альбуминов у самцов также было достоверно ниже - в1,5 и 1,4 раза соответственно, а активность амилазы в 2,5 раза достоверно выше, чем у самок. У крыс контрольной группы таких гендерных различий обнаружено не было. В целом, безволосые крысы отличались от крыс с нормально развитым волосяным покровом достоверно более низкой активности амилазы (в 3,8 раз) и более высокой - лактатде-гидрогиназы (в 1,8 раза). Данная особенность может служить показателем особого состояния углеводного обмена через повышение эффективности превращение ппокозы и молочной кислоты в АТФ, что в свою очередь, влияет на энергетический обмен.

9. Безволосые крысы имеют гендерные различия в поведении при отсутствии таковых различий у крыс контрольной группы. Самцы безволосых крыс характеризуются пониженной возбудимостью (у них достоверно снижена частота проявления ориентировочного поведения в 3,7 раза, и исследовательского поведения - в 4,1 раза). Также у безволосых самцов достоверно снижена горизонтальная активность в 8,2 раза по сравнению с безволосыми самками. При сравнении с крысами контрольной группы безволосые самцы также продемонстрировали достоверно более низкий уровень ориентировочного и исследовательского поведения (в 2 раза), а самки - напротив - достоверно более высокие уровни проявления данных паттернов поведения: ориентировочного поведения - в 1,5 раза, горизонтальной активности - в 5,8 раз. Особенностью же УЗВ безволосых крыс была достоверно более высокий показатель фактора СПМ, то есть более высокая мощность издаваемого ими ультразвукового сигнала.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Полученные экспериментальные данные по анатомическим, физиологическим и этологическим свойствам безволосых крыс можно использовать в справочной литературе и ветеринарной практике.

2. Безволосые самки не способны выкармливать свое потомство, поэтому рекомендуется использовать для получения потомства помесных самок и безволосых самцов.

3. Безволосые крысы более требовательны к температуре окружающей среды, лучше для них поддерживать температуру воздуха около +22...+25 С.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Беляев Д.А. Особенности гистологического строения кожных покровов и молочной железы безволосых крыс / Блохин Г.И., Беляев Д.А., Пекелис М.М., Губская Е.М., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2011. - №3. - С. 50-52.

2. Беляев Д.А. Анализ некоторых физиологических и этологических характеристик бесшерстных крыс как новая модель биомедицинских исследований / Беляев Д.А., Пекелис М.М., Фокин Ю.В., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2012. - №1. - С. 29-36.

3. Беляев Д.А. Этологические аспекты крыс разных генетических линий на занятой и нейтральной территории / Беляев Д.А., Пекелис М.М., Фокин Ю.В., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2012. -№4. - С.80-92.

Статьи в других изданиях

4. Беляев Д.А. Особенности роста и развития крыс с нормально развитым волосяным покровом и голорожденных / Д.А. Беляев, М.М. Пекелис / Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России: Материалы 4-й Международной научно-практической конференции. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. - С. 232-234.

5. Беляев Д.А. Различия в гистологическом строении кожного покрова и молочной железы крыс с различным волосяным покровом / Д.А. Беляев, Е.М. Губская, М.М. Пекелис / Проблемы современной биологии: Материалы II Международной научно-практической конференции (19.10.2011). - М.: Изд-во «Спутник +», 2011.-С. 91-100.

6. Беляев Д.А. Некоторые особенности терморегуляции безволосых крыс / Д.А. Беляев, М.М. Пекелис / Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран. Вып.6: Сев.-Осет. гос. ун-т им. К.Л. Хетагурова. Владикавказ: Изд-во СОГУ, 2012. - С. 15-20.

7. Беляев Д.А. Некоторые особенности гистологического строения кожного покрова и молочной железы безволосых крыс / Д.А. Беляев, Е.М.

Губская, М.М. Пекелис / Международная научная конференция молодых ученых и специалистов: Сборник статей. В 2-х томах. Том I. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012.-С. 139-142.

8. Беляев Д.А. Рост и развитие молодняка крыс с разным волосяным покровом / М.М. Пекелис, Д.А. Беляев / Международная научная конференция молодых ученых и специалистов: Сборник статей. В 2-х томах. Том I. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. - С. 180-183.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/16. Усл. печ. л 0,93. Тираж 100 экз. Заказ

Издательство РГАУ - МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44 Тел.: (499) 977-00-12, 977-26-90, 977-40-64

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Беляев, Дмитрий Анатольевич, Москва

» . *

I

ФГБОУ ВПО РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА ИМ. К.А.ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

04201357964

БЕЛЯЕВ ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

«ОСОБЕННОСТИ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА БЕЗВОЛОСЫХ КРЫС»

специальность 03.03.01 - физиология

диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук профессор Г.И. Блохин

Москва 2013 г.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ AJIT - аланинаминотрансфераза ACT - аспартатаминотрансфераза ВНД — высшая нервная деятельность ЖКТ — желудочно-кишечный тракт ЛГ — лютеинизирующий гормон ЛДГ — лактатдегидрогиназа мк — микрон пг - пикограмм

ПЖК — подкожно-жировая клетчатка СОЭ — скорость оседания эритроцитов СПМ — спектральная плотность мощности УЗВ — ультразвуковая вокализация фл — фемтолитр

ФСГ - фолликулостимулирующий гормон ЩФ - щелочная фосфатаза

МСН — среднее содержание гемоглобина в эритроците МСНС — средняя концентрация гемоглобина в эритроците MCV — средний объем эритроцита RDW — широта распределения эритроцитов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11

1.1. Общая характеристика серой и черной крыс 13

1.2. История взаимодействия с человеком, значение крыс для человека 18

1.3. Лабораторные крысы: линии и применение в научных исследованиях 19

/

1.4. Рост и развитие крыс 21

1.5. Особенности анатомии крыс 26

1.6. Физиологические особенности крыс 34

1.7. Социальная организация и поведение 37

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 42

2.1. Цель и задачи 42

2.2. Материал исследований и понятийный аппарат 42

2.3.Методика исследования 43

2.4. Результаты собственных исследований 49

2.4.1. Рост и развитие молодняка безволосых крыс 49

2.4.2. Плодовитость самок и родительское поведение 57

2.4.3. Анатомические особенности крыс с разным волосяным покровом 60

2.4.4. Особенности строения кожного покрова и молочных желез 64

2.4.5. Гематологические показатели безволосых крыс 71

2.4.6. Биохимические показатели крови безволосых крыс 87

2.4.7.Сравнительный анализ показателей крови крыс с различным волосяным покровом 97

2.4.8. Температура тела и скорость прохождения пищи по ЖКТ 104

2.4.9. Территориальное поведение крыс 110

III. ОБСУЖДЕНИЕ 137 ВЫВОДЫ 144

ПРЕДЛОЖЕНИЯ 147

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 148

ПРИЛОЖЕНИЯ 161

Введение

Грызуны (Rodentia) являются самым многочисленным отрядом современных млекопитающих. Они составляют 42% всех видов млекопитающих мировой фауны. Они распространены по всем континентам, кроме Антарктиды, а также на многих океанических островах, где часто являются единственными млекопитающими (Пантелеев П.А., 2010). Грызуны играют огромную роль в биоценозах Земли. В настоящее время в мировой фауне насчитывается 481 род грызунов и 2277 видов (Wilson, Reeder, 2005, цит. по Пантелеев П.А., 2010). Очень часто грызуны являются удобным объектом для изучения природных закономерностей, а также для постановки многих экспериментов, связанных со здоровьем человека. Некоторые виды грызунов являются серьезными вредителями, с которыми человек ведет долгую борьбу. К числу видов, которые имеют особо тесные связи с человеком, принадлежат представители рода крысы (Rattus) — серая крыса (Rattus norvegicus Berkenheut), которая также называется рыжей, амбарной и пасюком, и черная, или корабельная, чердачная, крыса (Rattus rattus L.). Комфортно жить около человека крысам помогают небольшие размеры; всеядность; способность при обилии корма долгое время жить на маленькой территории, а при недостатке корма перемещаться на большие расстояния; способность размножаться круглый год и разнообразие и пластичность поведения (Карасева Е.В., Тощигин Ю.В., 1993).

Однако крысы являются не только вредителями и разносчиками заболеваний, но и становились домашними любимцами, раньше всего это произошло на Востоке, где к этим зверькам относились гораздо лучше, чем в Европе. Так, в Японии крыс как домашних питомцев содержали уже в 1654 году (The Laboratory rat, 2006). В Европе же отношение к крысам сначала было совсем иное. Эпидемии и прочий вред от крыс вызвали желание избавиться от тварей, причиняющих столько бед. Популярным зрелищем в

Европе были бои собак с крысами. Последних для травли изначально отлавливали в природе. Изредка среди пойманных для травли крыс попадались особи с белой шкуркой и красными глазами. Их отсаживали и содержали для показа и разведения. Скорее всего, эти крысы и стали родоначальниками лабораторных крыс (Котенкова Е.В. и др., 1989; Котенкова Е.В., 2000; The Laboratory rat, 2006).

Серая крыса - это первое животное, одомашненное в большей степени для научных целей (The laboratory rat, 2006). Первое упоминание в литературе об использовании крыс в научном эксперименте относится к 1856г. (Котенкова Е.В., 2000; The laboratory rat, 2006). Во второй половине XIX века сформировались популяции лабораторных белых крыс, и вскоре стало очевидным, насколько это удобный экспериментальный объект - крыса нетребовательна к условиям содержания, не занимает много места, плодовита и быстро взрослеет, её диета схожа с человеческой, она очень чувствительна к фармакологическим препаратам и токсинам, а её высокоразвитая нервная система и сложное поведение идеальны для изучения работы мозга и психики (Котенкова Е.В. и др., 1989). Крысы стали важной моделью для токсикологии, нейробиологии и физиологии, а также в молекулярной генетике и геномике. Кроме того, свободноживущие сбежавшие лабораторные крысы могут служить «проводниками» расселения дикой серой крысы в новых местообитаниях. Так, в Казахстане дикий пасюк смог укорениться в южных регионах республики только благодаря наличию сформировавшихся поселений одичавших лабораторных крыс, которые свободно гибридизировали с пасюками, при этом жизнеспособность новой популяции увеличивалась (Бурделов JI.A. и др., 2012). Особый интерес представляют безволосые животные вообще и крысы в частности. Человеком были получены безволосые кошки (Блохина Т.В., 2005), собаки (Kimura T. et al., 1992; 1993), лошади (Кузнецова Ю. и др., 2006), а среди грызунов -безволосые мыши (Fitzgerald M. et al., 1971; Donnelly H., 1982), песчанки (Swanson H., 1980), морские свинки (Hairless Guinea Pig Care Sheet, 2005) и

крысы (Festing М., Lovell D., 1980; Schuurman H.-J. et al., 1992; Ishii Y. et al., 1997).

Безволосые крысы впервые были получены в 1953 году в Абердине (Шотландия) в Rowett Research Institute, но вскоре после этого все безволосые зверьки погибли. Снова их смогли получить только через 20 лет в том же институте в Абердине в 1977 году и в Новой Зеландии в 1979 году. После этого мутацию удалось закрепить, и были выведены первые линии безволосых крыс (The laboratory rat, 2006). Безволосые крысы стали использоваться как экспериментальные модели для различных иммунологических, хирургических, инфекциологических,

трансплантологических и онкологических исследований (The laboratory rat, 2006). Такие мутации, как отсутствие волосяного покрова, несомненно, могут влиять на многие стороны физиологии крыс. Данные животные привлекательны для различного рода опытов, направленных на изучение влияния веществ, изменяющих метаболизм, гормональных и дерматологических препаратов, а также для других видов биомедицинских и доклинических исследований. Кроме того, на этих крысах косметические компании тестируют различные средства для ухода за кожей. В последнее же время безволосых крыс все чаще заводят просто в качестве домашнего питомца. Несмотря на то, что крысы в целом изучены достаточно хорошо как один из самых популярных объектов лабораторных исследований, безволосые крысы пока еще изучены крайне неполно. В отечественной научной литературе мы не нашли работ, посвященных этим животным. Несколько лучше их биология изучена за рубежом, но и те работы, которые были нам доступны, в основном охватывают только некоторую, довольно узкую область физиологии безволосых крыс. В связи с этим, целью нашей работы было изучение биологических особенностей безволосых крыс в сравнении с крысами с нормально развитым волосяным покровом.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые изучены особенности постнатального онтогенеза безволосых крыс. Получены данные

о росте и развитии безволосых крыс, их воспроизводительных качествах, дана характеристика анатомических особенностей организма, морфо-биохимического состава крови, изучены особенности терморегуляции и поведения безволосых крыс в сравнительном аспекте.

Научно-практическая значимость работы состоит в том, что на основании исследований могут быть дополнены данные справочной литературы по физиологии лабораторных животных, оптимизированы условия содержания и воспроизводства безволосых крыс, а также более эффективно использованы анатомические, физиологические и этологические особенности крыс, лишенных волосяного покрова при использовании их в качестве перспективных биомоделей. Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на 4-й Международной научно-практической конференции «Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России» (Москва - февраль 2011 г.); на VII научно-практической конференции «Биомедицина и биомоделирование» (Московская обл., Светлые горы - май 2011г.); на международной конференции молодых ученых и специалистов (Москва -июнь 2011г.); на II Междуранодной научно-практической конференции «Проблемы современной биологии» (Москва - октябрь 2011г.); на научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран» (Владикавказ - май 2012г.). Публикация результатов работы

Материал и основные положения диссертации изложены в 8 научных статьях, в том числе три в журналах из списка, рекомендуемых ВАК (выделено жирным), доля участия аспиранта в которых более 70 %.

1. Беляев Д.А. Особенности гистологического строения кожных покровов и молочной железы безволосых крыс / Блохин Г.И., Беляев Д.А., Пекелис М.М., Губская Е.М., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2011. - №3. - С. 50-52.

2. Беляев Д.А. Анализ некоторых физиологических и этологических характеристик бесшерстных крыс как новая модель биомедицинских исследований / Беляев Д.А., Пекелис М.М., Фокин Ю.В., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2012. - №1. - С. 29-36.

3. Беляев Д.А. Этологические аспекты крыс разных генетических линий на занятой и нейтральной территории / Беляев Д.А., Пекелис М.М., Фокин Ю.В., Казакова Л.Х. // Биомедицина. - 2012. -№4. - С.80-92.

4. Беляев Д.А. Особенности роста и развития крыс с нормально развитым волосяным покровом и голорожденных / Д.А. Беляев, М.М. Пекелис / Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России: Материалы 4-й Международной научно-практической конференции. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. - С. 232-234.

5. Беляев Д.А. Различия в гистологическом строении кожного покрова и молочной железы крыс с различным волосяным покровом / Д.А. Беляев, Е.М. Губская, М.М. Пекелис / Проблемы современной биологии: Материалы II Международной научно-практической конференции (19.10.2011). - М.: Изд-во «Спутник +», 2011. - С. 91-100.

6. Беляев Д.А. Некоторые особенности терморегуляции безволосых крыс / Д.А. Беляев, М.М. Пекелис / Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран. Вып.6: Сев.-Осет. гос. ун-т им. К.Л. Хетагурова. Владикавказ: Изд-во СОГУ, 2012. - С. 15-20.

7. Беляев Д.А. Некоторые особенности гистологического строения кожного покрова и молочной железы безволосых крыс / Д.А. Беляев, Е.М. Губская, М.М. Пекелис / Международная научная конференция молодых ученых и специалистов: Сборник статей. В 2-х томах. Том I. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. - С. 139-142.

8. Беляев Д.А. Рост и развитие молодняка крыс с разным волосяным покровом / М.М. Пекелис, Д.А. Беляев / Международная научная конференция молодых ученых и специалистов: Сборник статей. В 2-х томах. Том I. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. - С. 180-183.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

- особенности роста, развития и воспроизводства безволосых крыс;

- особенности морфо-биохимического состава крови безволосых крыс;

- особенности поведения безволосых крыс.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Род крысы (Rattus G. Fischer, 1803) относится к семейству Мышиных (Muridae) отряда Грызунов (Rodentia). Это семейство произошло от примитивных грызунов подотряда белкообразных и обособилось по всей вероятности в эоцене; во всяком случае, в олигоцене уже находят многочисленные остатки примитивных мышеобразных (Карасева Е.В., Тощигин Ю.В, 1993; Пантелеев П.А., 1998; 2010). Подсемейство Murinae — объединяет несколько родов мышей и крыс, в том числе род Rattus G. Fischer (крысы) (Гамбарян П.П., Дукельская Н.М., 1955). На территории России встречаются 2 вида рода Rattus (Динец В.Л., Ротшильд Е.В., 1996): серая крыса, или пасюк {Rattus norvegicus Berkenhout, 1769) и черная крыса {Rattus rattus L ).

При выведении лабораторных крыс использовались особи серой и чёрной крысы (Третьяков В., 2000), поэтому в дальнейшем мы будем останавливаться на описании обоих видов.

Центром происхождения и расселения рода Rattus, видимо, является материковая Юго-Восточная Азия.

Предполагается, что серые крысы появились позднее других видов рода Rattus и их древний ареал располагается на северной окраине ареала рода, в Восточном Китае. В плейстоцене надвигавшиеся с севера ледники вызвали в этом регионе некоторое похолодание, способствовавшее образованию новых прогрессивных видов, среди которых можно выделить и серую крысу. Естественное расселение шло очень медленно, и за 13 тысяч лет, прошедших со времени последнего оледенения, он не смог проникнуть дальше Забайкалья. Именно здесь, на территории верхней Ангары, Селенги, Шилки, Аргуни в настоящее время широко распространены серые крысы в естественных местообитаниях (Котенкова Е.В. и др., 1989).

Если расселение в северном направлении шло в основном активным путем, то расселение в западном направлении за пределы Китая шло исключительно пассивным способом — на морских судах, с помощью которых

серые крысы проникли на п-ов Индостан, а оттуда распространились по всему свету вплоть до того же Забайкалья, достигнутого в этом случае с Запада. На рубеже XV - XVI вв. зарождается морская торговля между европейскими странами и Индией. Это событие повлекло за собой бурное расселение по Европе серой крысы, нашедшей здесь благоприятные климатические и хозяйственные условия. Европейские пасюки были затем завезены на северное и западное побережье Африки, в Северную и Южную Америку, в Австралию и Новую Зеландию (Гамбарян П.П., Дукельская Н.М., 1955; Серая крыса. 1990).

Вид ЯаМш гсМш — черная крыса — включает несколько подвидов. Представители одной из групп распространены в основном в Юго-Восточной Азии, Северном Китае, частично в Индии и Афганистане. Представители второй группы распространены космополитично. Они обитают в Европе, большинстве стран Азии, Африки, Америки и в Австралии. Центром происхождения второй, более интересующей нас группы, так как она включает подвиды, живущие на территории бывшего СССР, большинство ученых считают Южную Индию.

Судя по ископаемым остаткам, этот вид крыс (или очень близкие ему) с плейстоцена уже существовал на Ближнем Востоке, севере Африки и в средиземноморских странах Европы. Наши кавказские популяции черных крыс также считаются плейстоценовым реликтом. Черные крысы также довольно быстро расселялись во времена античности и в Средневековье. К началу XVII в. они были уже обычным видом во многих странах Европы.

Однако вскоре чёрная крыса была потеснена расселяющейся с огромной скоростью, обладающей уникальной приспособляемостью к новым условиям серой крысой, и её ареал и численность стали постепенно сокращаться, не выдерживая конкуренции. Вскоре серая крыса стала основным видом в городах Европы, и является таковым по сей день (Котенкова Е.В. и др., 1989). Но и полностью вытеснить чёрную крысу у пасюка не получилось: чёрные крысы более сухолюбивы, и смогли заселить

те места обитания, которые для серых не подходят, в том числе верхние этажи зданий и чердачные помещения (против подвальных помещений, занимаемых пасюком). По данным разных исследователей, соотношение серой и чёрной крыс в разных городах разное и колеблется в пределах 9599% для серой и 1-5% для чёрной крысы (Гамбарян П.П., Дукельская Н.М., 1955).

1.1. Общая характеристика серой и черной крыс

Серая крыса, или пасюк {Rattus norvegicus Berk.). Один из самых крупных представителей подсемейства Мышиных. Этот вид крыс характеризуется плотным телосложением и широкой, тупой головой. Мех жесткий с длинными остевыми волосами. Окраска довольно изменчива. Верхняя сторона тела окрашена в рыжевато-бурый цвет с различно выраженными серыми и охристыми тонами. Нижняя сторона светлее — серовато-белесая, с бурым оттенком. Хвост голый, покрыт чешуйчатыми кольцами и редкими волосками между ними. Хвост обычно короче туловища, иногда равен ему. Сосков 10—12. Ушная раковина небольшая; если ее отогнуть вперед, то она не достигает края глаза. Между основаниями пальцев на задних конечностях имеются небольшие кожистые перепонки. Размеры тела: длина тела 150—248 мм, длина хвоста 100 — 120 мм, длина ступни (б�