Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Яды змей Средней Азии и внутривидовая изменчивость их свойств

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Яды змей Средней Азии и внутривидовая изменчивость их свойств"

<аг .96? г . ,

5>у6

АКАДЕМИЯ НАУК УЗБЕКСКОЙ ССР '

-

ИНСТИТУТ БИОХИМИИ '

На правах рукописи

ДАВЛЯТОВ Яхъя

УДК. 598.126:591.431.6(575)

ЯДЫ ЗМЕЙ СРЕДНЕЙ АЗИИ И ВНУТРИВИДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ИХ СВОЙСТВ

03.00.04. — биохимия, 03.00.16 — экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

ТАШКЕНТ - 1990 г.

Работа выполнена в лаборатории экологии ядовитых знай Института зоологии и паразитологии AR УзССР

Официальные оппоненты: чл.-корр. АН СССР, д.б.н., проф. И.С. Даревский д.б.н., про$. B.C. Сидоров д.б.н. B.U. Сорокин

Ведущая организация: институт биохимии им. A.B. Палладина АН УССР

Защита диссертации состоится"_"_ IS90 г. на заседании

Специализированного совета Д 015.16.01 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора наук при Института биохимии АН УзССР

lio адресу: 700143, г. Ташкент, пр. U.Горького, 56. •

Автореферат разослан "_"_ 1990 г.

Учении секретарь Специализированного оовета , д.б.н. , прощ. .

Т.А. Бабаев

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Явления изменчивости живых организмов находятся в центре внимания современной биологии. Глубокое изучение любой организации жизни возможно только с учетом ее изменчивости как индивидуальной, так и групповой. Такой подход особенно плодотворен в популяционных исследованиях.

Несмотря на значительное количество работ по изучению ядовитых змей и исследованию их ядов, ряд вопросов, связанных с изменчивостью ядов в связи с условиями содержания и обитания змей, освещен недостаточно. •

Популяционный подход, как при содержании змей, так и при исследовании их ядов до сих пор еще используется крайне редко. Остается также в стороне и вопрос о влиянии условий содержания и обитания, на качество змеиного яда, имеющиеся в этом плане разноречивые высказывания как правило, экспериментально но подтверждены.

Между тем, особенности популяционной специфики ядовчтах зией доданы быть положены в основу всех мероприятий, связанных с изучением биологии, экологии, охраны этих животных, содержания,юс в неволе и получения и использования ядов и других продуктов ядовитых змей. Например, географически отдаленные формы некоторых змей отличаются не только морфологическими особенностями, различной продолжительностью жизни в неволе, но и спектром белков, токсичностью и активностью некоторых ферментов яда. .Следовательно вариации отдельных параметров яда от образца к образцу в значительной степени связано с экологическими особенностями внутривидовых группировок змей. Отсюда и необходимость регионального подхода при исследовании как самих животных, так и их продуктов змеиного яда при изготовлении и применении специфических антисывброток, так как часто наблюдаемые недостаточные эффекты в серотерапии змеиного

укуса объясняются несоответствием спектра антител к антигенам ■ яда.

Цель и задачи работы. Положение о!меипопуляционных различиях в продолжительности жизни змей в неволе и неоднородности в опект-ре и биологической активности их ядов вццвинуто нами впервые на основании анализа собственного опыта по содержанию змей в неволе и изучения ряда параметров адов змей из различных районов Средней Азии. Эти исследования по времени совпали о отрывочными публикациями в отношении ядов других видов змей ( Jimenez-Porras ,1964, 1976,1977) и послужили исходной точкой для настоящей работы;

Основной целью нашей работы является определение видовых,под* видовых и популяционных отличий в продолжительности жизни змей в неволе, анализ связанных с таксономической принадлежностью вариации в белковых и ферментных спектрах и токсичности ядов. Выяснены также родственные связи мевде различными ввдами и внутривидовыми формами ядовитых змей с помощью специфической реакции преципитации ыезду моно и поливалентными антисыворотками и соответствующими антигенами ядов змей. •

В задачу исследования входило также изучение сыворотки крови ядовитых зыей, в частности выяснение степени изменчивости компонентов сыворотки крови в связи с условиями обитания и содержания зыей и определение иммунологических связей мевду сывороткой крови ядовитых змей и соответствующими антиядами.

Научная новизна и практическая ценность работы. Научная новизна работы определяется оригинальной постановкой самого вопроса - изучением изме1*чивости внутривидовых группировок животных с точки зрения их популяционных особенностей. На пршере ядовитых змей Средней Азии.впервые показано, что внутривидовая изменчивости белкового состава ядов сопряжена с соответствующими отклонениями

~ з -

на органиэменном и популяционнсм уровнях, показывая тем самым доминирующее значение при этом специфических условий обитания животных.

■ Популяционный подход оказался плодотворны!.! и в практическом плане. Выло показано, что отдельнш популяции живут б два раза дольше в условиях неволи, чем другие. Наблюдается большая.эффективность ядоотдачи у отдельных подвидов и популяций по сравнению с другими. Это особенно важно иметь в виду при использовании змеиных ядов в медицине или при выделении физиологически активных веществ из ядов змей. Установленные нами закономерности в межпопуляционных различиях могут быть использованы в отношении других видов животных. Следовательно, данный принцип имеет большое практическое значение при содержании и разведении животных. Не менее важными оказались также вопросы паспортизации яда, которые легко и логично решаются'при популяционном подходе. И последнее, использованные на-Л1 мйтоды электрофореза и иммунодиффузии для характеристики амеиншс ядов и других тканевых белков могут служить дополнительными тестами при выяснении спорных вопросов зоологической систематики.

Эти методы менее трудоемки и поэтому -позволяют анализировать большие выборки животных.и разнообразные группы белков,- Например, в яде отдельных, популяций Сгс^а1из ЪеггШсиэ ЪеггаПсиэ обнаружение химического вещества крогамин и отсугствиз его.в других ядах дает основанйе выделить эту форму в самостоятельный подвид змей, назвав его Сгс^а1иа ter^гii:'icus сгокатепл.сйа '

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсу-ядались н<\ II Всесоюзном биохимическом съезде (Ташкент,1969), на конференции по ядовитым животным и их ядам (Ташкент,1970), на Ш, 1У,У, У1 Всесоюзных герпетологических конференциях (Ленинград,1973, 1977; Ашхабад,1981; Ташкент,19®), на Всесоюзной конференции "Меха-

: " - •

низм действия радиации на биологические мембраны и возбудимые системы" (Тбилиси,1976), конференции по охране животного мира Узбекистана (Ташкент,1978), УП Всесоюзной зоогеографической конференции (Москва,198^,-Республиканской конференции по охране окружающей среды (Ташкент,1980), Ш конференции биохимиков республик Средней Азии и Казахстана (Душанбе,1981) и республиканской конференции по охране животных (Ташкент,1982).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения и 7 глав. Бо введении кратко описано состояние вопроса, цель и поставленные задачи. Б обзоре литературы (глава I) приводятся сведения о современном состоянии вопроса, экологии, распространен!» ядовитых змей Средней Азии, их систематике, анатомии ядовитой железы, выделению яда, а также сведения по физико-химической характеристике ядов и их активных компонентов. Во второй главе ош саны использованные в работе материалы и метода исследования. В следующей главе приводятся межвидовые и внутривидовые особенное' при содержании и эксплуатации змей в неволе. Четвертая, самая обширная глава диссертации охватывает вопросы фракционирования белков ядов змей методом электрофореза на геле агара и полиакри-ламида, определение токсичности ( ьД^) ядов различных видов и популяций змей в зависимости от пола, сезона, возраста и длител: мости пребывания змей в неволе. Исследованы также протеолитичес кие, А'К-пирофосфатаэные и гемолитическая активности выкеуказан них образцов ядов. Глава У посвящена изучению иммунологических свойств ядов с использованием моно- и поливалентных антисывороток. Шестая глава диссертации посвящена изучению спектров сывороток крови ядовитых змей и их иммунологической связи с гомолог няии антисывороткоми, Вопросам охраны и рационального испольэов ния ядовитых змеЯ посвящена последняя глава диссертации.

В обсуждении приводятся наши и литературные данные относительно изменчивости живых организмов на различном уровне организации жизни и делается попытка рассмотреть эти вопросы в эволюционном плане. Заключенно и выводи подводят основные итоги работы.

ГЛАВА I.МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследовали яды и сыворотки крови 5,видов змей Средней Азии: среднеазиатской кобры, туранской гюрзы,-степной гадюки, мелкочешуйчатой эфы и западного щитомордника. Для сравнения отдельных показателей были использованы также яды змей, распространенных за пределами Средней Азии: кавказской гюрзы, рогатой гадюки, гадюки Радде, обыкновенной гадюки, восточного и каменистого щитомордника.

Приобретенных змей дерзали в основном в клетках, редко в полувольных условиях. Свет и температуру контролировали. Каждое животное обозначали номером и отмечали место отлова, вес, размер, дату прибытия, сроки взятия яда, кормление и день смерти. Взятие ода повторяли ежемесячно, ¿.-.последние годы через 20 дней. В некоторых случаях ослабленные змеи отказывались убивать жертву и есть, поэтому их кормили искусственно и временно не брали яда.

Работы проводили с ядом змей в основном высушенным над хлористым кальцием, иногда .использовал» свеяшй, только что полученный яд.'Для исследований образцы яда были разделены на группы с учетом пола, возраста, сезонности сбора, место отлова, срока их содержания в серпентарии, контрольной группой служил яц смешанных партий.

Для топуляционных исследований были отловлены змеи из следующих районов: I) среднеазиатская кобра - Нуратау, Кар-пи (Узбекистан), Кызыл-Арват, Тахта-Базар, Кара-Кала, Кнзшг-Атрек (Туркмения), Тигровая Балка (Таджикистан).

- б -

2) Гуранекая гюрза - Туркестанский хребет, Нуратинский хребет (Узбекистан), Кыэыл-Арват, долины р.Мургаб (Туркмения), Ка-лайхумсиий район (Таджикистан).

3) Обыкновенная гадюка - Псковская, Брестская и Харьковская области.

4) Степная гадюка - Отар.Восточн.Алма-Аты, эападн.Алма-Аты (Казахстан).

5) Эфа - Термез, южные Кызылкумы, центральные Кызылкумы (Узбекистан), Кызыл-Арват, Кызыл-Атрек, Байрам-Али, Иолотан ('Туркмения) .

6) Западный щитомордник - Паркент, Чаначсай, Кызылкум (Узбекистан), Отар (Казахстан).

Определение средней смертельной дозы ( Ь/^ц) ядов разных В1 дов змей проводили на белых мышах - еащах массой 18-20 г. Яд вс< гда растворялся в стерильном физиологическом растворе. Сначала приготовляли исходный раствор, а из него готовили рабочий раствор нужной- концентрации. Вводимую дозу яда меняли только путем разведения исходного раствора. Определение токсичности яда проводили при в/мышечном введении. Полученные данные били обработаны методом Беренса (Беленький,1959). Разделение ядов змей проводили мо-дифицированнум нами методом электрофореза на геле агара (Давля-тов,1963) и в полиакриламиде ( лге15Ге1с1 и др. ,1962; ОгпэЬе1п , 1964). В последнем случае использовали 9% гель (рН 4,4) для яда кобры и гель в трисглициновом буфере (рН 8,3) при разделешп ядов остальных видов змей. Лрогеолитическую активность ядов определяли методом Аг :оп (1939) по количеству освобожденного тирозина, активность фермента выражали в микромолях тирозина, освобожденного под влиянием I мг яда. АТ-5 - пирофосфатазную активность определяли по отщеплению от молекулы субстрата (натриевой соли А'

неорганического фосфата, количество которого измеряли методом Тура-кулова и др.(1957). Гемолитическую активность ядов исследовали по выходу гемоглобина, количество которого измеряли по Дервиз, Воробьевой (1959). Иммунодпффузию и иммуноэлектрофореэ проводили с помощью общепринятой методики в геле агара (Грабар.Буртен, 1963). Антителами служили противоядные сыворотки: антигюрза, ан-тиэфа, антикобра и поливалентная, в качестве антигена использовали яды различных видов змей. Сыворотки крови ядовитых змей также были использованы в качестве антигенов против вышеназванных антисывороток.

результату исследования

ГЛАВА П.ВВД0В1Ж И ВНУТК "ВИДОВА РАЗЛИЧИЛ ядовитых З'Ж! И ИХ ЗНАЧЕНЖ ДЛД ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ

жизни зме:; в неболе

Хотя в изучении экологии и разработке методом содержания ядовитых змей в неволе достигнуты определенные успехи, современное плачевное состояние популяций ядовитых змей в природе заставляет вновь серьезно задуматься над вопросами дальнейшего улучшения условий содержания и рационального использования природного запаса ядовитых змей. Как известно, одним из главных факторов, определяющих приспособление змей в неволе, являетря их биологическая, видовая особенность. Однообразные условия серпентария не могут служить экологическим комфортом для всех видов ядовитых змей. Наиболее приспособляемой к'условиям наполи оказалась среднеазиатская кобра, тогда как остальные виды змей живут сравнительно не- * долго. Высокую устойчивость показали «г^рц также на действие различных физических факторов, в частности была отмечена сравнительно высокая устойчивость кобры к действию зле *трического тока, который применяется для раздражения змей в нево,е перед взятием ада, в то время как остальные виды змей оказат^сь очень чувствительны-

ми. Шла показана неодинаковая устойчивость .различных видов змей действию инкорпорирующего облучения. Например, продолжительность жизни у гюрзы, гадюки, эфы и щитомордника, получивших смесь радио-аминонислот с общей радиоактивностью 1,2 м/юори, колебалась в пределах 10-40 дней, тогда как кобры очень легко переносили указанную дозу, более того, получив в 5-6 раз больше изотопа, они жили в течение двух месяцев- Устойчивость кобры к вышеприведенны?-! факторам объясняется, конечно, видовыми особенностями ее биохимического статуса. В настоящее время у нас в неволе кобры иивут в среднем по 13-14 лет при ежемесячном (б течение года) взятии яда. В то время как срок пребывания королевской кобры в Берлинском зоопарке соответствует II годам, крайта обыкновенного - 14 лет, что считают европейски:.! и мировым рекордом ( Petzoid н.; оипЪег .1576), при атом надо иметь в виду, что у этих змей яд но берут. Филиппинская кобра в условиях серпентария при систематическом взятии яда долго не живет, утверждают, что змеи гибнут в результате стресса, вызванного действием электротока, . '. .

Другим не менее важным» если не основным фактором, лимитирующим пребывание змей в неволе, является систематическое взятие у них яда. Так, в 1973 году из отловленных нами 98 особей зф, небольшая группа в условиях клетки яшш около двух лат после разового .взятия яда, тогда как остальные особи пролили всего 5-6 месяцев при ежемесячном заборе яда. Следует подчеркнуть отрицательное влияние при этом использования электротока. Например, для сравнительных исследований яда молодых змэй попытались извлечь яд у семимесячных детенш*

шей щитомордника и степной гадюки. Однако, нам не удалось получить вгдго'ого количества ада ни у одного из девяти особей сеголеток. Попытка использования электротока такие не дала желаемого эффекта, в результате все змейки пали на следующий день. Но использование электротока иногда приводит к вздолению кровяного яда, очистка которого

от крови практически невозможна.

Следует отметить, что в нсЕоле смена кормов переносится размет видами змей неодинаково. Например, до 1976 года кобр кормили лс,-"^: табами, а зимой мышами. Хотя для большинства кобр это проходило беь;'>л=чЧенно, некоторые из них пережили :.-зту смену пи- I щи мучительно, впоследс-ь^« вообще переставали питаться ■ и затем 1

о

погибали. В последние пятнедцаг«, пе? появилась возможность кормить кобр жабами круглый год/Несколько тому назад начали использовать для этой цели суточных цыплкт. Таки-- Глазом появилась возмоя- 1 ность разнообразить спектр пищи и это оказало по.:^.Фел&Н0е влияние 1 на состояние змей. Что касается остальных видов змей, то могут преодолеть подобную смену пищи, т.е. они не способны приспосабливаться к условиям серпентария и, как правило, погибают через 7-8 месяцев.

Аналогичные межвидовые различия наблюдаются и в отношешп» способов содержания змей. Например, переход на индивидуальное (по одной особи в клетке) содержание кобр привел к резкому спаду процента смертности (Макеев,1969), к продлению яизни.змей в неволе, такие г:е опыты, проведенные с гюрзами, не дали яелаемь*" результатов. Следовательно, способы содержания змей в неволе неодинаково сличат на продолжительность низии различных видов змей. •

Наши наблюдения' показали, что в процессе адаптации- змей к условиям неволи, кроме видовых, и размерные особенностей и срока отлова, ваксное значение имеют такте -популяционные различия между отдельными формами. Разные популяции одного вида неодинаково ведут себя в условиях леволи. Подобные отклонения выражаются в активности животных, следовательно, в продолжительности пребывания !гс в условиях серпентария. Было показано, что туркменская (дол.Мургаб) популяция гюрз, по всем морфологическим признакам резко отличаются от популя-

ции гюрз обитающих в Нуратау и на Туркестанском хребте. Эти. раз линия подтверждаются особенностями состава и свойств их ядов (Т ракулов и др.,1975; Давлятов,1977). Подобные отклонения выражаю ся также в поведении, активности змей в неволе. Туркменские фор мы гюрз быстро и легко привыкают и ведут довольно активный обра жизни, почти как в естественных условиях, тогда как змеи, из Hyp тау и Туркестанского хребта ведут весьма пассивный образ жизни, неохотно берут пищу, слабо двигаясь, не реагируют на приближени человека. Анализ паспортных данных поступивших в серпентарий з.м прошлых лет подтвердил наши предположения о различно;,! характере реакции змей различных популяций одного вида на условия неволи. Так было установлено, что гюрзы из Туркмении (Мургаб) живут в у ловиях клеточного содержания в два раза дольше, значит дают и я в два раза больше, чем такие же змеи из Нуратау и Туркестанског хребта. Из табл.1 видно, что после 10 месяцев эксплуатации осте ся в живых в среднем 50^ гюрз изМургаба, змеи же остальных поп^ ляций за этот период погибают почти полностью.'- лотя нуратинские и туркестанские популяции имеют близкий процент летальности, те не менее продолжительность жизни змей из первого района всегда ниже, чем из второго.' Некоторые экологические различия заключав ся в том, что гюрзы из Туркестанского хребта употребляют в свое рационе больше млекопитающих (грызунов), чем Нуратинские, в эте плане они находят большое сходство с Ыургабскими популяциями.

Эти результаты, очевидно, объясняются тем, что разные форг-гюрз, безусловно, характеризуются различной нормой реакции к м< нящимся условиям среды, выработанной в процессе длительной эв< люции. Следовательно, они по-раэному реагируют на новые услови) содерч;яния в неволе.

Уе^популяционные различия в условиях неволи отмечены такж<

Таблица I

Сравнительная данные по продолжительности жизни гюрзы из различных районов Средней Азии

Кол-во посту-; пивших змей в-разные годы ! Средний размер, макс. ' шн. мм | Пол 12 1 <Р ; Время поступле-| ния Число пав-{ших через т Ю месяц. Процент {смертное? ТИ

- ' - а) Нудатинская популяция

138 840 650 65 73 Х-1978 137 99,2

79 1060 •650 31 48 1Х-1975 73 92,2

70 930 600 35 35 IX-1979 70 100

40 950 • 700 21 19 . УШ-1975 40 100

32 '910 650 14 18 УШ-1975 30 94

б) Туркестанская ПОПУЛЯЦИЯ

63 920 • .650 25 . 38 УП-1976 54 86,7

35 920 620 19 . 16 УШ-1976 32 91,4

89 900 •. 650 39 50 Х-1977 , 85 95,о

29 970 720 .13 16 У-1980 26 99.6

в) Мургабская ПОПУЛЯЦИЯ

50 970" 715 29 21 1У-1976 27 54 .

47 1120 - 700 9 38 1У-1976 22 46,8

65 1060 '715 31 34 XI-1975 30 46,1

м

I

»

среди других видов змей. Например, во многих популяциях западного щитомордника четко видно внешнее морфологическое своеобразие, выразившееся в окраске, иногда и в фолидоэе (щитки), аналогичные отклонения можно наблюдать между популяциями обыкновенной гадюки из Бреста, Пскова и Харькова. Особенно резко отличаются змеи из последнего района как по размеру, так и по. окраске. Важно отметить, что чем больше морфологических различий между популярный одного вида, тем ярче выражены различия в белковом спектре еда у них. В этих случаях колебанию подвержена и биологическая активность змеиного яда.

Интересные наблюдения над змеями отмечены в условиях неволи. В нашем серпентарии эфы и щитомордники питаются обычно мышами и мышатами. Оказывается, змеи предпочитает более взрослых детенышей, чем недавно ровденных. Среди белых мышей, предназначенных для корма, иногда встречаются серые формы, являющиеся типичной добычей ; змей в природных условиях. Именно они отбираются и заглатываются, змеями в'первую очередь. 1

Обобщая материалы по содержанию ядовитых зией, следует ска- ! зать, что одним из главных факторов, определяющих продолжительность жизни змей в неволе является сходство спектров пищи в природе . 1 и в неволе. Здесь основное значение имеют биотопические различия, | которые характеризуются своеобразием фауны и флоры. С другой стороны, немаловажное значение имеют изменения спектра пищи по сезонам года (Карпенко,1958; Лесняк,1964; Фомина,1966; Персианова, 1972).

я

ь о о

з: ^

л

а> §

ж о

аг

о о.

с:

/О? Ф ¿0 ?о 60 50

Зо

2о

/о

/

1. Мургабская.

2. Туркестанская.

3. Нуратинская.

Рис.Г.Меяпопуляционные различия в продолжительности яизни гюрзы п неволе'.

ГЛАВА Ш.МШИДОВЫЕ И ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ОТЛИЧИЯ В. СОСТАВЕ ЯДОВ ЗМЕЯ ■

N

3.1.Токсичность ядов.

Установлено, что яды разных видов змей отличаются между собой наличием того или иного активного компонента,- они воздействуют, как правило, на основные интегрирующие системы организма, нервную систему, кровь, вызывая характерное состояние дезинтеграции. Для разных вНдов эмей присуща определенная величина минимальной смертельной дозы яда. Следует отметить,- что токсикологическая характеристика яда любого вида животных, в том числе и змей, обусловлена

историческими условиями видового обособления их и она в течение длительного эволюционного периода корректировалась в соответствии о условиями обитания животного.

Имеющиеся в литературе данные по определению ядов, при-

веденные разными авторами (Немцов,1956; Баркаган,1УЬб; Талызин, 1966; Юркова,1962) на ядах различных видов змей показывают, что эти величины варьируют не только у отдельных видов, но и у одних и тех же" видов змей. Это положение объясняется рядом трудно соблюдаемых факторов, связанных как с обработкой, так и использованием самого яда в эксперименте, С другой стороны, наблюдаемые колебания в степени токсичности обусловлены также различиями в чувствительное' ти подопытного животного, способа введения раствора и степенью токсичности ада.

Мы изучали среднюю смертельную дозу ядов различных популяций. Испытывали также ¿токсичность образцов ядов в зависимости от сезона года, пола, способа содержания и длительности пребывания змей в неволе. Например, яд одной и той же особи кобры полученный через три года, 5 и 9 лет показывает близкий токсический эффект. Следует сказать, что закономерное различие в токсичности ядов змей обнаружено у различных популяций гюрзы, кобры, западного щитомордника. В отношении ядов различных популяций эфы и степной гадюки указанные различия не выражены. Это обстоятельство мы объяснили популя-ционными особенностями, биотопическим однообразием в образе жизни змей. Например, гюрзы Нуратау питаются в основном птицами, чаще подкарауливают их у водопоя, чтобы жертва не ушла далеко, яд должен быть наделен молниеносным действием. В отношении гюрз, распространенных в долине р.Мургаб, зтого сказать нельзя. Здесь змеям особенно на приходится разыскивать пищу. Порой змеи прямо в норах достают мелких грызунов. Подобное различие в образе жизни двух

!ö0Z\ 00

сÎO

70

W

SO

ifO\

30

2o

Ю.

/

y

^ / s / / S

' 2 / /

, / t r

f ! 3 ; /

i /

( 4 s .

i j / / I. Нуратинский хребет.

j / / 2. Туркестанский хребет.

' / s 3. Кызыл-Арват.

/ « ■ / 4. Кашка-Дарья.

'/ / /

// /

t

p,oi ~о,ог p,ûi ôfii o,os qpb qor qûf qoç q*> ci" ц/г

Рис.2.Токсичность (b/kft) ядов гюрзы различных популяций. .

популяций не могло не, отразиться на токс*"*юсти их ядов. Аналогичное различие в токсичности ядов различных популяций отмечено в другими (Russell , Evântov ,1964; Jtmenez-Porzrça. ,1964; Tu Canttiovory ,1968; Richard et al.. ,1970; Meip. , 1985; Mint on et al^ 1986,1983; javanthi ,1988).

Такие факторы среды,как искусственные условия содержания, сезон года, пол, возраст, продолжительность жизни змей в неволе и другие параметры неоказывают'существенного влияния на токсичность адов змей. Токсичность ( ядов различных популяций гпрзы пред-

ставлена на рис.2.

/До

1.3-4 года 2.5-6 лат 3.Старше б лет

Рис.3. Токсические свойства яда эф разных возрастных групп

ш

Ь

6

Рис. Токсичность яда гврзи в. разных сроках отлова.

1,2,3 - токсичность яда Самцов г апреле,мае,июле,

• 4,5,6 - токсичность яда самок л эти жз сроки отлога.

5

3.2.Ферментативнач активность ядов Кроме токсинов в яде змей обнаружено большое количество разнообразных ферментов. В настоящее вреня считают, что некоторые ферменты, не действуя токсически, являются факторами вспомогательного , характера. Они ускоряют или усиливает токсический оффзкт. Ряд | ферментов адов играет опрододоннуи роль в подготовка заглатываемой ; змеей пищи и дальнейшей деструкции в келудочно-кииечном тракте, наподобие амилазы слюны млекопитающих. Показано, что в яелудочно- ; -кишечном тракте змей некоторые ферменты ядов продолжают действо- • | вать истинные пищевариательные агенты ( тьоааа РоуеЬ ,1979). ■ Неодинаковы показатели в гемолитической активности у лроо

!

ядов змей, отловленных из разных районов. Так, яды из Кызыларват- I ской популяции кобр почти в три раза сильнее по сравнению с образ- ! цаыи из Кушки и Тахта-Еазара, тогда как яд кобр из Кара-Кала за- | нимает промежуточное положение нейду указанными пробами. Сравнивая | ферментативные активности разных проб яда кобры, модно, очевидно, допустить, что гемолизины яда кобры имеют важное значение при приспособлении животных к нопыа условиям обитания, поэтому они показывают выраженное географическое колебание, чего нельзя сказать в отношении АТФазы.. и 5.-нуклеотидазы. ' .

Ферментативную активность изучали в зависимости от сезона-„года, пола, размерных данных, районов обитания» Высокая активность ферментов обнаружена, в весенне-летний период. К сентябрю уровень протеолитической активности резко падает по сравнению с июльским, а в следующий месяц снижаемся и АТФазная активность. Последняя. ! уменьшается параллельно с протеолитической, но еще удерживается , на более высоком уровне. Только в октябре активность названных | ферментов становится самой низкой. АТФ-аза и 5-неклеотидаза образ- : цов яда гюрзы из различных географических районов особых изменения I

Протеаза АТФ-аза

122, Ъ

и

Ьь -

1.1

20,о

/2.о

Ю,о

Нои

¿/■с

Лб^-г

Рио.БЛСолнО'анин протеолитическом (—я ЛТ^-изно!' - -"1 активностей яда гюрзн (самцов) г. злмтоимооси от времени года. '

не претерпевают.- Хотя слегка заметны подвидоыдо различия: кавказская гюрза по активности, указанных ферментов обнаруниьаст небольшое колебание в сторону увеличения активности. Если в Нуратинском образце преобладает активность АТ^-азн, то в Кызыл-Арватокой Ь-нук-леотндазы. При сравнении образцов яда западного щитомордника наибольшей активностью протеази обладают пробы из горних биотопов: Ферганская обл.(Чанасай) и Ташкентская обл.(Паркент). ПриОлииенные ци|ры показывают образцы яда из Отара.

\

Таблица

Меяпопуляциошгао различия в ферментативной активности ядов офц

Районы отлова

"П

; Протеолтическал, АТ<5-аза Гемолитическая

активность

мга.1 Р

|активности I(мгъ гемоглобии)

I.Туркмения Шиил-Арват) 1,2 13,8 17,2

2.Кызыл куш 1,6 11,9 16,7

3.Старый Термез 1,3 12,5 16,9

4.Верхнее течение Карасу 1,5 14,2 16,0

5.Среднее течение Карасу 1,7 13,3' 10,0

0,Среднее течение Карасу 1 левый берег 1,9 11,9 13,9

7.Нижнее течение Карасу правий берег 1,4 12,2 Таблица 12,0 3

Изучение ферментативной активности различив образцов яда гадюк

Райотд отлова

"Т

, [Гротео литическап, ЛТФ-аза Гемолитическая \ активность > «I активность ч дйш тирозина {мм Р пмг% гемоглобин)

I.Восточнее Алма-Аты 2,Отар

3.Западнее Алма-Аты . ст.Узун-Агач

1. Псков.

2.Брест

3.Харьков

Степная гадюка *

2,8 ' 15,03 13,2.

' • .1,05'.- 14,9.» 13,5.

2,63 Г3,6 • , 13,2 Обыкновенная гадюка

•1,53 'Ш,02 . 14,0

• 1,92 . 11,2 14,6

1,11 10,5 13,5

З.З.Электрофоретический анализ .адов змей В отличие от ядов гадоковьк и гремучих змей яд кобры обладает не кислой, а нейтральной реакцией, что обусловливает наблюдаемые различия разделения их белков при электрофорезе на агаре. Исследование яда кобры на уровне популяций выявило наличие существенных колебаний в физико-химических свойствах белков яда. Так, в яде омой из Таджикистана (Тигровая Балка) по сравнению с образцами из Туркмения (Кызыл-Арват) найдено большее количество суммарного белка, увеличение плотности второй фракции и появление дополнительного компонента средней подвижности. Различия в белковых спектрах ядов ыемду кобрами Туркмении и Узбекистана заключаются в появлении дополнительных компонентов с высокой электрсфоретической подвижность». Так, туркменские популяции характеризуются наличием 10 белковых фракций с катодной подвижностью, тогда как кобры из Узбекистана имеют только 8. Аналогичные отличия в спектре ядов различных подвидов кобр из Таиланда и Тайваня нашли зарубежные авторы ( Вази ей а1. ,1951). Сравнение ядоп одних и тех же особей кобр посла различного срока содержания в неволе не обнаружило колебаний в спектре белков яда. Не установлены также отклонения во фракционном составе белков ядов кобр.в зависимости от условий содержания в неволе-.

Различие в эяактрофореграьшах ядов гюрз Туркестанской п. Нурь-тинской популяций прежде всего заключается в разной концентрации белка в быстро мигрирующих анодних и всех котодшх фракциях,

■ . Кроме того, туркменская популяция змей обнаруживает дополнительные два. катодные и одну анодную фракцию. Хотя функция этих компонентов еще не известна, но установление этого факта имеет важное значение в плане изучения географической изменчивости ядов змей. Кавказский подвид гюрзы хотя и имеет в целом сходную картину раз-даления, но отличается присутствием качественно новой фракции. Та-

- ? г

ким образом, спектр ядов гюрз из Нуратау, Памира, Туркмении и Кавказа сходен, хотя не идентичен.

Слабоподвияные анодные и катодные компоненты яда гадюки составляют значительную массу яда, тогда как фракции с наибольшей | подвижностью имзют небольшое процентное соотношение. Фракциоииро- : вание ядов степных гадюк из различных популяций показывают сходные картины. Несущественные колебания отмечены в плотности отдельных ! фракций. Яд обыкновенной гадюки интересен в популяционном плане, | обнаруживал резко выраженные различия между формами гадюк из Брес- | та, Пскова, Харькова. Первые две окоформы относительно сходни, хо- ■) тя не идентичны, тогда как харьковская популяция резко отличается | от первых двух по числу и подвижности компонентов. Для зтой пробы [ яда характерно присутствие сильно подвижных двух белковых фракций ■■ при разделении а полиакриламиднои гело. В атом плане Брестская популяция обнаруживает большее сходство о Харьковской, чем с Псковской популяцией.

Сравнение, количественных соотношений и подвижности компонентов ядов эфа'из различных районоп Средней Азии приводит к'идентичным результатам. Белковые спектры ядов географически'отдаленных и даже изолированных популяций офы очень сходны. ."

Белковый состав яда западного щитомордника более близок к -таковому гадюковых, чем к яду кобры. Основную массу яда составляют две фракции с наибольшей подвияностыэ, мигрирующие'и сторону анода и катода, причем первая отличается высошЛ весовым соотношением. Наличие вышеуказанных двух' фракций является характерным йодвидо-вым признаком щитомордника. Образцы яда из Отара, Ферганы и Пар-кента отличаются мзяду собой как плотностью, так и подвижностью компонентов. Следует отметить, что во многих случаях мзжпопуляцион-ные различия хорошо выражены в окраска щитомордников. Это положе-

Таблица 4

Количественное соотношение (%%Ц.к относительная подвижность фракций яда различны:: популяций гюрзы

Таобй яда

Анодные

Катодные

•7 ! 6 1 5 1 4 \ з 1 2 1 I ! I ■ 1 2 ! 3 1 4 ; 5 } 6 { 7

г /1 Г» 5,1 II,3 6,5 П.З 3.7 8,2 13.8 13.1 6.5

1,1 1,5 2,5 5,0 8,7 11,3 5,У 1,7 0,8 0,6

1.5 9,1 12^2 7,5 12,9 6,9 7.4 16,2 14.8 11,1

1Д 1,6 2,1 3,8 8,7 11,3 5,8 1,7 0,8 0,5

П.4 8.3 .9,0 8,8 0.4 6,5 5*3 4.9 7.4 11,2 3,7 2дЗ 3.5

1,0 1,1 1,6 2,0 5,0 12,5 9,1 2,9 2,0 1,6 1,2 1,0 0,9

- 8.6 5.1 5.0 12,3 19,4 7,3 12,1 10 5.7 6,5 8,4

0,9 1,0 1,2 3,3 5,0 12,5 5,0 3,3 1,6 1,5 1,0

4,4 3,5 3.4 5,4 II . 18,7 4.8 10 .Т1,5 7,6 8,4' 8 2,9

0,8 1,0 1,2 . 2,5. 3,3 5,0 16,6 10 3,3 2,0 1.5 1,2 1.0

9.2 8.5 6,2 15 ■ 7,5 7.1 6,1 5,5 9,0 8.8 6Л 2,9

0,7 0,8 1,0 •1,2 2,0 10 16,6 -3,3 2,0 1.4 1,2 1.0

9,0 3,2 3^2 17,4 7.5 15.5" 6,4 8.6 12,4 6,5 1,6 3.3 9,6

0,7 0,8 1,1 1,4 2,5 5,0 10 10 2,5 1,6 1,2 1,0

Х.ТгеяеётанекиЯ Хр. 15рз-Тюбз)

2.Нург,тау (ГЬтстгли-Тау)

3.Туркнзния (Кькшл-Арвят)

4. Туркмения {Карагалинский р-н)

5.Туркестанский хр. (даизакский р-н>

6.Узбекистан (Низ.р. Калжадарьи)

7.Таджикистан (КалайхумскиЯ р-н>

8.Кавказская гарза

го

Цтеиаждаиав: в адеяягелэ - концентрация белка,

знзыэиателе - волячина Д/

нио особенно четко проявляется у змей, обитающих в горах и предгорных зонах Ферганской и Ташкентской областей. Этим не популяциям характерна резко выраженная шг/трнпопутациондоя изменчивость; змеи, отличающиеся внешней окраской, имеют и своеобразные спектры яда, как ото имеет место с щитомордником ил Паркента. Очевидно, это положение объясняется наличием полиморфизма, как на уровне целого организма, так и на уровне белков тканей.

Электрофорегрямш ядов каменистого иг. восточного щитомордников также имеют свои особенности. Так, ни одна из белковых полос ядов двух видов змей но имоет сходства между собой по плотности и подвижности. Аналогичную картину можно наблюдать при сравнении их с злектрофореграммей яда запддкого щитомордника. Таким образом, ядм разных видон гадоковьгх имеют болен сходную картшгу разделения, чем яды гремучих змей. При сравнении физико-химических свойств ядов разновозрастных групп восточного щитомордника и эфы каких-либо колебаний не отмечено. Годовалые, двухлетки и трехлетки обоих полов имеют идентичное число компонентов с одинаковой подвижность,; и плотностью.

ГЛАВА 1У.СРАЕ?ШТШДАЛ. ЖШОЛОГИЧЕСЮШ ХАРАКТЕРИСТИК: 'ЯДОВ ЗМЕЛ'с ПОЫОЦЫО ?.;0Н0- II ПОЛИВАЛИ УМ:!,X АНТИС1 ¿ЗОРОТОК

Известно, что яды близкородственных змей имеют сходный антигенный состав. Это положение подтверждено экспериментально дл^ некоторых видов, ¡1 убедительно покапано при лечении людей, подгер:' шихсп змеиному укусу ( ¡/ЦпЪоп ,1957,1970; КосЫа иъ ,1 Клюева и др.,1967; Даалятов,1973; Туракулоп и др.,1902).

В наших опытах было установлено, что яды всех видов змей дают ! реакций преципитации против всох аитисывороток. Максимальное число дуг наблюдается с гомологичными реагентами, минимальное с гето-рологичшми. Но наблюдаются и исключения из этого правила. 11г,пр;:-

I I

Таблица 5.

Данные иммунодиффузии

Антигены ; Лнтисывоштки_

!-;..........—Г I '

!Антигюрза;Антикобра; Антиэфа;Поливалент-_!_|_[_I ная_

прецепитации

4 I 3

3 1 I

3 12

2 I 2

2 I I

3 2 2

мер, антигены эфы показывают всего несколько дуг против гомологи* ной антисыворотки, в то время как противоядные сыворотки "антика ра" и "антигврза" показывают большее число дуг преципитации. Это положение, по-видимому, связано с низким содержанием антител, та как в случае реакции их с антигенами гадок о в ых также наблюдается ограниченное число линии преципитаций не только с "антигюрзой",н и антителами также филогенетически далеких от нее видов как кобр В то время как антигены степной гадюки показывают заметно меньше число линий, хотя они и обнаруживает много общего с гюрзами и ко рами в экологическом плане, некели обыкновенная гадюка.

С целью более дифференцированного анализа различий между ре акциями "антиген-антитело" мы использовали также метод'иммуноэлс трофореза. Результаты опытов подтверждают данные, полученные по Оухтерлони,Наибольшее число дуг преципитации показывают все вид1 и подвиды щитомордников с сывороткой "актигюрза". Наименьшую ев) обнаруживают антигены западного щитомордника против антикобры. ( другой стороны дальневосточный щитомордник, имеющий довольно от-

Число ду

Кобры I

Гюрзы 4

Эфы 3

Щитомордника I

Степной гадюки Z

Обыкновенной гадюки 4

Таблица б

Данные иммуноэлектрофореза мезду ядом и противоядными сыворотками

Антигены

; Противоядные сыворотки_

!АнтигюргАнтнкоб-!Лнтиэфа ,Полнпа-! за ! ра ?_! лентнпя

Кобры Гюрзы

Степные гадюки

Обыкновеннме гадюки

Рогатые гадюки

Гадюки Радде

?!елкочешуйчатоД эфы

Кавказской гюрзы

Западного щитомордника

Дальневосточного щитомордника

16х' б 9 8

11 7

12 О

б

10 27 8 9 10 8 23 II 9

7

I 17 8 6 б 5 28

3 18 20 9 7 О

18

" - число дуг преципитации.

личнтельний спектр яда показывает весьма сходнуа серологическую картину с антигенами западного щитомордника. В случае специфической реакции меяду ядом и сывороткой антикобра наблюдается сравнительно небольшое число дуг преципитации на кммунофорегряммз, но отличие от гадюковых линии преципитации имеет сильно вытянутую форму. Слабую иммуногекность яда кобры связывают с небольшой моле кулярной массой белков яда, в особенности его нейротоксического компонента. Полученные нами данные по антигенной природе змеиных ядов дают основание утверждать, что эволюция иммунологических свойств у различных представителей ядовитых змей шла а разной скоростью не только у представителей разных семейств, но и у разных видов и подвидов одного рода.

3

3

- 26 -

ГЛАВА. У. ИССЛЕДО В А! 1Ж ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА СМЮИШМ КРОВИ ЗЖ2 И ЕЕ 14У".ЗДЮЛ0ГНЧЕСК0И СВЯЗИ С ЯДОМ

5Л,Белковые фракции сыворотки крови змей

Изучение сыворотки крови змей ваяно в качестве дополнительного теста при выяснении родственных связей змей. С другой стороны, контроль за изменением соотношений отдельных компонентов сыворотки отдельных особей, что приобретает особую актуальность при разработке вопросов усовершенствования способов содержания ядовитых змей в неволе. Изучение сыворотки крови змей имеет также большое значение и в плане выяснения механизмов самозащиты от собст-вснноро яда.

Компоненты плазмы крови среднеазиатской, кобры при электрофорезе на агаре разделяются на три основные фракции: альбуминовая, следующая за ней фракция со средней подвижностью и катодная полоса вытянутой формы. Как и у других видов ядовитых змей основную массу сывороточного белка кобры составляют анодные фракции при электрофорезе на агаре.

Сыворотки крови гюрз, показывают характерный спектр, свойственный не только для сем.гадюковых, но и для всех представителей ядовитых змей Средней Аэик. Основными компонентами сыворотки гюрзы являются слабоподвижные и быстромигрирующие фракции, которые • составляют значительную часть цельной сыворотки. Отдельные коыпо-нентн менее выражены и имеют небольшое процентное соотнопение. ' Слабомигрирувщая анодная фракция обладает наибольшим "весовым" соотношением, в случае уменьшения плотности этой фракции наблюдав1 ся появление дополнительного компонента с катодной подвижностью. Хотя причина подобной вариации не известна, возмошо она связана с патологическим состоянием организма. По нашим данным воспалительные процессы, часто наблюдаемые у гюрз, сопровождаются увеличением плотности катодной фракции по подвианости соответствующей

Ззсовь'е состкоагн « белзогьсс ¡Ьэз'алШ г

Вид змей ; Анозные ■Тпз.ьт;'/!

т ! . ! » !«!.!.!. • -П '-"б ! - 5 > а4 ! "3 ' А2 ' Л1

Кобра 77. I 22, ,8 £Э, б 41, 5 23. ,7

15, 15. ,3 17, 5 8, ,2 4, >6

ГЪрза 21. . о 70. .6 93. I 49, .7 56, 1

4, ,7 15, ,3 20, 8 11. 13,

Эта 15.0 38. Л 90,3 с 5 о 50. 0 45", .8 32, ,3

3,6 Д 21, 16, 1 - 12, .0 II, ,0 7 ,9

Обыкновенная 21. С 73 ,4 44. 1 57, .6 36 п

гадпка •5, 21, ,3 II, 7 15 ,5 ¿3 О 1

Степная гадюка 51, ,8 75. .5 52. .0 '44. 2 25. 46

13, 13 ,0 II, ,0 гч ( . 11

Эапад!й!Й щито- £8. ,8 11 7! 68, 8 80, 3 с>3 , I

^ордник 12. 0 '0 1^ 13 .4 12 а 15 т 12 .0

г. з зкглзн

Таблица 7 •зсготок проэк различных видов

i Катодные фракции

I % i h I K3

24.3 4,8 57.2 11.3 ÎT2 22 ,2 ,0

56 7 .12,7 26,1 6,3 57, 12. /7 с Î ~

22,9 s к О, и 23,7 5,7 16,7 4,0 14 •3 .0 ,4

39,0 10,4 24,2 "б,4 21, 5. А ,7

45,0 11,3 27,0 21 б . «3

46,2 31,3 49,6 40, 7

8,7 6,0 О 9 7 ,6

-

глобулинам сыворотки млекопитающих. Это явление, очевидно, объясняется тем, что в организме змеи происходит процесс образования аутоиммунных тел против собственного патологического белка, иначе трудно объяснить наблюдаемые отклонения в спектре отдельных фракций, так как взятые для сравнения змеи были отловлены в одно время и из одного и того же района.

Степная гадюка, сыворотка крови которой во многих отношениях обнаруживает сходство с гюрзой, отличалась тем, что у степной гадю ки слабомигрирующие компоненты характеризуются неустойчивыми "весовыми" соотношениями. Другая видовая особенность сыворотки гадюки состоит в том, что не всегда четко выделяется преальбуминовая фрак ция. Очень часто наблюдается также наличие незначительных индивиду альных отклонений, проявляющихся в изменении подвижности и весово! соотношения компонентов; они варьируют также внутри одной группы совместно обитающих животных. Подобные внутрипопуляционные колебания, по-видимому, связаны с изменениями в возрастной структуре ш-вотных данной популяции. Обыкновенная гадюка во многих отношениях обнаруживает сходный спектр со степной гадюкой, только у первой р< ко выражена индивидуальная фракция со значительной плотностью.

Из всех обследованных* наш сывороток разных змей сыворотка эфы отличалась по элвктрофоретическим свойствам и биологической в риабильностью. В частности» она имела наибольшую величину заряда, и была подвержена большей внутрипоггуляционной изменчивости, что' вытекало из данных, полученных в разные годы и из разных районов Средней Азии.

Отличительной особенностью сыворотки крови западного и воете ного щитомордников является наличие катодных компонентов. Сопостг ление спектра сыворотки двух видов щитомордников обнаруживает зш чительное сходство, хотя они не идентичны; внутрипопуляционные в?

Таблица 8

Дуги преципитации, полученные иммуноэлектрофорезом

Антигены .| Антисыворотки

!ПоливаленгАнтигюрза|Антиэфа »Антиноб-_1 тная_I_!_! ра

1.Сыворотка гюрзы 4х 5 2 I

2.Сыворотка щитомордника 2 2 1-

3.Сыворотка степной гадюки - II-

4.Сыворотка эфы 2 3 2 х

5.Сыворотка разноцветного

полоза I I - -

у

- число дуг преципитации.

риации в спектре сыворотки обоих видов щитомордников сохраняются на довольно высоком уровне, хотя сыворотка восточной популяции менее подвержена изменчивости, чем у западной. Это положение, на наш взгляд, объясняется тем, что последняя популяция более пластична, Следовательно у нее больше потенциальных возможностей освоить но-Еые территории.

Таким образом, белки сыворотки крови ядовитых змей имеют большее сходство по спектру, чем компоненты змеиных ядов. С другой стороны, белковые спектры сыворотки крови этих змей оказались ыен$е устойчивыми признаками для таксономических целей и, следовательно, мало пригодны для выяснения межпопуляционных особенностей змеН.

Взаимосвязь мекду сывороткой крови и ядом змей. Белки крови разных видов животных, как известно, характеризуется неодинаковой иммунологической специфичностью даже в том случае, если по выполняемой ими функции они не отличаются друг от друга. Наши эксперименты показали, что сывороточные белки многих видов змей Средней Азии дают реакцию преципитации с противоядной сывороткой "антигюр-

па" (Туракулов.Дэвлятов,1974). Что касается аналогичной реакции между ядом и сывороткой крови змей, то здесь линии преципитации но наблюдаются. Такие же данные получены с другими ядами ( Шп-ьоп ,1970). Это свидетельствует об' отсутствии четкой иммунологической связи между белками ядов и сывороток соответствующих видов змей.

Но так как связь между антигенами и антителами основана на реакции преципитации, то отсутствие ее между белками сыворотки крови и яда змей вполне закономерно: так как известно, что аутоиммунные тела образуются только при патологии отдельных органов животных и человека. Следует подчеркнуть, что реакции преципитации,наблюдаемые с сывороткой гюрзы, эфы и обыкновенной гадюки по величине перемещения соответствуют анодным и катодным компонентам средней подвижности, тогда как в случае с сывороткой западного щитомордника и степной гадюки дуги преципитации наблюдаются только с анодными компонентами. Эти данные лишний раз подчеркивают, что иммунологические свойства ядов змей не всегда подтверждают родственные связи меаду ядовитыми змеями. Наш результаты наводят на мысль, что в сыворотке крови ядовитых змей имеются белки иммунологически комплементарные, соответствующим антителам противоядной сыворотки. Степень сходства сывороточных белков у разных видов змей неодинакова и она, по-гидимому, определяется теми небольшими изменениями в аминокислотной последовательности белков, выполняющих одни и те же функции, которые возникли в процессе эволюции змей и которые часто можно обнаружить с помощью метода иммуноэлектрофореза.

ГЛАВА У1.ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ядовитах'зж] ' -

6Л.Состояние популяции ядовитых змей • В процессе использования природных ресурсов, в; частности фауны и флоры, роль и ответственность человека всегда быта на-

много выше, чем это представлялось на первый взгляд. Но для правильной оценки природной ситуации, для разумного использования отдельных видов организма, необходимо учитывать роль и значение отдельных компонентов для сохранения целостности биоценоза. Особенно остро обстоит дело с охраной редких и исчезающих видов животных.

Сокращение численности змей в природных условиях приводит к несоответствию между потребностью в змеином яде и возможностью серпентариев поставлять его. Основной фактор уменьшения количества змей в природе - деятельность человека. Так, среднеазиатская кобра до 1954 года водилась в окрестностях Хаваста, в настоящее время ее там нет. В Сайхан-сае (Бабатаг) в 1964 году за один день отловили 5 кобр, в последующие годы ее численность уменьшается (Ядгаров,1975; Давлятов,Радяабов,197б). В окрестностях пос.Луначарский под Ташкентом раньше водилась степная гадюка, теперь она исчезла. Резко сократилась ее численность у станции Отар, которая славилась как змеиный очаг. Популяции гюрзы в горах Нуратау настолько подорвана, что отлов ее должен быть отодвинут на длительный срок (Раджабов и др.,. 1978). Еще в недалеком прошлом (лет <Л) то (.ту назад) на лробто Нурптоу гюрзы были самыми обычными и многочисленными (Богданов,1960,1965). В Нуратау ранее за часовую экскурсию встречалось до 15-20'особей гюрз. Спустя 8-10 лет в результате массового отлова численность гюрзы значительно сократилась и составляла 3-4 особи за такое же время экскурсии (Зинякова,1967). Наши учетные данные, проведенные п весенне-летний периоды 1978-1979 гг. на склонах хребта Нупатау (окр. Аццагин-сай, Синтапсай) показали, что численность гюрзы составляет в среднем 0,5 особей на 10 км маршрута или менее 0,1 особей/га. Эти цифры говорят сами за себя.

ЭДа, в отличие от других, является универсальным видом. Еще и шестидесятых годах эфа была многочисленной на юге Узбекистана в

долинах рр.Сурхандарьи, Карасу й на. обширных песчаных массивах Учкызыла, Джаркургана, а также в ряде мест поймы р.Амударьи и ( хавдарьи (о.Лрал-Пайгамбар, Салават, Соленое озеро и др.). Hai ример, в окр.Салавата, старого Термеза за 2 часа экскурсии вст] чали до 12 особей эф (Ядгаров,1971). Исследования последних ле: показывают, что эфа в этих районах почти исчезла. Учетами, npoi денными в марте-апреле 1977,1979,1980 гг. установлено., что в ш зипной части р.Карасу на I га насчитывается в среднем до 3 особей, а в верхнем течении этой реки от 0,6 до I особи. В Учкызьи Каттакуме, о.Арал-Пайгамбар, Соленом озере оно повсеместно bctj чается и составляет 0,3-0,4 особей/га (Давлятов и др.,1982).

Примеров подобного рода можно привести очень-много. Нам кг жется важным утверждение того факта, что- в связи с интенсивным освоением целинных и пустынных районов в Средней Азии проксход; значительные изменения в состоянии животного мира, т.е. от пэд< ного антропогенного пресса особенно сильно страддда слабо trarps рующие пресмыкающиеся - змеи.

Красная книга. Дня обоснования стратегии охраны живых оргг низмов были сформулированы следующие принципы: разнообразие жи! организмов, которые обеспечиваются устойчивостью животных сообществ, их потенциальная полезность, всеобщая взаимосвязь всех трофических звеньев живой природы.

Таким образом мысль о необходимости сохранения всего видо! го многообразия животных получила всеобщее признание. Прочност! и устойчивость экосистем, их способность к саморегуляции имеют прямую зависимость от числа видов, входящих в систему. Следовательно исчезновение на земле любого биологического вид,а, должнс рассматриваться как крайне нежелательное явление для биосферы i целом.

- зз -

Любой вид исчезает не сразу, а путем сокращения и исчезновения отдельных его популяций. Поэтому популяционно-биологические проблемы связанные с охраной живых организмов сегодня оказывается не просто актуальными и сверхважными, без популяционного подхода невозможно дальнейшее развитие учения о микроэволюции,а, следовательно, и организации научно-обоснованного управления животными организмами (Яблоков,1987).

В Красную книгу СССР и Узбекской ССР внесена среднеазиатская кобра. На основании наших исследований можно утверждать, что' в последнее десятилетие в результате интенсификации ирригационного строительства в республике ежегодно погибают 20-30 голов кобры.

Например, весной 1977-78 гг. в Каршинской степи при строитель стве ирригационных сооружений было убито 6 экз.кобры. В 1901-1982 гг. только на среднем побережье р.Тупаланг местными жителями было уничтожено 9 особей кобр.

Следовательно антропогенное воздействие выражается в ликвидации естественных.мест обитания змей.

Заповедники и заказники. В настоящее время в нашей республики ф, заповедников, из которых 4 расположены.в горах и 4 в поймах рек, Ш в пустынных районах. Имеется также 7 заказников, Почти во .всех заповедниках имеются ядовитые змеи. В Арал-Пайгамбаре обитают эфа и гюрза, в Каракульском тоже эфа, в Чаткальском заповеднике западный щитомордник, п Бадай-Тугае - гюрза, Зааминском и Нура-тинском - тоже гюрза.

Совсем недавно нашей лабораторией подготовлено и передано предложение в Совет Министров УзССР относительно организации специализированного заказника для эфы. Намечаемый заказник расположен в районе р.Карасу между Ангором и Шерабадом. Его протяженность 50 км, ширина 100-150 четоров. В настоящее время в зтом за-

казнике продолжаются исследования, начатые нами еще в 1979 г. Эти работы направлены на выяснение степени выживаемости отпущенных зм< после эксплуатации их в неводе.

Следует подчеркнуть, что вышеперечисленные заповедники в опр< деленной степени являптся изолированными районами для пресмыкающи: ся, где обмен генетической информацией сведен к минимуму. Поэтому на этих охраняемых территориях удобно вести научно-исследовательские работы, направленные на изучение популяционной специфики животных, что позволяет определить степень микроэволщионных преобразований.

Размножение змей в неволе .

Одним из основных этапов в плане сохранения природного запас! ядовитых змей является их размножение в неволе. Наблюдениями сотрудников нашей лаборатории и других герпетологов показана возможность получения приплодов у ядовитых змей и выращивания их в уело виях террариума. За исключением нескольких работ, под размножение! многие авторы понимают в основном случае откладки яиц или рожденш детенышей змеями, поступившими в неволи и оплодотворенными еще в природе. Но вопросами размножения ядовитых ямей в питомниках специально не занимаются. До настоящего времени специализированные п томники по выращиванию молодняка ядовитых змей не существуют. Пр чиной тому, очевидно, является крайне слабая разработанность вопр сов индивидуального развития. Это положение, в частности, объясня ся тем, что у всех чешуйчатых в том числе и у птиц, эмбриональное развитие начинается, когда -яйцо еще находится в яйцеводах самки. Показано также, что у разных видов змей яйцо откладывается на раз ных стадиях развития, иногда на очень поздних, вплоть до наступле ния яйцоживорождения (Корнева. ,1966). С другой стороны, выращивав мне поголовья сеголеток ядовитых змей в течение 2-3 лет не дают

продукции, т.е. от них нельзя получить экономическую выгоду, а затраты на них значительные. Тем не менее, размножение ядовиты;: змей не должно основываться на сиюминутной выгоде, при поточно.'.; методе оно быстро оправдывает псе расходы за несколько лет (Лакеев, 1973). °

С целью охраны и рационального использования лдотгмх яией мы предлагаем:

1.Прежде всего необходимо определение срока отлова зм^й, при чем это мероприятие,по-видимому, следует узаконить, как н>»п,<;:мэ'., принято в отношении лошш рыб. Разумеется, подобнее мерппрннги-' будут рассматриваться диф¡еренцированно, учитывая ввдопуг" я гоогр-. фическув особенность ядовитых змей с те:: расчетом, чтоб» сяг».,т т> ли оставить потомство в природе. Целесообразность такого подхода заключается еще в том, что змеи осеннего отлова токе подготмьявм.: к зиме, поэтому сравнительно легко переносят условия, неволи.

2.Важнейшим вопросом является пополнение природного пничол ядовитых змей. Для поддержания оптимального состояния и^пулит'.:; целесообразно будет организовать обратный выпуск змеи п пир. -деленного срока эксплуатации их, с последующим иаблк^енш'гд янваемостью атих змей в природе, тач- как для тщоР пог/л/.цк!: м пень выживаемости будет различной. При этом больмое знпчен.и! точное определение места отлова и выпуска змей, так к^н иро'чш:' выживаемости выпуз;енних змей во много« определяется этим чбсга>, тельством,

3.Не менее важным мероприятием является также организация взятия яда непосредственно в природе, для чего необходимо организовать временные (летние) стационары п змеиных очагах. Например, такую работу мы можем провести с эфой во вновь организуемом оак>«:>-нике. Работа, проведенная в этом плане с обыкновенной гадпко" :г."--

казала возможность и рентабельность взятия яда в полевых условиях СЛомброс, Недялков,1977). Нам кажется реальный путь к таким мероприятиям должен исходить из конкретно поставленной задачи. Например, для промышленных целей организация подобной передвижной лаборатории является одним из способов сохранения природного запаса ядовитых змей, с другой стороны, плотность популяции ядовитых змей должна быть достаточной для такой работы. Отлов и содержание ядовитых змей целесообразно организовать только на научной основе, с целью исследования генетической и экологической структуры популяций с одновременным использованием ядов змей для научных целей. В этом случае за ка-кдай популяцией можно закрепить соот ьетствувдие учреждения или группы охотников-ловцов, повысить у них ответственность и заинтересованность за полноценность популяций.

в и в о д ь1

I.Впервые выявлены существенные популяционные различия адаптации змей к условиям кнзни в серпентарии. Показано, что змеи одних и тех же видов, добытые в разных географических районах, отличаются по продолжительности жизни в серпентарии.

2.Различные виды змей отличаются по адаптации к условиям содержания в неволе, что проявляется в этологии, интенсивности приема пищи и продолжительности жиани в серпентарии. Оптимизация, уело вий содержания легко достигается у кобры (продолжительность лизни в чеволе составляет в нашем серпентарии 12-13 лет) и плохо у мел-

I

ких видов - степной гадюки (4-5 месяцев) и др.

З.Яда всех изученных видов змей при фракционировании на агаре и полиакриламиде показывают специфичное для каждого вида содёр жание основных белковых франций. Вместе с те'.«, четко вычгтчятс^ межпопуляционные особенности в белковых спектрах ядов.

4.Тестирование токсичности высушенных ядов, проведенное на белых мышах, показало, что тлеются популяционные различия, достигающие в среднем +150.3. Токсичность ядов взрослых змей не зависим от продолжительности содержания в неволе (от 3 до 9 лет) и условий содержания (влажности и др.), что скорее всего свидетельствует в пользу генетической запрограммированности этого показателя яда змей.

5.Показано, что в отличие от токсичности яда наблюдается сезонная вариабильность АТФ/аэной и лротеяэной активности ядов при максимуме в июле-августе, т.е. в период наибольшей активности змэй. Эти данные говорят о том, что изменчивость и приспособляемость ядовитых змей к условиям существования из всех свойств ядов отражается в наибольшей стелен:! ¡га их переваривающей способности: и периоды наибольшей активности и интенсивного питания значительно повышается переваривающая (протеазная) активность ядов.

6.Электрофорезом на агаре установлены однотипные, белковый спектры сывороток крови изученных, видов змей. Вместе с тем сыворотки крови различных видов змей отличаются по плотности и ско]ю<-т перемещения отдельных белковых фракций, а иногда и числом последних. На примере ядовитых змей Средней Азии впервые отмечен.-, .иммунологическое сходство' мекду противоядной сывороткой и сыворс" кой крови змей. Эти результаты в&вды с точки зрения антитокоичос кого эффекта сыворотки кропи змей, и и расшифровке механняма агаи, защиты их организма от собственного яда.

7.Яды 10 видов змей, относящихся к аспидам, гремучим и толковым, дают линии преципитации с противоядной сывороткой "пит; гюрза", "антикобра",,,антизфа" и поливалентной противоядной сироткой. В исследованных ядах имеются антигены общие для всех ни-дов змей. Наибольшее число линий преципитации наблюдается пси

взаимодействии ядов гядюковых со специфическими антисыворотками против них. Наименьоее число дуг преципитации показывают протн-воядные сыворотки "антиэфа" и "антикобра" против негомологичных антигенов. Яды всех видов щитомордников дают по несколько линий преципитации со всеми антиснворотками.

0.Внутривидовые различия, установленные наш ни различных уровнях организации змей, связаны с их популяционными особенностями, обусловленными специфичность» экологии каждой популяции. Подтему при химико-Т-армакологическом исследогании, вьщелении и очкетко Физиологически активных ледеств из яда, а также при использовании ядов в медян/те важно учитывать возможные популяцион-ные нляенонил отдельных свойств змеиных ядов. Проведенные нами »•сследопанля наталкивают на мысль, что должны быть созданы эта-лоннпе образцы по различным активностям, и что производство диагностических и лечебных препаратов дотано тестироваться на основе сравнения с усредненными параметрами эталонных препаратов.

9.Разведение и выращивание ядовитых змей в неволе отработаны экспериментально.' ыододыэ змеи в условиях серпентария становятся взрослыми значительно быстрее, годовалые гюрзы, щитомордники и оЗркнорчнние гадмки, пк-ртценные в неволе, ло свое»,-у размеру и •:".ссе соответствует двухлетком и трехлетка;.! из природы. Это объяс тстоя тем, что увеличение прироста веса и размеров тела дости-. ррстся за счет пропуска зимней пауэн п питании змей.

ID. Обра?ш>:Р выпуск в природу ядовитых змей после 5-кратного ут/жтятия показан» vr-\ выкиваемость на воле, но ускоряющийся про-•'гге разрушения местообитания экей в связи с хозяйственной деятельностью человека, сводит на нет все усилия в этом направлении ¡1'~"уг?'г/ гдяой ив основных задач'становится создание серпентариев па-кчутого цикла без отлова змей в природе. Это позволит провеет

селекционную работу по обогащению генофонда популяции, направленную на отбор наиболее пдопродуктивншс змей,

РАБОТЫ.ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1.Давлятов Я, Электрофоретическое фракционирование . зкеиного яда на агаровом геле // Узб.биол.журнал.-1963.-$ 3.-С.45-49.

2.Давлятов Я. Фракционирование ядов некоторых видов среднеазиатских змей и сравнительное изучение токсичности отдельных фракций // Вопросы биологии и краевой медицины.-1963.-Вып.-4.-С.366-368,

3.Сахибов Д.Н..Давлятов Я. Сравнительное изучение прямой гемолитической активности ядов змей // Герпетология Средней Азии.-1968, - Ташкент: Фан,-С.77-80.

4.Давлятов Я. Сравнительное изучение токсичности отдельных фракций ядов змей.1-я конференция посвященная ядовитым животным Средней Азии и их ядам.-Ташкент,1970.-С.242-246.

5.Давлятов Я,,Маликов М. Изучение токсичности различных образцов еда кобры // Тез.докладов П Всесоюзного биохимического съезда.-

1971.Ташкент,-С.39-41.

6.Давлятов Я. .Крылова Е.С. Токсичность яда среднеазиатской тор-зы при содержании еэ в нэволо // Докл.АН Уз ССР.-1970.-',» I0.~C.4<1~4d.

7.Давлятов Я..Крылова Е.С. Изменение биологических свойств ядон среднеазиатских змей // Сборник содержание ядовитых змей в неволе,-

1972.-СТаик0Нт.-С.Г63-170.

8.Крылова Е.С..Давлятов Я. О зависимости токсичности яда среднеазиатской гюрзы от экологических факторов и физиологического состояния // Докл.АН УзССР.-1973.-№ 4.-С.70-72.

9.Козлова С.С..Давлятов Я. Изменчивость аскорбиновой кислоты в некоторых органах обыкновенных гадюк и среднеазиатских гюрз при содержании в неволе // Тез.докл.Ш Всесоюз.герпетологич.понф..-1973.

- ад -

Наука.Ленинград.-С.98-100.

Ю.Давлятов Я.,Маликов Ы. Некоторые биохимические показатели яда среднеазиатских и кавказских гюрз// Тез.докл.1У Всесоюзн. герпетологич.конф.-1973,Наука,Ленинград.-С.73-75.

П.Давлятов Я. Иммуноэлектрофоретическое изучение ядов змей // Узб.биол.журнал.-1973.5.-С.67-68.

12.Туракулов Я.Х.»Давлятов Я. Взаимосвязь между иммунологическими свойства:« ядов и сывороток крови змей //Узб.биол.журн.-1974.-» 5.-С.10-12.

13.Давлятов Я. Сравнительное изучение сыворотки крови змей // Узб.биол.яурн.-1974.-№ 6.-С.28-30.

14.Туракуд-0'i} Я.Х.,Давлятов Я. Популяционныа различия в составе яда гюрзы // Курнал эволюционной биохимии и физиологии.-1975.-Том XI.-С.316-318.

15.Давлятов Я.,Радяабов" В. Ядовитые змеи Узбекистана и их охрана // Респ.конф.Региональные проблемы рационального использования и охраны биосферы. Тез,докл.-1976.Фан,Ташкент.-С.28-30.

16.Давлятов Я..Маликов М.М.,Крылова Е.С..Насыров А. Популяцион-ныо различия в составе яда среднеазиатской кобры // IУ Всесоизн. герпетолог.конф. -1977.Тез.докл. Наука, Ленинград.-С.73-75.

17.Давлятов Я.Д..Насыров А..Радяабов Б. К изучению белковых фракций сыворотки крови змей // 1У Всес.герпетолог.конф.Тез.докл. -1977. Наука, Ленинград...-С.152-153.

18.Радаабов Б. .Давлятов Я. .Ядгаров Т. Некоторые редкие и исчезающие виды змей Узбекистана // Республ.конф.Охрана животного мира и растений Узбекистана,тез.докл.-1978.Ташкент.-С.32-33.

19.Давлятов Я..Маликов М.М. Некоторые изменения в яде среднеазиатской кобры из различных географических районов юга Средней Азии // УП Всес.зоогеограф.конф.-1980.Тез.докл..Наука,Москва.-288с

• - 41 -

20.Давлягов Я.,Ядгаров Т.,Раджабов Б. К содержании ядовитых змей в неволе // 2-я респ.конф.(Актуальные проблемы охраны окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов). Тез. докл.-1960,Ташкент.-22 о.

. о

21.Давлятов Я. Изучение сыворотки крови зые.1 // Доклады АН Уз ССР. - 1980.-$ 4.-С.62-63.

22.Давлятов Я. Видовые и внутривидовые особенности в спектре и свойстве ядов змей // 5-я Всес.герпетолог.конф.Тез.докладов.-1980, Наука.Ленинград,-С.45-46.

23.Давлятов Я.»Маликов М.М. Некоторые различия в яде обыкновенной гадюки // Механизм действия зоотоксинов. Межвузовский сборник.-1201,Горький.-С.25-29.

24.Туракулов Я.Х.,ДаБЛятов Я. Иммунологическая характеристика ядов змей // Механизм действия зоотоксинов. Межвузовский сборник.-1982.Горький.-С.72-75.

25.Давлятов Я.,Ядгаров Т.,Раджабов Б. О численности и охране песчаной эфы в Узбекистане // Респ.конф.Охрана и воспроизводство животного мира Узбекистана.-1982.Тез.докл..Ташкент.-С.18-19.

26.Давлятов Я.,Вашзтко Э.В.,Радтбов Б,.Чикин Ю.А. Ядовитые змоъ Узбекистана и оказание первой помощи при их укусу // Ин^орм.сооо'а. .1984.Фан,Ташкент.-С.1-12.

27.Давлятоп Я. Об охрана и рациональном использовании ядовиты;: змей в Узбекистане // Узб,биол.журн.-1985.-№ 3.-С.49-51.

28.Давлятов Я. Некоторые результаты изучения изменчивости ядо!= змей // 6-я герпетолог.конф.-19®.Тез.докл.,Наука,Ленинград.-6& с.

29.Давлятов Я. Некоторые изменения в яде среднеазиатской кобру // Доклады АН УзССР.-198о.- » 1.-С.51-53.

30.Давлятов Я.,Акрамов М.Ш.,Ишанова М. Популяциошше различия в яде щитомордника // Докл.АН УзССР.-1985.-№ 9.-С.53-6Д.

- иг -

31. Дзелятое Я., Нитеагог З.Н., Сартаена Х.!.к, РадкзбоЕ Б. Рациональной иаиог.ьзоаание ядовитых змей .и их ядов // Актуально проблемы Сиос^оры Узбекистана.-1985. Тез.докл.,Ташкент,с.15

32. 'дввлятое Я., Цвхвудов с. Изучение гематологических пока-затоляй кроБП некоторых еидое рвптплпй //-Доклады АЛ УзССР.- -1985.-¡¡: 10, с. 53-55.

33. даэлнтог Я. Исследование ядое различных еидое елтонорд-кнкое// 1.!оханигм действия зооюксицов. Меыуз.сбор.-1985, Горький, с. 73-78.

34. Дазлягог Я. Элвктро^сретичеокай анализ ядог различных популяций кобры // Механизм ;-.е"стЕия зоотокышов. Иежвуз.сб.-

'1986, Горьки;1, с.42-47.

35. Дзблятое я., Акраиов Некоторые данные об изменчивости циуоиордш'ка // Узб.Сиол.курл.-1986, & 6, с. 63.

36. Давляго* й., Пабихалога С. Ядовигыо зубы и слюнные яслз-зы змоЛ // Узб.биол.журн.-1987, I!? 2, с. 43-45.

37. Пап/атов З.Ц., Дагллгов Я. Сраыение' биологической активности ядоз срв/.'кезалатской я клиоазиатскоЛ кобр // Докл. АН УПССР.-1988, '■": 9, с. 61-62.

38. ¿авлитог Я. йиунологическшз СЕоистьа саворогки крови змей // 7-я герцс,голог.кол4'.-1989. Тез.докл. Иаукова думка, Киев, с. 72-73.

39. „:!г:.!агс5 УЛ., Давд-ятоз Я. Ингибитор лротоолптических ''-'!•■•.' ¡тс£ на сыворотки кроги гярэи // Узб.оно.;.кури.-19Е9, & I,

СУ-СЭ.

В заклячокпк в^рохаю ологодараость академику АН УзССР, лау-;сп:у .;<зл:шско" пр';:.::и:, лрошоссору Я.Х.Туракулову за научную ноисуль-гаца» при ¿шыыешш лэстонцой работы.

Сопок.,тмль:

/