Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурно-функциональная организация периферического отдела зрительной системы прудовика обыкновенного Lymnaea stagnalis (L. )

ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология

Автореферат диссертации по теме "Структурно-функциональная организация периферического отдела зрительной системы прудовика обыкновенного Lymnaea stagnalis (L. )"

ПО ид

. . . • РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ им. И. М. СЕЧЕНОВА

На правах рукописи

БОБКОВА

Марина Владимировна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО ОТДЕЛА ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПРУДОВИКА ОБЫКНОВЕННОГО Ьутпаеа stagnalis (Ь.)

03.00.11. - Эмбриология, гистология и цитология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996

Работа выполнена в лаборатории эволюции органов чувств (зав. д. б. н., профессор Ф. Г. Грибакин) Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Ф. Г. Грибакин Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Я. Ю. Комиссарчик, доктор медицинских наук, профессор В. А. Отеллин

Ведущее учреждение - Санкт-Петербургский Государственный университет

Защита диссертации состоится "10 " июня 1996 г. в 10 час. на заседании Диссертационного совета К 002.89.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук при Инсти туте эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, 194223, Санкт-Петербург, проспект М. Тореза, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Автореферат разослан "иййД. 1996 г.

Ученый секоетапь

РАН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ г. В настоящее время имеется достаточно большое количество

работ, посвященных исследованиям глаз и физиологических механизмов зрения членистоногих и позвоночных, являющихся высшими представителями своих филогенетических лиши. Несмотря на то, что за последние десятилетия получены богатые, но достаточно разрозненные данные о присутствии в сетчатке многих моллюсков светочувствительных клеток разных морфологических типов, нейронов второго порядка, о наличии эфферентной иннервации, зрительная система моллюсков остается сравнительно малоизученной (обзоры: Messenger, 1981; Land, 1984; Land, Femald, 1992), что представляет несомненный пробел в системе представлений о возникновении и развитии зрительной системы как таковой.

помощью свето- и электронномикроскопических методов структурно-фуцкционалыгой организации периферического отдела зрительной системы прудовика обыкновенного. Конкретные задачи исследования сводились к следующему.

1. Провести светооптическое изучение общей морфологии периферического отдела зрительной системы.

2. Выяснить клеточный состав сетчатки.

3. Изучить ультраструктуру всех типов клеток глаза и глии.

4. Выяснить функциональные связи между клетками периферического отдела зрительной

5. Изучить ультраструктуру дистального отдела оптического нерва и взаимоотношения его

6. Провести электронноцитохимическое определение природы экранирующих пигментов.

Научная новизна. В работе впервые описаны сложная геометрия сетчатки, слоистая структура хрусталика, четыре типа клеток в сетчатке: фоторецепторы-1 и II (ФР-1, ФР-П), пигментные (ПК), нервные, глиальные клетки (ПС). Описано строение и дан морфометрический анализ состава дистального отдела оптического нерва. Мы предполагаем, что ФР-1 и II морфогенетически едины и находятся в различных функциональных состояниях. Показаны два типа аксо-аксонатьных взаимодействий

Целью настоящей работы было исследование с

системы.

элементов.

фоторецепторов в нейропиле: латеральные выросты и контакты типа en passant. Впервые обнаружены щелевые контакты между невдентифицированиыми отростками клеток сетчатки и ПК. Высказано предположение о существовании функционального синцития ПК и их трофической функции по отношению к другим клеткам сетчатки. Высказано предположение о наличии дистанционных контактов,образуемых частью нейронов на базалыюй пластинке (БП). Другая часть нейронов посылает аксоны в ЦНС и, возможно, выполняет функцию пейсмейкеров, контролирующих суточньш ритм. Обнаружены, предположительно, метаболические связи между клетками сетчатки на уровне плексиформного слоя и нейропиля. Впервые описан особый тип десмосом, образуемых ФР-И и ПК на БП. Обнаружена бактериальная инвазия глаза, выявлено участие клеток интерсткциальной ткани в защитной реакции организма. Впервые проведено сравнительное изучение природы экранирующих пигментов у представителей различных таксонов животных: Mollusca (Gastropoda, Cephalopoda), Arthropoda (Crustacea, Insecta), Amphibia и Mammalia. Установлено, что экранирующие пигменты в глазу Lymnaea stagnalis не оммохромы и с большей долей вероятности принадлежат к классу меланинов.

Научно - прагптческое значение. Работа имеет фундаментальное значение. Полученные данные дополняют и расширяют имеющиеся представления о структурно-функциональной организации периферического отдела зрительной системы брюхоногих моллюсков как единого целого. Эти сведения необходимы для понимания эволюционного развития зрительной системы как таковой и могут быть полезными для эволюционной морфологии и физиологии. Определение природы экранирующих пигментов имеет большое значение для хемосистематики животного царства. Предположение о мелагошовой природе экранирующего пигмента у Lymnaea stagnalis позволяет в дальнейшем вести целенаправленную работу по определению именно этого класса пишентов. Тщательный подбор буферных систем для химической фиксации позволяет рекомендовать s-коллидиновьш буфер в качестве наиболее приемлемого для тканей прудовика. Результаты позволяют сформулировать вопросы для дальнейшего исследования зрительной системы в целом, другими современными методами на физиологическом и биохимическом уровнях, используя Lymnaea stagnalis в качестве модели.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации были представлены на не йрогисг о л опгч е ских чтениях, посвященных памяти чл.-корр. РАМН и РАН Н.Г.Колосова (Санкт-Петербург, 1993) и докладывались на семинаре в Институте биологии (зоологии) Технического университета земли Северный Рейн-Вестфалия, Аахен Германия (RWTH Aachen).

Основные положения изложены в б печатных работах.

Структура и объем аиссертапиию. Работа содержит 2 ^.¿"страниц машинописного текста, 1ZOрисунков, 1 таблицу, 1 приложение и состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материала и методов (глава 2), изложения результатов исследования (глава 3), их обсуждения (глава 4), заключения, вьшолов и списка цитированной литературы, включающего /¿¡Наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы.

Обзор посвяшен исследованиям структурно-функциональной организации периферического отдела зрительной системы представителен типа Mollusca, содержит 50 страниц машинописного текста, 27 рисунков, 1 таблицу и включает в себя следующие разделы: цефалический глаз; диоптрический аппарат; архитектоника сетчатки; глазная капсула; дополнительньш глаз; оптический нерв; оптический ганглий; структурная пластичность фоторецепторов; глиоинтерстициальная система; гемолимфа; развитие глаза; зрительное, поведение; природа экранирующих пигментов; заключение.

Глава 2. Материал и методы

В исследовании использовали взрослых особей Lymnaea stagnalis (L.) с величиной: раковины от 29 до 35 мм. Для определения природы экранирующего пигмента использовали свежеотпрепарированные сетчатки речного рака Orconectes limosus, шпорцевой лягушки Xenopus laevis, синей мясной мухи Calliphora erythrocephala, прудовика обыкновенного Lymnaea stagnalis, а также замороженные пигментный эпителий сетчатки и сосудистую оболочку глаза быка, и замороженную взвесь пигментных гранул

чернильного мешка каракатицы Sepia officinalis.1

Спето и ад микроскопия.2 Свежеотпрепарированные при естественном дневном освещении головные отделы моллюсков фиксировали в жидкости Буэна. Кусочки разделяли на правые и левые и ориентировали относительно фронтальной и вентральной плоскостей. Материал обезвоживали и заливали в парафин по стандартной методике (Волкова, Елецкий, 1982). Серийные срезы толщиной 15-20 мкм изготавливали на санном микротоме МПС-2, депарафшшровали в двух сменах ксилола (по 5 мин.), проводили через серию спиртов нисходящей концентрации (2-3 мин.). Срезы окрашивали по Нисслю или железным гематоксилином по Гейдекгайну, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации, просветляли в карбол-ксилоле и заключали в даммарову смолу. Препараты изучали и фотографировали с помощью светового микроскопа Olympus ВН-2.

Электронная микроскопия. Фиксацию материала осуществляли в два этапа. Для префиксации использовали следующие растворы: 1) 2,5% глютаральдегвд на 0,1 М фосфатном, pH 8,0; 2) 2,5% глютаральдегвд на 0,2 М s-коллидиновом буфере, pH 8,0; 3) 2,5% глютаральдегвд на 0,2 М Трис-буфере с добавлением 0,4 г/100 мл сахарозы, pH 8,0; 4) 2,5% глютаральдегвд на 0,05 М какодилатком буфере с добавлением 1,8 г/100 мл сахарозы, pH 8,0; 5) фиксатор Карновского, содержащий 5% глютаральдегида, 2% параформальдегида и 25 №/100 мл СаСЬ на 0,05 М какодилатном буфере, pH 8,0. Префиксацию проводили в течение 2-3 часов в холодильнике (2-4°С). Постфиксацию после быстрой отмывки глютарового фиксатора в нескольких, порциях буфера осуществляли в течение 1-2 ч при комнатной температуре в 1% OSO4 на соответствующем буфере. Материал обезвоживали в серии спиртов возрастающей концентрации и ацетоне и заливали в эпон-812. Часть материала в виде срезов толщиной 1-5 мкм окрашивали толувдиновым синим и использовали для светоопгаческого изучения, а большую часть -нарезали на ультратонкие срезы (ультрадшкротом LKB), контрастировали цитратом свинца по Рейнодцсу и урашшацетатом и просматривали в электронном микроскопе JEM- 100В и

' Автор благодарит за предоставленных животных и замороженный материал доктора У. Шраермейера и благодарит его и техн.ассистента М. Доме (RWTH, Aachen, Германия) за предоставление контрольного материала Orconectes limosus, Calliphora erythrocephala, Sepia officinalis и быка.

! Автор выражает глубокую признательность за методическую консультацию и сотрудничество к.н.б. Зайцевой О. В. (С-ПГУ) и к.б.н. Зуевой Л. В. |ИЭФиБ им. И.М.Сеченова).

специальной камере (глаз погружался в физиологический раствор, нерв всасывали в капилляр, заполненный 30 мМ водным раствором хлорида кобальта) в течение 60-90 минут импульсами положительного тока силой 0,5-1,5 мкА, длительностью 400-600 мс и частотой следования 1 имп/с. Для осаждения кобальта тотальные препараты инкубировали в растворе сульфида аммония (1 капля насыщенного раствора на 10-15 мл физиологического раствора) в течение 10-20 мин, фиксировали в растворе 2,5% гяютаральдегида на 0,2 М какодилатном буфере, pH 7,4, обезвоживали в серии этилового спирта возрастающей концентрации, просветляли в метилсашщилате и заливали в эпон-812.

Гистохимическое выявление перокекдаз. Использовали 25% раствор пероксидазы хрена ("Sigma") на 0,1 М фосфатном буфере, pH 7,6. Введение раствора осуществляли через оптический нерв по направлению к глазу в специальной камере (см. вьпце) в течение 60 минут постоянным ("+" на электроде) током стой 6-10 мкА. Тотальные препараты (глаз-оптический нерв) фиксировали в 1% растворе глютаральдегида на 0,1 М фосфатном буфере с добавлением 1г/100 мл параформальдегида, pH 7,3-7,4 в течение 2-4 часов в холодильнике (2-4°С). Фиксатор отмывали в 6% растворе сахарозы на 0,1 М фосфатном буфере, pH 7,4. Преиккубировали в растворе DAB (тетралздрохлорид 3,3 -диаминобензидина) ("Sigma") в течение 15-25 минут (75 мг DAB в 250 мл 0,1 М Трис-буфера, pH 7,6). Инкубировали в преинкубационном растворе с добавлением перекиси водорода (на 100 мл раствора 0,5 мл 1% Н2О2) в течение 20 минут. Препараты быстро и многократно отмывали в 0,1 М Трис-буфере, обезвоживали и заливали в эпон-812, не допуская нагрева материала выше 50°С. Полутоггкие срезы 1-5 мкм (ультрамикротом LKB) окрашивали толуидиновым синим и изучали с помощью светового микроскопа Olympus

(Маэзоп, 1948) в модификации Мишима (1\&Ьш1а « а1., 1962).Материал постфихсировали в 1%-ном забуференном растворе 0$04 (рН 7,4) в течение 1 ч при 4°С, обезвоживали в серии этилового спирта и заливали в смолу Бригг.

ВН-2.

осуществляли по методу Массона

Ультратонкие срезы изготавливали на ультрамикротоме фирмы Reichert, контрастировали цитратом свинца по Ретюддсу и уранилацетатом и просматривали в электронном микроскопе Philips ЕМ 300. Контролем служили препараты, приготовленные для обычной электронной микроскопии.

Обпгая морфрлотя. У прудовика парный цефалический глаз камерного типа расположен медиально в основании щупальца под однослойным эпителием в околооптическом синусе.Глаз имеет размеры 270+8 мкн вдоль длинной и 210+9 мкм вдоль короткой осей у моллюсков с величиной раковины 33±0,5 мм (а=17).

Глазной бокал состоит из роговицы, хрусталика, стекловидного тела, неинвертиро-ванной однослойной сетчатки и окружен глазной капсулой, к стенкам которой примыкают мышцы, приводящие его в движение.

Глава 3. Результаты исследования

dorsal

Рис.1. Схематическое изображение продольного сечения глаза в дорсо-вектральной плоскости, Э - эпителий, ПС - околооптический синус, Р- роговица, X - хрусталик, С - сетчатка, К - глазная капсула, Н - оптический нерв, I - дорсальная, II - вентральная ямки, III - 1ребень.

Неинвершрованная сетчатка имеет сложную геометрию. Различают дорсальную и веотральную ямки и своеобразный гребет между ними. В сетчатке можно условно выделить 4 слоя: микровиллярный, пигментный, соматический и плексиформный (слой нервных волокон). Средний диаметр оптического нерва с глиальной оболочкой составляет 53+7 мкм, толщина оболочки - 7,6±1 мкм (п=5). Нерв имеет длину 6+0,6 мм (п=6). Диоптрический аппарат глаза представлен роговицей,сферическим хрусталиком и стекловидным телом. Толщина роговицы варьирует от 1+0,1 мкм в центре полусферы до 2+0,1 мкм (п=9) на периферии. Стекловидное тело граничит с хрусталиком, с поверхностями рецепторных и нерецепторных клеток сетчатки и клетками роговицы. Оно представляет собой мелкозернистое вещество.Хрусталик имеет максимальный диаметр, равный 120±8 мкм (п=7).Расстояние между роговицей и хрусталиком, измеренное вдоль линии, соединяющей их центральные точки, составляет 9+0,3 мкм (п=10). На 1-5 мкм срезах, окрашенных толупдшювым синим, на парафиновых срезах толщиной 10-15 мкм, окрашенных по Нксслга или железным гематоксилином по Гейденгайну, на ультратонких кокграстированьк срезах выявляется слоистая структура хрусталика. Градиент плотности окраски зернистого вещества хрусталика падает от центра к периферии. Непосредственно центр хрусталика, однако, близок по плотности к его периферической части.

Ультраструктура роговицы. Роговица состоит из уплощенных плотно упакованных клеток. Клетки на своих вершинах, обращенных в стекловидное тело, имеют короткие выросты цитоплазматической мембраны. Латеральные поверхности клеток в верхней трети (ближней к стекловидному телу) образуют инвагинащш друг в друга. В зоне межклеточных контактов обнаружены опоясывающие десмосомы и многократные плотные прилежания мембран соседних клеток. Цитоплазма клеток роговицы чрезвычайно богата ш-ЭПР и свободными рибосомами. Овальные ядра расположены в базальной области клеток. В околоддериой цитоплазме встречаются аппарат Голыоки, лизосомы, гранулярные пузырьки, липосомы, митохондрии. Развита сеть цитоскелета.

глазную капсулу, роговицу и полость околооптического синуса. Она непрерывна на всем протяжении и имеет постоянную толщину, равную 0,3±0,02 мкм (п=30). Глазная капсула

граничит с окружающей сетчатку иктерстициальной соединительной тканью, сходя на нет в области роговицы. Основной структурной единицей межклеточного вещества капсулы являются волокна коллагена, вплетенные в аморфный матрикс. Внутри капсулы, параллельно периметру глазного бокала, расположена прослойка мышц. Целостность Ы1 и глазной капсулы не нарушается. Они переходят на отдельные ветви и в конечном итоге на оптический нерв.

Архитектоника сетчатки. За норму нами принята ультраструктура клеток сетчатки в начальный период темповой адаптации (0,5-1 часа). Сетчатку условно можно разделить на три области: периферическую сетчатку, боковые стенки и дно. Дно включает в себя области дорсальной и вентральной ямок и гребня.

Рис.2. Схема участка дна сетчатки. М - микровиллы, ФР-1 - фоторецептор-1, ФР-П - фоторецеггтор-П, ПК - пигментная клетка, НК - нервная клетка, ГК-I - глиальная клетка I типа, БП - базальная пластинка, К - глазная капсула.

В периферической сетчатке видны три типа клеток: фоторецепторы, пигментные и нервные клетки. На уровне боковых стенок различимы фоторецепторы с пальцевидными (ФР-1) и с булавовидными вершинами (ФР-П). Основной клеточный состав дна сетчатки аналогичен. Здесь чаще встречаются нервные клетки и появляется особый тип гдиальных клеток. В дистальной части всех типов клеток, вершины которых обращены в стекловидное тело, находятся гранулы экранирующего пигмента. Зрелые пигментные гранулы имеют, как правило, округлую форму и содержат внутри мембранной оболочки электроиноплотное мелкозернистое вещество. Изредка, как в фоторецепторах, так и в пигментных клетках, обнаруживаются сферические образования, близкие по диаметру к пигментным гранулам. Они имеют мембранную оболочку, под которой в свободном пространстве расположены пузырьки, мембранные структуры и электронноплотный зернистьш матрикс и часто содержат глыбки осмиофильного вещества, которые по мере увеличения их числа и размеров, могут сливаться. Сферические образования можно наблюдать около аппарата Гольджи в соседстве с мультивезикулярными телами. Обычными органеллами клеток являются ламеллярные структуры, объединенные с пигментными гранулами.

ФР-1 и ФР-11 на уровне нижней границы пишептного слоя образуют единую сеть за счет боковых отростков, огибающих пигментные клетки. Каких-либо специализированных контактов между отростками обнаружить не удалось. В соматическом слое, по характеру распределения хроматина в кариоплазме, различимы ядра двух типов: с выраженным гетерохроматином, принадлежащие фоторецепторам, и ядра шпментных клеток с эухроматином.

мкм при одинаковых выборках с (п=30). В трубкообразной полости микровшщ расположен осевой цитоскелет. Он образован тянущимися вдоль микровилл пучками фибрилл, которые соединены с мембраной посредством своеобразных мостиков. Осевой цитоскелет чрезвычайно лабилен. В местах, где он имеет хорошую сохранность, микровиллы проявляют большую организованность. Концы микровилл катастрофически дезорганизуются при длительном (1час) прямом освещении глаза. При этом их концы раздуваются, отшнуровываются, с образованием крупных бесформенных обломков, мелких

Диаметры микровилл в ФР-1 и ФР-И одинаковы и равны 0,1 ±0,02

пузырьков и трубчатых структур. Сравнительный анализ различных областей сетчатки показал, что толщина микровиллярного слоя варьирует от 10 мкм в периферической сетчатке и 20-30 мкм на боковых стенках, до 40 мкм в области дорсальной ямки и 70 мкм в области вентральной ямки. Изредка среди микровшш встречаются единичные реснички (2x8+2), а в вершинах фоторецепторов центриоли, соответствующие их базальным тельцам.

Типы межклеточных контактов на уровне пигментного и соматического слоев сетчатки. Фоторецепторные и пигментные клетки сетчагки образуют между собой два типа механических (по общепринятой классификации) контактов; собственно десмосома (macula adherens) и септированный контакт, расположенные последовательно. Обнаружены обращешше друг к другу участки поверхности двух клеток, которые скрепляются с помощью взаимопроникновения складок или пальцевидных выступов. Такие контакты расположены, как правило, на некотором расстоянии от септированных контактов вглубь сетчатки.

Особый тип контакта обнаружен на уровне нижней границы пигментного слоя между неадентифицированными отростками клеток и пигментными клетками. Контактирующие области мембран плотно примыкают друг к другу. Между ними образуется щель шириной охоло 3 нм, при общей ширине контакта около 17 им.

Ультраструктура ФР-1. Пальцевидные вершины ФР-I выносят в стекловидное тело основную массу микровилл. В цитоплазме вершин обнаружены многочисленные микротрубочки, ориентированные вдоль клетки, митохондрии, прозрачные пузырьки. При изменении освещенности, в вершины могут мигрировать пигментные гранулы. Как правило, в области пигментного слоя, на границе ФР-I и ПК, цитоплазматическую мембрану ФР-I подстилают плоские цистерны г-ЭПР. Характерной структурной особенностью ФР-I являются скопления фотопузырьков, имеющих при фиксации с использованием s-коллвдинового буфера, диаметр, равный 0,03+0,001 мкм (п=30). Скопления пузырьков часто заполняют почти весь объем цитоплазмы. Масса их не всегда однородна; среди них обнаруживаются пузырьки с злектронноплотной сердцевиной, мультивезикулярные тела и скопления свободных рибосом, окруженные многочисленными слоями уплощенных цистерн г-ЭПР. Часто АГ, продуцирующий пузырьки, имеет мощную

систему диктиосом. В подгядерноп области клетки расположены ш-ЭПР, свободные рибосомы, митохондрии, цистерны г-ЭПР, лизосомы, появляются микротрубочки. ФР-1 имеют аксон, который в дистальной области часто заполнен фотопузырьками и лишь в плексиформном слое, а чаще уже за пределами сетчатки, приобретает характерно для нервных волокон ультраструктуру. В его аксоплазме распределены митохондрии, нейрОтрубочки, нейрофиламеигы и прозрачные пузырьки, диаметр которых превосходит диаметр фотопузырьков в 2-3 раза и равен 0,08±0,001 мкм (п=30).

В цитоплазме вершин обнаружены митохондрии, пигментные гранулы, прозрачные пузырьки, цистерны г-ЭПР, свободные рибосомы, очень редко встречаются микротрубочки. Околоядерная область клетки имеет тот же набор основных органелл, что и в ФР-1. Однако, в подъядерной обнаружены скопления щ-ЭПР, свободных рибосом и митохондрий, формирующих единую активную зону клетки. ФР-11 не содержат скоплений фотопузырьков, хотя изредка можно наблюдать своеобразные структуры: прозрачные пузырьки и свободные рибосомы ограниченные многочисленными слоями уплощенных цистерн ЭПР. Это мембранные упаковки образуются из цистерн щ-ЭПР. Рибосомы при этом освобождаются в цитоплазму. Структуры всегда окружены многочисленным ш-ЭПР и митохондриями. Прозрачные пузырьки имеют тот же диаметр, что и фотопузырьки в ФР-1. ФР-П образуют полудесмосомоподобные контакты на базальной пластинке. Со стороны цитоплазмы ФР-П локально, в виде бляшки, расположено злектронноплотное вещество. Бляшка не примыкает к мембране вплотную и между ними можно наблюдать светлое пространство. Со стороны базальной пластинки видна подстилающая бляшку полоска осмиофильного вещества. ФР-П имеют собственный аксон, ультраструктура которого аналогична ультраструктуре аксона ФР-1.

Ультраструктура ПК. Поверхность расширенной вершины ПК несет короткие, слабовыраженные выросты цитоплазматической мембраны, напоминающие микровиллы. Цитоплазма дистальной области клетки заполнена гранулами экранирующего пигмента. Здесь встречаются митохондрии, прозрачные пузырьки, цистерны г-ЭПР, секреторные гранулы. В цитоплазме клеток, под пигментным слоем, чрезвычайно развит ш-ЭПР. Ядро пигментной клетки имеет овальную форму и обрамлено ш-ЭПР. Часть ядер погружена в

[. Булавовидные вершины ФР-П несут короткие микровиллы.

плекснформный слой. В околоядерной цитоплазме находятся свободные рибосомы, митохондрии, АГ, цистерны г-ЭПР, прозрачные и секреторные пузырьки. Секреторные пузырьки образуются в диктиосомах АГ. В базальной области ПК оканчиваются широкой ножкой. Иногда мембрана образует глубокие узкие каналы внутрь клетки. Ножка прикрепляется к БП при помощи полудесмосомоподобных контактов. Морфологически контакт отличается от обычной полудесмосомы наличием подстилающей его пластинки осмиофильного вещества. Цитоплазма ножки клетки заполнена пучками филаментов и очень часто изобилует митохондриями.

Ультраструктура нервной клетки. Мы посчитали возможным классифицировать описанные ниже клетки как нервные, опираясь на принятые в литературе по моллюскам критерии. По всей сетчатке, в соматическом и гаексиформном слоях расположены немногочисленные клетки со светлой цитоплазмой и широким аксоном, направленным к БП. Изредка обнаруживаются латеральные ответвления тела клетки - дендриш, которые всегда направлены к БП. Крупное овальное адро клетки окружено цистернами пх-ЭПР. Гетерохроматин распределен в кариоплазме ближе к оболочке ядра. В околоядерной области видны митохондрии, ш-ЭПР, прозрачные пузырьки, свободные рибосомы, цистерны г-ЭПР, нейрофиламенты. В цитоплазме широкого аксона появляются АГ и связанные с ним своим происхождением пузырьки с осмиофильным веществом в центре. Нейрофиламенты в отростке расположены, как правило, в центральной части, а нейротрубочки на периферии вдоль мембраны. Ультраструктура дендритов подобна ультраструктуре аксона. Ни одного специализированного контакта на поверхности тела нейронов обнаружить не удалось. В базальной области встречаются отростки нейронов, которые охватывают пучки аксонов фоторецепторов. На грашще с БП в аксонах нервных клеток обнаруживаются скопления прозрачных пузырьков. Иногда такие скопления локализованы в расширениях отростков, примыкающих к БП. Этот особый тип клеток сетчатки, также позволило выявить экстраклеточное введение ионов кобальта.

Ультраструкгура глиальных клеток. В плексиформном слое дна сетчатки обнаружены немногочисленные отростчатые глиальные клетки I типа (ГК-1) с характерной темной зернистой цитоплазмой и электронноплотньши гранулами, диаметр которых равен 0,7+0,02 мкм (п=30) и совпадает со средним диаметром пигментных гранул. Ядро ГК-1

имеет /(сконденсированный хроматин, окружено ш-ЭПР. Основная часть органелл сосредоточена в подьядерной, обращенной к базальной пластинке зоне цитоплазмы: митохондрии, АГ, ш-ЭПР, мультивезикулярные тела, лизосомы, прозрачные пузырьки. Электрошюплотные гранулы расположены скопления!.™ и окружены общей мембраной. Часто ГК-1 пронизаны отростками других клеток. Как правило,они сопровождают пучки аксонов внутри сетчатки. Глиальные клетки подобного типа обнаружены и за пределами сетчатки.

ГК-11 типа имеют очень светлую цитоплазму с хлопьевидным матрнксом и разветвленную сеть отростков. Они сопровождают пучки нервных волокон в нейропиле и оптический нерв. Их отростки могут проникать в плексиформный и в соматический слои сетчатки. Ядро ГК-П имеет овальную форму. В кариоплазме преобладает эухроматин. В околоядерпой цитоплазме обнаруживаются крупные лизосомы, пучки глиофибршм, цистерны г-ЭПР, иультивезикулярные тела, липосомы, диффузный гликоген, мелкие прозрачные и секреторные пузырьки, редкие митохондрии и ш-ЭПР. Отростки ГК-Ц либо практически лишены каких-либо органелл, либо изобилуют пучками коротких глиофибргшт, ориентированных, как правило, по ходу отростка. Отростки в сетчатке полностью лишены органелл и заполнены цитоплазмой с хлопьевидным матршссом.

Структура гшексиформного слоя. Аксоны фоторецепторов и нервных клеток образуют внутри сетчатки плексиформный сяой.В пяекенформном слое обнаружены полудесмосомальные контакты между аксонами фоторецепторов. Изредка встречаются локальные скопления прозрачных пузырьков в аксонах нервных клеток, граничащих с аксонами фоторецепторов. Часто в межклеточном пространстве наблюдаются пузырьки с осмиофильным содержимым. Такие пузырьки находятся также в аксонах фоторецепторов, в аксонах нейронов и в отростках пигментных клеток. Располагаясь виутриклеточно, они строго прилежат к мембранам. Иногда электронноплотным пузырькам сопутствуют прозрачные пузырьки, которые можно обнаружить как в межклеточном пространстве, так и виутриклеточно. Встречаются инвагинации мембраны аксона, внутри которой находятся и прозрачные, и электронноплотные пузырьки. Такие же пузырьки (с осмиофильным веществом) встречаются и за пределами сетчатки в прилегающих к глазной капсуле нервных волокнах и между ними.

:. Аксоны фоторецепторов покидают пределы сетчатки в

области ее дна. Пучки аксонов сопровождаются ПС-1 и II типов. В нейропиле различимы нервные волокна двух типов: с прозрачными, диаметром 0,08±0,001 мкм (п=30) пузырьками и волокна более крупного диаметра с пузырьками диаметром 0,2±0,01 мкм (п=30) с осмиофидьным веществом в центре. Аксоны фоторецепторов образуют тонкие выросты в соседние однотипные волокна. При этом между контактирующими мембранами образуется щель, превышающая ширину обычного межаксонного пространства. Пузырьки обнаруживаются с обеих сторон контакта. Другой тип предполагаемых контактов выглядит как скопление прозрачных пузырьков в определенной области по ходу аксона или их скопление с обеих сторон двух соседних аксонов.

выявить по меньшей мере 8 ветвей оптического нерва, сливающихся в области нейропиля в один общий ствол. Эпиневрий оптического нерва образован телами ГК-1 и II типов и темными глиальными клетками 1П типа (ГК-Ш), имеющими крупные ядра с преобладанием в кариоплазме гетерохроматина над эухроматшюм. Ядра окружены тонким слоем темной щпоплазмы. ЛК-1П имеют разветвленную сеть периферических тонких отростков, образующих периневрий. Цитоплазма отростков заполнена ориентированными вдоль пучками длинных глиофибрилл. Отростки ГК-И образуют периневрий в периферической области нерва. Предпринятая нами попытка дать количественную оценку состава оптического нерва на одном препарате дала следующий результат. Диаметр нерва составил 20 мкм. Нервные волокна по диаметру распались на две группы: 0,4±(),04 мкм (п=50) и 1,6+0,1 мкм (п=50). На общей площади среза нерва число нервных волокон меньшего диаметра составило около 2830 и большего около 195. Площадь, занимаемая глиальными клетками, не учитывалась. Ультраструктура волокон меньшего диаметра аналогична ультрасгруктуре аксонов фоторецепторов и большего - нейронов.

прилежащих к глазной капсуле, осуществляется двумя типами нервных волокон. Первый тип - это пучки тонких волокон, в аксонлазме которых распределены, главным образом, митохондрии и нейротрубочки. Второй тип - крупные одиночные нервные волокна, заполненные пузырьками с электронношготным содержимым в центре. Оба типа нервных

и Введение раствора перохеидазы хрена позволило

ь. Иннервация мышц,

волокон сопровождаются ГК-П типа и отделены от интерстициальнон ткани БП. Терминала обоих типов нервных волокон не образуют на мышцах синаптических контактов.Сами мышцы часто сопровождаются телоглией, имеющей типичную для этого типа клеток ультраструктуру.

всех исследованных тканях серебро восстановилось в виде электронноплотных гранул различной формы и размера. Однако между препаратами наблюдаются различия. Содержимое оммохромовых гранул в пигментных и фотореиеиторных клетках Calliphora erythrocephala и Orconectes limosus полностью экстрагировалось. Глыбки восстановленного серебра локализованы на небольших участках сохранившегося вещества внутри пигментных гранул. Серебро обнаруживается также в цитоплазме и на мембранах в виде мелких частиц. У Xenopus laevis и быка глыбки серебра локализованы в пигментных гранулах сетчатки и сосудистой оболочки, вещество которых экстрагировалось лишь частично. Вещество гранул чернильного метка Sepia officinalis хорошо сохранилось, однако, серебро локализовано, главным образом, вне гранул. В пигментных гранулах клеток сетчатки и в гранулах телоглии Lymnaea stagnalis картина реакции аналогична картине наблюдаемой у Xenopus laevis и быка.

исследования на нескольких препаратах обнаружена бактериальная инвазия, охватывающая обширные области роговицы и сетчатки глаза моллюска. Скопления бактерий локализованы, как правшю, вггутриклеточно и, реже, в стекловидном теле. Палочковидные бактерии имеют диаметр 0,4±0,02 мкм (п=30) и длину 1,0+0,1 мкм (п=30). В клетках можно наблюдать как единичные бактерии, так и их скопления, а также деление бактерий и их гибель. По периметру глаза, в местах инфекции, обнаружены клетки интерстициалыюй ткани двух типов: с темными (I тип) и светлыми (П тип) ядрами. Клетки обоих типов могут проникать внутрь сетчатки и роговицы, а также в стекловидное тело. Цитоплазма клеток типа II способна к фрагментации. Каждый такой фрагмент окружен собственной мембраной и может проникать в поврежденную ткань. В результате бактериоза и, связанной с шш деятельности гидролитических ферментов лизосом и фагоцитов, в тканях образуются обширные полости, заполненные светлым

неструктурированным магр иксом, в которых можно наблюдать лизосомы и окруженные мембранами скопления деструктурированных бактерий. Признаков регенерации клеток глаза нам обнаружить не удалось.

нешшертироваиные сетчатки правильной бокаловидной формы; описаны, однако, примеры иной организации и формы сетчаток: так, Pecten (Bivalvia) имеет двухслойную сетчатку, каждый слой которой морфологически и физиологически различается (Land, 1984). Umax flavus, Achatina fúlica, Agriolimax reticulatus имеют дополнительную сетчатку, отделенную от основной (Tamamaki, 1989). Уникальной сетчаткой обладает Navanax inermis (Eskin et al., 1977). Тем не менее, форма сетчатки Lymnaea stagnalis не имеет аналогов среди описанных сетчаток у представителей Mollusca. Функциональное значение столь необычной геометрии остается пока неизвестным. Вероятно, отклонение от правильной бокаловидной формы связано с регулировкой фокусного расстояния и разрешающей способности отдельных зон сетчатки. Высказано предположение, основанное на исследовании свойств диоптрической системы глаза, что такая форма глаза содержит в себе возможности видения как в воздушной, так и в водной среде (Bobkova et al., submitted). Известно, что для обладателей сферических хрусталиков необходимое уменьшение фокусного расстояния достигается негомогенностью конструкции - более высоким коэффицие!ггом преломления материала хрусталика в его центральной части и снижением его к периферии. У Helix pomatia (Rohlich, Torok, 1963) описан двуслойный хрусталик, плотность вещества которого однако уменьшается, по утверждению авторов, в обратном направлении: от периферии к центру. Наличие градиента плотности установлено у Littorina littorea (Seyer, 1992). Негомогекность хрусталика отмечена у активного в ночное время слизня Athoracophorus bitentaculalus (Eakin, Brandenburger, Barker, 1980). У Loligo pealii прослеживается изменение коэффициента преломления с 1,53 в центре до 1,33 на периферии. Значение негомогенности хрусталика, как известно, раскрьи еще в 1877 году Матиссен (цит. по: Land, Femald, 1992). Она обеспечивает необходимое укорочение фокусного расстояния и, соответственно, увеличение относительной апертуры, поскольку

Глава 4. Обсуждение результатов

;. Для большинства моллюсков характерны однослойные

падающий свет преломляется внутри хрусталика, а не на его поверхности. У нас нет прямых доказательств наличия такого градиента у Ьутпаеа за исключением

неравномерности распределения гистологических красителей по радиусу хрусталика, и вопрос о том, соответствует ли неравномерность окраски срезов различию показателей преломления вещества в разньи точках хрусталика, пока остается дискуссионным.

клеток роговицы практически полностью совпадает с полученными нами данными. Чрезвычайное развитие синтетического аппарата (светлое ядро, ш-ЭПР, свободные рибосомы) говорит о высокой метаболической активности клеток роговицы. В целом же, структура полусферической однослойной роговицы прудовика гораздо проще, чем структура роговицы улитки Helix aspersa. Такое различие, возможно, связано, с необходимостью совершенствования системы защиты от механического повреждения и пересыхания при переходе к наземной среде обитания.

фоторецепторы, пигментные клетки и нейроны известны для многих брюхоногих моллюсков. ГК.-1 и отростки ГК-П найдены нами впервые.

большинства беспозвоночных животных. Процесс распада микровилл на свету связан, вероятно, с разрушением осевого цитоскелета, как показано, например, у Orconectes limosus (Hevere, Stieve, 1995). Хотя, это вопрос причинносяедственной связи. Часто наблюдаемый хаос в ориентации микровши является, скорее всего, следствием химической фиксации. Электрофизиологические эксперименты по отведению суммарной электроретинограммы от глаза Lymnaea stagnalis (Stoll, Bijlsma, 1973) показали, что клетки сетчатки деполяризуются при освещении, тоща как клетки с ресничками, например, в сетчатке Strombus luhuanus (Gillary, Gillary, 1979) гиперполяризуются. Таким образом, можно заключить, что скорее всего обнаруженные нами реснички рудиментарны и их наличие связано с развитием глаза из эмбриональной эктодермы, что продемонстрировано на Helix aspersa (Eakin, Brandenburger, 1967).

Межклеточные, контакты. Описанные межклеточные контакты на уровне пигментного слоя сетчатки прудовика относятся к механическим контактам. Это -

Описание Столлом (Stoll, 1973) ультраструктуры

Обнаруженные три основные типа клеток

[. Общий план строения микровилл моллюска подобен таковому

собственно десмосома (macula adherens) и септированный контакт. Другой тип десмосом -соединения с сохранением уменьшенного межклеточного пространства (zonula adherens) описан в сетчатке у Agriolimax californicus (Eakin, Brandenburger, 1975), Umax flams (Kataoka, 1975), Strombus luhuanus (Gillary, Gillary, 1979), Aplysia californica (Jacklet, 1972) и у Athoracophorus bitentaculatus (Eakin et al., 1980). Пальцевидные выступы (складки) соседних клеток, обнаруженные нами у прудовика, описаны в сетчатке Ariolimax californicus. Считается, что складки способны расправляться, создавая условия для изменения высоты клеток. Это свойство особого вида механического контакта хорошо согласуется с данными, полученными Столлом на сетчатке Lymnaea stagnalis (Stoll, 1973), о смещении клеток сетчатки относительно друг друга вдоль их длинной оси. Особый интерес вызывают контакты между неидентифицированными отростками клеток сетчатки и ПК. Основываясь на общеизвестной морфометрической характеристике контактов подобного типа (ширина межклеточного пространства уменьшается до 2-4 нм), обнаруженный нами тип контакта можно классифицировать как щелевой контакт. По аналогии со связями между клетками в глазах Calliphora (Sandler, Kirschfeld, 1991), можно предположить что эти контакты устанавливаются между ПК и носят коммуникативный характер. Скопление пузырьков в отростке, также наводит на мысль о скорее ионной и метаболической связи между клетками, чем о просто механической интеграции.

БП, нельзя отнести к обычному талу полудесмосом из-за подстилающей контакт полоски электронноплотного вещества. Поскольку полоска наблюдается не во всех случаях, можно предположить, что она занимает меньшую площадь, чем площадь локального уплотнения на мембране клеток . Скорее всего это - особая разновидность десмосом, не описанная ранее.

фоторецепторные клетки с короткими микровиллами и фоторецепторные клетки с длинными микровиллами и скоплением фотопузырьков к разным морфологическим типам. Есть основания полагать, что по крайней мере у Ьутпаеа *1а$паИз, ФР-1 и П относятся к одному типу клеток в различных функциональных состояниях. В пользу этого говорят данные о наличии в ФР-П прозрачных пузырьков равного с фотопузырьками диаметра ,

;. Обнаруженные нами контакты ФР-П и ПК на

;пторные клетки. Как правило, большинство авторов относят

возможности удлинения микровилл в дорсальной и вентральной ямках (либо укорочение вершин ФР-1), наличие аксонов, ультраструктура которых аналогична структуре аксона ФР-1 , морфологическая идентичность их ядер и, наконец, объединение ФР в единую морфологическую сеть. Единственным существенным отличием клеток друг от друга, является, пожалуй, только хорошо развитая система микротрубочек в вершинах ФР-1 и скопления фотопузырьков. Цитоскелет способствует образованию пальцевидной вершины (формообразующая и опорная функция), а масса фотопузырьков связана с более активным функциональным состоянием этих клеток. Можно предположить, что подъадерная область ФР-II является активной зоной, где происходят процессы синтеза и накопления продуктов метаболизма, связанных с образованием и обновлением зрительных пигментов. В этом отношении интересна комплексная структура, состоящая из прозрачных пузьгрьков и свободных рибосом, которые окружены цистернами ЭПР, в ФР-II. Подобные структуры описаны в фоторецепторах ювенильных (12 часов после выхода из пулариев) мух Drosophila (Arikawa, Matsushita, 1994). В такт "синтетических центрах" шогуновдггохгшическим методом обнаружен белок опсин. При этом у взрослых мух количество таких структур в фоторецепторах падает с увеличением количества мультивезикулярных тел и лизосом (признак деградации рабдома). Таким образом, ФР-П, возможно, могут при определенных условиях преобразовываться в ФР-1.

Мы полагаем, что описанные нами сферические образования, близкие по диаметру к пигментным гранулам, представляют собой различные стадии формирования пигментных гранул.

(БиЯ!, 1973). Однако, автор не рассмотрел структуру базаяьной части клетки, которая представляет большой интерес. Скопление митохондрий в базальной ножке клеток свидетельствует о существовании моищого энергетического центра. Увеличение поверхности мембраны ножки за счет глубоких узких инвагинаций говорит о возможных процессах транспорта веществ через БП в ПК. Действительно, при отсутствии гемолимфатических периферических сосудов в таком активно функционирующем органе как глаз совершенно необходимо создание иной трофической системы, важную роль в которой могли бы выполнять ПК. Следует заметить, что скопления митохондрий

I. Ультрастуктура ПК в сетчатке прудовика описана Столлом

обнаруживаются не во всех ПК и не во всех областях сетчатки (их почти нет в области дна). Первое наблюдение связано, возможно, с общим уровнем энергетической и метаболической потребности клеток сетчатки и его регулировкой. Второе, с появлением в области дна расширенных отростков ГК-П, которые скорее всего выполняют трофическую функцию, заменяя и дополняя тем самым пигментные клетки. Если рассуждения о трофической функции ПК верны, то предположение о том, что щелевые контакты (ионная и метаболическая связь) образуются, именно, между ПК, становится более реальным. Таким образом, ПК могут бьпь, подобно глии, полифункциональными: хранение и, возможно, синтез экранирующих пигментов (1), опорная функция (2) и, наконец, трофическая функция (3). Вещество секреторных пузырьков, обнаруженных нами в пигменшых клетках, скорее всего, принимает участие в процессах обновления стекловидного тела и хрусталика. Эта точка зрения согласуется с имеющимися в литературе данными.

Нейроны. Нервные клетки описаны в сетчатках многих изученных брюхоногих моллюсков. Полагали (Stell, Bijlsma, 1973; Зайцева, 1982), что нейроны в сетчатке прудовика локализованы в нейропиле. Однако наши данные не подтвердили это предположение.Мы обнаружили их в сетчатке. Похоже, что нейроны распадаются на две группы: одни посылают свои аксоны в ЦНС, другие - образуют синапсоподобные контакты на БП. Первая группа нейронов имеет аналог: в сетчатках, например, Bulla (Block et al., 1995) и Aplysia (Colwell, 1990) хорошо изучены нейроны-пейсмейкеры, контролирующие суточный ритм. Нейроны этих моллюсков не связаны с фоторецепторами и генерируют импульсы в ответ на освещение. Более того, у Bulla показано, что нейроны образуют между собой щелевые контакты, но даже отдельные нейроны (в культуре) сохраняют способность отвечать на свет. Возможно нейроны в сетчатке Lymnaea stagnalis, являются пейсмейкерами, что согласуется с имеющимися данными поведенческих опытов (В. В. Жуков, персональное сообщение). Известно также, что в составе электроретинограммы прудовика помимо постоянной составляющей наблюдаются импульсная активность с выраженным оп-эффектом в вице высокочастотного разряда в начале стимуляции, а также синусоидальные колебания, модулированные по амплитуде (Шарко, Осипов, 1981). Источником этих колебаний, возможно, являются обнаруженные нами в составе сетчатки

нейроны. Вторая группа нейронов, имеющая скопление прозрачных пузырьков на БП, образует, возможно, так называемые, дистанционные синаптические связи (Сотников и др., 1994). Эти нейроны могут контролировать сокращение мышц глазной капсулы, обеспечивая светозависимые процессы перемещения пигментных гранул и, возможно, других органелл клеток. Светозависимые сокращения мышц глазной капсулы могут быть задействованы в процессах аккомодации глаза при отсутствии специальных внутриглазных мышц.

Глиальные клетки. ГК-I и отростки ГК-П в сетчатке прудовика описаны нами впервые. В литературе нет данных о наличии глии в глазах представителей типа Mollusca. Можно предположить, что глиальные клетки в периферическом отделе зрительной системы прудовика выполняют опорно-трофическую и барьерную функции. Исследованггя гемоэнцефалического барьера в ЦНС у Sepia officinalis позволили авторам (Abbott, Bundgaard, 1992; Bundgaard, Abbott, 1992; Lane, Abbott, 1992) сделать заключение, что оболочки, в структуру которых входит гаия, способны ограничивать прошгцаемость между гемолимфой и мозгом, из чего был сделан вывод о воможной барьерной функции глии. Возможно, ГК и БП выполняют барьерную функцию в тесной кооперации. По своему уровню организации глия прудовика сходна с организацией глии у аннелид ("аннелидный" уровень) (Сотников и др., 1994).

поверхности БП ножками ПК и аксонами определенной части нейронов. Наибольший интерес вызывают многочисленные мелкие пузырьки с осмиофильным веществом или без него, локализованные на мембране и в межклеточном пространстве. По аналогии с подобными морфологическими картинами в ЦНС Helix aspersa, связываемыми авторами (Chalazonitis, Costa-Chagneux, 1970; Chalazonitis et Chalazonitis et al., 1971) с процессами обмена макромолекуляриым веществом, мы можем предположить существование метаболической связи между аксонами фоторецепторов и нейронов на уровне плексиформнош слоя. Возможно, этот процесс связан с дыханием тканей, ибо наблюдается только на границе мембрана - межклеточное пространство. Осмиофштьное вещество может быть одним из продуктов обмена дыхательных пигментов - гемоцианинов.

!. Плексиформньш слой прерывается выходящими к

[ейропиль. Нейропипь образован аксонами двух типов. Аксоны со светлыми

пузырьками диаметром 0,08±0,001 мкм (п=30) принадлежат ФР-1 и II. Они образуют между собой синапсоподобные контакты двух разновидностей, полярность которых определить очень трудно, что вообще характерно для моллюсков. Первый вид контакта, с выростом, более специализирован. Второй вид можно отнести к контактам en passant. Возможно, эти контакты способны обеспечить суммацшо нервных импульсов отдельных нервных волокон, хотя такая система все равно должна работать очень медленно, а сигналы поступать в ЦНС с затуханием. Аксоиы с пузырьками диаметром 0,2±0,01 мкм (п=30) принадлежат нейронам. Они не образуют контактов и, очевидно, проводят сигнал в ЦНС гораздо быстрее благодаря большему диаметру. Следует замети», что прозрачные пузырьки в аксонах Lymnaea siagnalis (Stoll, 1973) и Helix aspersa (Brandenburger, 1975) идентифицированы авторами как фотопузырьки. Полученные нами результаты опровергают эти данные, по крайней мере, для Lymnaea stagnalis. Две популяции нервных волокон, с меньшим (0,4+0,04 мкм) и большим (1,6±0,1 мкм) поперечным диаметром, принадлежат фоторецепторам и нейронам, соответственно.

капсулы, и мышцы, прикрепляющиеся к капсуле. Мышцы капсулы, как предполагается, иннервируются нейронами сечагки и воалечены в светозависимые процессы. Мышцы, прилежащие к капсуле, иннервируются отдельно двумя типами нервных волокон, входящими в состав, скорее всего, щупальцевого нерва, поскольку эти волокна ие были обнаружены нами в оптическом нерве. Возможно, два типа иннервирующих волокон обеспечивают антагонизм мышц, принимающих участие в движении глаза в пределах околооптического синуса.

сохранности содержимого пигментных гранул после реакции, можно предположить, что входящий в состав гранул клеток сетчатки Ьутпаеа stagnalis экранирующий пигмент нельзя отнести к классу оммохромов и, скорее всего, это - меланины. Следует заметить, что в нефиксированном материале пигмент имеет черный (темно-коричневый?) цвет. Таким образом, вопрос о природе экранирующего пигмента у брюхоногих моллюсков остается пока открытым и требует специальных методов исследования.

[, Следует четко различать мышцы, расположенные внутри

Основываясь на имеющихся различиях в

Заражение, предположительно, происходит в результате раневой инфекции. Известно, что базальная пластинка является селективный барьером для клеток интерстнциальной ткани, через нее не могут проникать фибробластм, но свободно проходят фагоциты. Скорее всего, обнаружетпле в местах бактериоза клетки I типа, являются макрофагоподобными клетками гемолимфы. Не исключено, однако, что эти клетки образуются из фибробластов (Бигии ег а!., 1994). Гистогенетическое единство клеток гемолимфы (свободных амебоцитов) и оседлых, продуцирующих коллаген, показано в работе Сминия с соавт. (5пйша е1 а1., 1974). Клетки И типа, возможно, являются хранилищем протеолитических ферментов, находящихся в латентном состоянии - готовый лизосомальный аппарат, как у нейтрофнлов позвоночных животных; в случае инфекции они распадаются на внеклекточные лизосомы. Можно также предположить, что они подобны тромбоцитовдам мухи СаШркога егуЛгосеркаШ, образующим аналош кровяных пластинок - участки цитоплазмы, способные к агглютшгащш и пртпшающие, одновременно, активное участие в изоляции инородного тела (Заварзин, 1976). Клетки II типа относятся скорее к свободным элементам гемолимфы моллюска, чем к клеткам интерстициальной ткани, в которой не удалось обнаружить потенциальных оседлых предшественников.

В целом, следует отметить, что скорость роста популяции бактерий значительно выше мощности защитных механизмов организма моллюска и, как следствие, глаз оказывается практически полностью разрушенным. Возможно, патогенное воздействие бактерий значительно подавляет реактивность организма уже на первых этапах инфицирования.

26 Выводы

1. Плоскость симметрии цефалического глаза камерного типа Lymnaea stagnalis (L.) совпадает с дорсо-вентральной плоскостью тела. Глаз состоит из роговицы, неинвертированной сетчатки и глазной капсулы. В сетчатке, имеющей необычную для моллюсков геометрию, можно выделить дорсальную, вентральную ямки и гребень.

2. Сферический хрусталик имеет слоистую структуру.

3. Сетчатка образована четырьмя морфологическим типами клеток: фоторецепторными-I и П микровиллярной линии эволюции, пигментными, нервными и глиальными клетками.

4. Пигментные клетки на уровне нижней границы пигментного слоя образуют щелевые контакты с неидентифицированными отростками клеток сетчатки.

5. Местом функциональных контактов между фоторецепторами является дистальный отдел оптического нерва (нейропиль). Здесь образуются два типа аксо-аксоналышк контактов: латеральные выросты (1) и контакты типа en passant (2). Первый тип контактов более специализирован.

6. Обнаруженные нами в сетчатке прудовика нервные клетки расположены в соматическом слое. Функциональные связи этих клеток с фоторецепторами в пределах сетчатки выявить не удалось. Часть нейронов посылает свои аксоны в ЦНС, другая образует синапсоподобные контакты на базалыгой пластинке и иннервирует, по-видимому, мышцы глазной капсулы.

7. Пигментные клетки, а также обнаруженные нами впервые в глазу моллюсков глиальные клетки выполняют, по крайней мере, две главные функции: опорную и трофическую.

8. Экршшрующие пигменты в гранулах клеток сетчатки не являются оммохромами и, скорее всего, принадлежат к классу меланинов.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Бобкова М.В., Жуков В.В. Некоторые аспекты морфофункциональной организации зрительной системы большого прудовика // Тез. докл. XXI науч. конф. проф,-препод. состава, науч. сотр., аспир. и студ. / Калининград, 1989. - С. 17.

2. Бобкова М.В.., Жуков В.В. Строение и электрические реакции глаз пресноводных моллюсков И Тез. докл. ХХП науч. конф. проф.-препод. состава, науч. сотр., аспир. и студ. / Калининград, 1990. - С. 28.

3. Бобкова М.В., Жуков В.В. Структурная организация глаза Lymnaea stagnalis (L.) // Журн. Морфология. 1993. - No 7-8. - С. 19.

4. Бобкова М.В. Имеет ли импульсная активность в оптическом нерве прудовика сетчаточное происхождение? // Тез. докл. Санкт-Петербургской конф. молоц. физиол. и биохим. России / С-Пб., 1995. - С. 23.

5. Бобкова М.В. Форма сетчатки, структура хрустатика и природа экратгирующего пигмента глаза Lymnaea stagnalis (L.) (Mollusca, Gastropoda) // Журн. Эвол. Биохим. Физиол. - 1996,- Т 32,- No 1. - С.109-112.

6. Bobkova M.V., D. v. Keyserlingk, Zhukov V.V. The structure and optical properties of the eye of Lymnaea stagnalis (L.) // J. Сотр. Physiol, (submitted).

АОЗТ "КОПИ - С" Тир - 100 экз.