научная статья по теме ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕРРЕНАЛОВОЙ И ХРОМАФФИННОЙ ЖЕЛЁЗ У ПОЛОСАТОЙ КАМБАЛЫ LIOPSETTA PINNIFASCIATA ИЗ АМУРСКОГО ЗАЛИВА (ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО, ЯПОНСКОЕ МОРЕ) Биология

Текст научной статьи на тему «ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕРРЕНАЛОВОЙ И ХРОМАФФИННОЙ ЖЕЛЁЗ У ПОЛОСАТОЙ КАМБАЛЫ LIOPSETTA PINNIFASCIATA ИЗ АМУРСКОГО ЗАЛИВА (ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО, ЯПОНСКОЕ МОРЕ)»

ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2014, том 54, № 1, с. 97-106

УДК 597.587.9.574.633.591.147.6

ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕРРЕНАЛОВОЙ И ХРОМАФФИННОЙ ЖЕЛЁЗ У ПОЛОСАТОЙ КАМБАЛЫ LIOPSETTA PINNIFASCIATA ИЗ АМУРСКОГО ЗАЛИВА (ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО, ЯПОНСКОЕ МОРЕ)

© 2014 г. В. Б. Дуркина, В. В. Подкопаева*

Институт биологии моря Дальневосточного отделения РАН — ИБМ, Владивосток * Приморское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Владивосток

E-mail: vdurkina@mail.ru Поступила в редакцию 23.07.2012 г.

По данным исследований 1999—2005 гг., у полосатой камбалы Liopsetta pinnifasciata, обитающей в Амурском заливе (зал. Петра Великого, Японское море), после 2001 г. зарегистрировано двукратное снижение площади ядер клеток интерреналовой и хромаффинной желёз, что свидетельствует о существенном ослаблении повреждающего действия окружающей среды на рыб. Предполагается, что одной из основных причин гипертрофии обеих желёз у камбал до 2001 г. было фенольное загрязнение среды обитания. Проведённое исследование указывает на чувствительность адреналовой системы полосатой камбалы к изменению качества окружающей среды.

Ключевые слова: полосатая камбала Liopsetta pinnifasciata, интерреналовая железа, хромаффинная железа, загрязнение, хронический стресс.

DOI: 10.7868/S0042875214010044

Интерреналовая и хромаффинная железы рыб являются гомологами коркового и мозгового вещества надпочечников млекопитающих. Острое действие повреждающих факторов приводит к быстрому повышению в крови рыб кортизола — гормона интерреналовой железы, а также адреналина и норадреналина — гормонов хромаффинной железы. Эти гормоны обеспечивают поддержание в крови рыб высоких уровней глюкозы — источника энергии, необходимого организму для совладения с действием повреждающих факторов. Адреналин и норадреналин обеспечивают первоначальное быстрое повышение уровня глюкозы за счёт гликогенолиза, а кортизол отвечает за дальнейшее поддержание высокого уровня глюкозы в крови посредством глюконеогенеза (Pankhurst, 2011). Загрязнение водной среды химическими веществами повреждает корти-золпродуцирующую систему рыб, что влияет на их способность адекватно повышать уровни кор-тизола в крови в ответ на острый стресс (Hontela et al., 1992; Girard et al., 1998; Norris et al., 1999; Laflamme et al., 2000; Kakuta, 2002). Присутствие токсикантов в воде может вызывать у рыб гипертрофию и гиперплазию интерреналовой железы (Norris et al., 1997; Silva, Martinez, 2007), а также её истощение (Hontela et al., 1997). В отличие от ин-терреналовой состояние хромаффинной железы рыб, обитающих в условиях постоянного загрязнения, исследовано в меньшей степени. По-видимому, это объясняется тем, что действие её гор-

монов связывают главным образом с острым стрессом, тогда как действие кортизола — с хроническим стрессом. Между тем имеются экспериментальные данные (Межнин, 1978; Twary й а1., 2009) о том, что хромаффинная железа рыб также претерпевает ряд морфологических изменений при хроническом стрессе, что может указывать на участие её гормонов в адаптации рыб к длительному действию повреждающих факторов.

Амурский залив (зал. Петра Великого, Японское море), на восточном побережье которого расположен крупнейший город и порт Дальнего Востока России — Владивосток, многие десятилетия подвергается антропогенному загрязнению. В 1980—1990 гг. уровень загрязнения донных осадков залива нефтяными углеводородами, фенолами, ДДТ и его метаболитами, медью и свинцом достиг максимума, а северная часть залива к началу 1990-х гг. находилась на грани экологической катастрофы (Долговременная программа ..., 1992; Ващенко, 2000). В период с 2001 по 2005 гг. в северной части Амурского залива произошло двукратное увеличение числа видов донных беспозвоночных животных (Мо8ИсИепко, Ве1ап, 2008), а в 2005 г. здесь был обнаружен вид фораминифер (Рго1е1рЫйшт аз1егоШЬегсиЫит), который характерен для незагрязнённых районов зал. Петра Великого (Тага80Уа, 2008). Увеличение биоразнообразия свидетельствует об улучшении качества среды обитания водных животных в этой части

Рис. 1. Карта-схема мест отлова полосатой камбалы Liopsettapinnifasciata (станции I—VI) и отбора проб донных осадков и воды (станции 11, 12, 16) в северной части Амурского залива в 1999—2005 гг.

залива в первые годы нового тысячелетия. Ослабление повреждающего действия окружающей среды должно было отразиться на состоянии ад-реналовой системы полосатой камбалы ЫорзеШ ртт/азЫМа (= Р1еигопе&езртт/а8ааШ8), обитающей в северной части Амурского залива. Чтобы проверить это предположение, мы исследовали интерреналовую и хромаффинную железы полосатой камбалы в период с 1999 по 2005 гг.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Рыб отлавливали в Амурском заливе в разные сезоны на шести станциях в 1999—2005 гг. (рис. 1). Отлов проводили ставным неводом либо на крючок. Число рыб в выборках варьировало от 5 до 10 экз. Головной отдел почек камбал, где расположены интерреналовая и хромаффинная железы, фиксировали в смеси спирта, формалина и уксусной кислоты (6 : 3 : 1) либо в 5%-ном формалине на морской воде сразу после вылова рыб. Кусочки ткани отмывали от фиксатора, заливали в парафин по общепринятой методике и готовили срезы толщиной 6-7 мкм, которые окрашивали гематоксилином—эозином. Так как у полосатой камбалы площадь ядер клеток в правой и левой долях интерреналовой железы может существенно различаться (Дуркина, 2008), этот факт учитывали при вычислении средней площади ядер. Для этого у каждой особи отдельно в правой и левой долях железы измеряли площади ядер 100 клеток при помощи компьютерной программы "Видео-

тест-размер 5", а полученные данные обрабатывали при помощи программы "81аЙ8Йеа 6". Для выявления асимметрии интерреналовой железы применяли ¿-критерий Стьюдента, различия между долями считали достоверными при уровне значимостир < 0.05. Среднюю площадь ядер хро-маффинных клеток вычисляли сходным образом в правой и левой долях хромаффинной железы, но не во всех выборках камбал.

Пробы грунта и воды отбирали на трёх станциях стандартной сетки государственной службы наблюдений в северной части Амурского залива в 2000—2004 гг. (рис. 1). Станция 11 расположена в районе сброса вод с очистных сооружений г. Владивосток, станция 12 — в эстуарной зоне р. Раздольная, станция 16 — в прибрежной зоне Владивостока. Пробы грунта отбирали дночерпателем с захватом 0.1 м2, пробы воды — батометром БМ-48. Для определения в пробах содержания тяжёлых металлов, нефтяных углеводородов и фенолов применяли стандартные методы (Методические указания ..., 1979; Определение загрязняющих веществ ..., 1996; Руководство по химическому анализу ..., 1993).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Около 50% особей камбалы, выловленных в 1999—2005 гг., характеризовались доминированием левой доли интерреналовой железы по площади ядер её клеток. На рыб с доминирующей правой долей и с равноценными по исследуемому

Таблица 1. Площадь ядер клеток в разных по статусу и локализации долях интерреналовой железы у полосатой камбалы ЫорвеПартт/а$с1а(а (на примере двух выборок рыб, отловленных в мае 2000 г.), М± т, мкм2

№ станции Число рыб, экз. Доля интерреналовой железы

доминирующая субординантная левая правая

I 6 23.54 ± 0.61 17.67 ± 0.25* 21.68 ± 0.55 19.48 ± 0.31*

III 7 21.74 ± 0.39 17.89 ± 0.32* 19.59 ± 0.34* 20.05 ± 0.32*

Примечание. М± т — среднее значение показателя и его ошибка; * различия между доминирующей и другими долями интерреналовой железы достоверны прир < 0.05.

показателю долями железы приходилось примерно по 25%. Так как величина средней площади ядер интерреналовых клеток в разных группах рыб зависела от того, какая доля железы (доминирующая, субординантная, правая или левая) была исследована (табл. 1), в дальнейшем мы учитывали площадь ядер в клетках доминирующей доли железы. У особей с равноценными по площади ядер клеток долями интерреналовой железы, которые имелись почти в каждой группе камбал, в качестве доминирующей выбирали долю с большими значениями исследуемого показателя.

Площадь ядер интерреналовых клеток у рыб, выловленных с марта 1999 г. по февраль 2001 г.,

была в 1.5—2.0 раза больше, чем у рыб, выловленных с января 2002 г. по март 2005 г. (рис. 2). Сравнение площади ядер интерреналовых клеток у особей, которые были выловлены в 1999—2001 и 2002—2005 гг. и находились на одной стадии половой зрелости (преднерестовой — в октябре—ноябре и нерестовой — в январе), показывает, что столь большие различия по исследуемому показателю не связаны с репродуктивным циклом камбал. У камбал, выловленных весной, такого сравнения не проводили, так как в марте 1999 и 2000 гг. их яичники содержали многочисленные превител-логенные ооциты, а в марте 2004 и 2005 гг. — единичные превителлогенные ооциты.

40 35 30 25 20 15 10 5

_1_

_1_

_1_

_1_

_1_

X

11

т □

Тх

I

_1_

_1_

_1_

Т

т

т

т

I □

I

I

т

I

_1_

.9 .9 .9 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 3. 0. 2. 3. 5. 5. 0. 1. 2. 1. 2. 3. 1. 3. 1. 2. 1. 1. 3.

(0 (1 (1 0 0 0 (1 (0 (0 (0 0 0 (0 (0 (1 (1 (1 (0 (0

>нннн^>нннннннннннннн^».нн^>нннннннннн Н Н Н Н ЬЧЬЧЬЧЬЧЬЧ^НЬЧ^4^ У У У

№ станции(время отлова рыб)

Рис. 2. Площадь ядер (мкм2) интерреналовых клеток у полосатой камбалы Ыор8еШpinnifasciata в 1999—2005 гг.: (□) среднее значение, (-') — стандартное отклонение (ст), ( I ) — доверительный интервал (±1.96 х ст).

0

Рис. 3. Интерреналовая (а—в) и хромаффинная (г, д) железы полосатой камбалы Ыор8еШ pinnifasciata до (а, в, г) и после (б, д) 2001 г.: а, б — клетки железы тесно прилегают друг к другу; в — идёт расслоение тяжей железы, клетки из верете-новидных становятся округлыми и слущиваются; г, д — клетки железы округлые, с неокрашенной цитоплазмой и округлыми ядрами. Масштаб: 50 мкм.

Известно, что существенное влияние на состояние интерреналовой железы рыб может оказывать загрязнение среды обитания. Так, у хараци-новых рыб Astyanax altiparanae действие городских сточных вод вызывает гипертрофию интерреналовых клеток и их ядер (Silva, Martinez, 2007). Загрязнение речных вод кадмием и цинком служит причиной увеличения диаметра ядер и

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