научная статья по теме ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЖАБЕРНОГО ЭПИТЕЛИЯ КАЛУГИ ACIPENSER DAURICUS И АМУРСКОГО ОСЕТРА ACIPENSER SCHRENCKII (ACIPENSERIDAE) ИЗ УСТЬЯ АМУРА Биология

Текст научной статьи на тему «ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЖАБЕРНОГО ЭПИТЕЛИЯ КАЛУГИ ACIPENSER DAURICUS И АМУРСКОГО ОСЕТРА ACIPENSER SCHRENCKII (ACIPENSERIDAE) ИЗ УСТЬЯ АМУРА»

ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2015, том 55, № 2, с. 236-240

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 597.442.591.87

ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЖАБЕРНОГО ЭПИТЕЛИЯ КАЛУГИ ACIPENSER DAURICUS И АМУРСКОГО ОСЕТРА ACIPENSER SCHRENCKII (ACIPENSERIDAE) ИЗ УСТЬЯ АМУРА © 2015 г. В. Н. Кошелев, М. А. Седова*

Хабаровский филиал Тихоокеанского научно-исследовательскогорыбохозяйственного центра — ХфТИНРО,

Хабаровск

*Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии — ВНИРО, Москва

E-mail: scn74@mail.ru Поступила в редакцию 08.07.2013 г.; после доработки — 04.02.2014 г.

Ключевые слова: калуга Acipenser dauricus, амурский осётр Acipenser schrenckii, жаберный эпителий, структурные нарушения, устье р. Амур.

DOI: 10.7868/S0042875215010105

Жабры рыб являются полифункциональным органом, в эпителии которого осуществляется ряд жизненно важных взаимосвязанных процессов, в первую очередь — дыхание и осморегуляция (Матей, 1990). Жабры контактируют с внешней средой и высокочувствительны к её состоянию. В жаберном эпителии, который служит тканевым барьером на пути поступления токсических соединений в организм рыбы, протекают адаптивные процессы на органном, тканевом и клеточном уровнях (Матей, 1990). Исследования, которые проведены на разных видах рыб, как отловленных в экологически неблагополучных районах, так и в условиях эксперимента при экспозиции с органическими и неорганическими загрязнителями, показали отрицательное влияние загрязнений на состояние жаберного эпителия (Solangi, Overstreet, 1982; Mallat, 1985; Романов и др., 1998; Крючков и др., 2000; Сясина и др., 2000; Сясина, Соколовский, 2001; Flores-Lopes, Thomaz, 2011; Adeogun, 2012).

В бассейне Амура и в Амурском лимане обитают два представителя семейства Acipenseridae — калуга Acipenser dauricus (=Huso dauricus) и амурский осётр A. schrenckii. У обоих видов отмечены различные гистоморфологические нарушения воспроизводительной системы и мышечной ткани, предположительно обусловленные загрязнением бассейна Амура (Кошелев и др., 2009; Кошелев, Евтешина, 2011). Гистопатологическое исследование жаберного эпителия, особо чувствительного к загрязнению водной среды, у осетровых Амура ранее не проводили.

Цель работы — оценить состояние жаберного эпителия калуги и амурского осетра, используя

морфологические и гистопатологические показатели.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Образцы жабр для гистологического анализа отбирали у живых особей калуги и амурского осетра, которых отлавливали в мае—июне 2009 г. в устье р. Амур на тоне у г. Николаевск-на-Амуре. Пробы фиксировали в жидкости Буэна (Ромейс, 1954). Фиксированный материал обезвоживали в этаноле возрастающих концентраций, проводили через хлороформ и заливали в парафин. Перед заливкой в парафин кусочки жабр выдерживали в целлоидин-касторовом масле в течение 3—5 сут. Срезы толщиной 5—7 мкм окрашивали кислым фуксином с докрашиванием по Маллори, гематоксилином по Эрлиху с докрашиванием эозином (Меркулов, 1969). Препараты изучали при разном увеличении под световым микроскопом OLYMPUS, оборудованном цифровой камерой.

Гистологическим методом исследованы жабры 17 экз. калуги (длина тела от вершины рыла до окончания средних лучей хвостового плавника 59—283 см) и 15 экз. амурского осетра (36—152 см). Встречаемость выявленных нарушений жаберного эпителия у отдельных особей выражали в процентах общего числа особей данного вида.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Гистологический анализ выявил разнообразные структурные нарушения в обоих отделах жаберного эпителия (филаменты и ламеллы) у всех исследованных особей калуги и амурского осетра. Тип нарушений и их степень не зависят от размеров,

Частота встречаемости основных типов гистоморфологических изменений в жабрах калуги Ларетег йаыпсш и амурского осетра Л. зскгепскп из устья Амура

Гистоморфологические изменения

Калуга Амурский осётр

Гиперплазия осморегуляторного и респираторного эпителия филамента 76.5 80.0

Деформация ламелл 76.5 73.3

Сосудистые расстройства 64.7 66.6

Смыкание ламелл 47.1 60.0

Атрофия ламелл 41.2 20.0

Отслоение и слущивание эпителия ламелл 29.4 33.3

Деформация филаментов 23.5 40.0

Колбообразные вздутия на конце ламелл 23.5 20.0

Частота встречаемости, %

пола и стадии зрелости гонад исследованных особей. Большинство выявленных нарушений носит характер неспецифических защитно-приспособительных адаптивных реакций, кроме того, отмечены патологические изменения (таблица).

У обоих видов осетровых наиболее часто регистрировали гиперплазию осморегуляторного и респираторного эпителиев филаментов жабр (рис. 1—3). Гиперплазия (увеличение количества клеток), по мнению Сясиной с соавторами (2000), является защитной реакцией организма на тканевом уровне, направленной на компенсацию и восстановление функций органа. У рыб она рассматривается как реакция на действие различного рода загрязнителей (Матей, 1996; Романов и др., 1998). У калуги и амурского осетра разросшиеся клетки эпителия филаментов жабр заполняли межламеллярное пространство (рис. 1); иногда разрастание осморегуляторного и респи-

раторного эпителиев филаментов приводило к образованию сплошных эпителиальных пластинок (рис. 2). Подобную патоморфологию — формирование сплошного эпителиального пласта вследствие гиперплазии эпителия филаментов — ранее наблюдали и у каспийских осетровых (Романов и др., 1998). По мнению исследователей, это могло быть результатом воздействия солей тяжёлых металлов. Гиперплазия респираторного эпителия ламелл является причиной образования колбооб-разных вздутий на их концах (рис. 4). Подобные вздутия отмечены у других осетровых, в частности, у белуги A. huso (=Huso huso), русского осетра A. gueldenstaedtii, севрюги A. stellatus и стерляди A. ruthenus р. Волга (Романов и др., 1998), а также у севрюги и персидского осетра A. persicus южного Каспия (Movahedinia et al., 2012).

У калуги и амурского осетра гистологически выявлено смыкание ламелл из-за разрастания

Рис. 1. Гиперплазия эпителия филамента и слияние ламелл в жабрах калуги Ларетег ёаыпсш. Увел. здесь и на рис. 2— 6: об. х 10, ок. х 20.

Рис. 2. Гиперплазия эпителия филамента и

сплошной эпителиальный пласт в жабрах калуги Лс1-ретег ёаыгкш.

238

КОШЕЛЕВ, СЕДОВА

Рис. 3. Гиперплазия эпителия филамента и ламелл слияние ламелл в жабрах амурского осетра Acipenser schrenckii.

Рис. 5. Отслоение респираторного эпителия в жабрах амурского осетра Acipenser schrenckii.

клеток эпителия филамента и ламелл (рис. 3), в результате чего уменьшается общая диффузионная поверхность жабр, так как увеличивается расстояние между внешней средой и кровью в капиллярах. По литературным данным (Hughes, Morgan, 1973; Романов и др., 1998), это становится причиной развития гипоксии, что в свою очередь приводит к учащению сердечного и дыхательного ритмов. К числу частых патологий жабр калуги и амурского осетра относится изменение формы и деформация ламелл. Ламеллы при этом приобретают S-образную или извитую формы (рис. 4). Часто ламеллы сливаются друг с другом разными частями — концевыми участками или по всей длине. У обоих видов отмечено отслоение и

Рис. 4. Колбообразные вздутия на концах респираторных ламелл с включением слизистых клеток и деформация ламелл в жабрах калуги Acipenser dauricus.

Рис. 6. Расширенные кровеносные сосуды в ла-меллах жабр калуги Acipenser dauricus.

слущивание респираторного эпителия ламелл (рис. 5).

У калуги и амурского осетра выявлены различные сосудистые расстройства — неравномерные расширения сосудов филаментов и капилляров ламелл (рис. 6), появления стазов. Отмечены нарушения целостности капилляров, выход форменных элементов за пределы кровяного русла, появление очаговых кровоизлияний. У отдельных особей выявлена инфильтрация жаберного эпителия клетками крови (рис. 7), отмечаются участки разрушенного эпителия. Совокупность выявленных изменений свидетельствует об элементах воспалительного процесса как острого, так и хронического характера. Сходные нарушения зарегистрированы у четырёх видов осетровых

из предустьевой зоны р. Кура (Валибекова, Руста-мов, 2004). Отмеченное кровенаполнение органа носит компенсаторный характер и, возможно, обусловлено ухудшением газообмена.

Как и у некоторых других видов осетровых (Романов и др., 1998), у калуги и амурского осетра выявлена атрофия ламелл. Ламеллы полностью отсутствуют как с одной стороны филамента (калуга — 17.6%, осетр — 6.7%), так и с двух сторон (калуга — 11.8%, амурский осетр — 6.7%). Кроме того, у некоторых особей наблюдается непосредственно сам процесс разрушения ламелл (калуга — 11.8%, амурский осетр — 6.7%). Атрофия ламелл в жабрах калуги и амурского осетра является необратимым морфофункциональным нарушением. По мнению Романова с соавторами (1998), такие нарушения, как гиперплазия респираторного эпителия и различные сосудистые расстройства, могут рассматриваться как обратимые в случае изменения экологической обстановки.

Кроме массово отмеченных нарушений, у калуги и амурского осетра встречаются следующие гистоморфологические нарушения: разрывы ламелл, раздвоение филамента и гипертрофия хряща филамента.

В настоящее время не представляется возможным достоверно определить причину возникновения гистоморфологических нарушений жаберного эпителия филаментов и ламелл у калуги и амурского осетра. Возможно, что они стали следствием хозяйственной деятельности в бассейне р. Амур, где проживают около 100 млн жителей. Ежегодно в воды Амура с российской стороны сбрасывается около 800 млн м3 сточных вод, из которых 60% без очистки; в приток Амура (р. Сунгари) с китайской стороны — от 6.5 до 15.0 млрд м3 промышленных и коммунальных сточных вод в год, из которых 90% без очистки (Воронов и др., 2008). В результате этого воды в устье р. Амур в 2008 и 2009 гг. по степени загрязнения были отнесены к категории "грязные" (Государственный доклад ..., 2010). Таким образом, экологическая среда обитания калуги и амурского осетра может классифицироваться как неудовлетворительная. По-видимому, описанные нами нарушения в строении жаберного эпителия калуги и амурского осетра стали, как и у других видов рыб,

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»