ВОПРОСЫ ИХТИОЛОГИИ, 2007, том 47, № 4, с. 529-536
УДК 597.5.612.86:612.4
ЖЕЛЕЗЫ В ОБОНЯТЕЛЬНОМ ЭПИТЕЛИИ МОРСКИХ РЫБ
© 2007 г. М. А. Дорошенко
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет - Дальрыбвтуз, Владивосток E-mail: doroshenko@mail.primorye.ru Поступила в редакцию 05.09.2006 г.
Исследованы особенности морфогистохимической и ультраструктурной организации секреторной системы органов обоняния морских рыб тихоокеанского региона. Многоклеточные альвеолярные и трубчатые железы выявлены в обонятельном эпителии южного одноперого терпуга Pleurogram-mus azonus, керчака-яока Myoxocephalus yaok, рогатого бычка Enophrys diceraus, рогатки-альцихта Alcichthys elongatus, бычка шлемоносца Gymnocanthus pistilliger, получешуйника Гильберта Hemilepi-dotus gilberti, тихоокеанской волосатки Hemitripterus villosus, морской лисички Podothecus veternus, липариса дубиуса Liparis dubius, тихоокеанской сельди Clupea pallasii; а также у лососевых - нерки Oncorhynchus nerka, кеты О. keta, горбуши О. gorbus^a, симы O. masоu, кижуча O. kisutch, чавычи O. tschawytscha, у иглобрюхообразных - фугу (собака-рыба) Takifugu rubripes. Морфофункциональ-ная характеристика описанных желез близка боуменовым железам наземных позвоночных. Структура, локализация и плотность расположения обонятельных желез обусловлены особенностями экологии видов. Наиболее многочисленны данные структуры у донных и придонных представителей морской ихтиофауны.
Изучение роли слизи на поверхности обонятельного эпителия, химизм и структурирование которой имеют различный характер у водных и наземных позвоночных, является одной из современных проблем исследования механизмов обонятельной рецепции. Показано, что слизь вместе со жгутиками и микровиллами является неотъемлемой частью рецепторной клетки, и ее ионный состав обеспечивает возникновение генераторного потенциала (Винников, 1971, 1983; Бронштейн, Леонтьев, 1972; Бронштейн, 1977; и др.). Электронно-микроскопические и гистохимические исследования выявили секреторную роль опорных и секреторных клеток обонятельного эпителия рыб, определили гетерогенную природу химизма (Попова, 1966, 1971; Несторович, Попова, 1972; Бахтин, Филюшина, 1974; Дорошенко, Тищенко, 1984; и др.). Физико-химическими анализами было показано, что слизь на поверхности обонятельной выстилки представляет сложный многокомпонентный раствор биополимеров, обладающий высокой степенью упорядоченности структуры и играющий активную роль в периферических процессах обонятельной рецепции (Королев, 1974; Бронштейн, 1977; Королев, Фролов, 1977; Винников, 1983; Минор, 1984). При учете секретообра-зующих элементов исследователи, как правило, отрицают наличие многоклеточных желез в обонятельном эпителии рыб, связывая образование желез типа боуменовых в филогенезе позвоночных с первыми представителями Tetrapoda - классом Amphibia (Matthes, 1934; Винников, Титова, 1957; Шмальгаузен, 1962; Медведева, 1975; Yama-
moto, 1982; и др.). Нами были описаны многоклеточные секреторные образования, трубчатые и альвеолярные железы типа боуменовых в обонятельном эпителии морских рыб (Дорошенко, Пинчук, 1974; Дорошенко, 1981; Дорошенко, Тищенко, 1984; Дорошенко, Мотавкин, 1986; Дорошенко, 2004). Цель данной работы - гистофизиоло-гическая характеристика многоклеточных секреторных альвеолярных и трубчатых образований типа боуменовых желез в обонятельном эпителии некоторых видов морских рыб тихоокеанского региона.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Исследовали обонятельный эпителий половозрелых особей морских и проходных видов костистых рыб, выловленных в зал. Петра Великого Японского моря, оз. Азабачье (Камчатка) и р. Бахора (о. Сахалин).
Объектами исследования были: терпуг южный одноперый Pleurogrammus azonus, керчак-яок Myoxocephalus yaok, рогатый бычок Enophrys diceraus, рогатка-альцихт Alcichthys е1ощаТш, бычок шлемоносец Gymnocanthus pistilliger, получе-шуйник Гильберта Hemilepidotus gilberti, тихоокеанская волосатка Hemitripterus villosus, морская лисичка Podothecus veternus, липарис дубиус Ыраг-is dubius, тихоокеанская сельдь СШреа pallasi, нерка ОпсогИупсИш пе^а, кета О. keta, горбуша О. gorbuscha, сима О. masou, кижуч О. kisutch, ча-
Рис. 1. Отверстия выводных протоков альвеолярных обонятельных желез (АОЖ) на поверхности первичных складок (ПС) обонятельной розетки (СЭ - сенсорный эпителий): а, б - керчак-яок Myoxocephalus yaok, в - липарис дубиус Liparis dubius. Сканирующая электронная микроскопия, увеличение: а - х 100, б - х300, в - х6000.
выча О. tschawytscha, бурый фугу (собака-рыба) Так([^и rubripes.
Обонятельную выстилку фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине и формалин-кобальт-кальциевой смеси по Мак-Манусу (Пирс, 1962). Общий белок выявляли с помощью реакции тетразониевого сочетания. Для изучения ли-пидов применяли окраску суданом черным В. Протеогликаны идентифицировали с помощью диализованного железа по Хейлу, альцианового синего и толуидинового синего. Для выявления нейтральных мукополисахаридов применяли метод Шиффа с использованием перйодной кислоты. Активность цитохромоксидазы и сукцинатде-гидрогеназы определяли с помощью солей тетра-золия (Нитро-СТ), активность щелочной и кислой фосфатаз - методом Гомори на свежезамороженных срезах (Пирс, 1962).
Для электронной микроскопии интактные обонятельные розетки у свежеотловленных особей обрабатывали жидкостью, содержащей 6%-ный раствор глутаральдегида, 0.4%-ный фосфатный буфер (рН 7.4) и 7%-ный раствор №С1 в соотношении 2 : 1 : 1. После предварительной де-капитации складки розетки препарировали и фиксировали в том же растворе 1.5-2.0 ч с после-
дующей дофиксацией в забуференном 1%-ном растворе OsO4 при 0-4°С. Материал обезвоживали в абсолютном спирте и ацетоне и высушивали в жидком азоте при "критической точке". Образец прикрепляли к столику токопроводящим клеем и напыляли платиной и углем в аппарате Jeol jee 4С. Готовые препараты изучали и фотографировали в сканирующем электронном микроскопе S-405A и YSM 3и.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Обонятельный эпителий, покрывающий поверхность складок обонятельной розетки исследованных видов рыб, дифференцируется на зоны сенсорного и индифферентного эпителиев. Многоклеточные железы расположены в обонятельном эпителии рыб на боковых поверхностях складок и в углублениях между ними, в зонах сенсорного эпителия (в основном, у представителей скорпенообразных Scorpaeшformes), а также на верхушках складок в зонах индифферентного эпителия (керчаковые Cottidae и лососевые Salmonidae). На поверхности обонятельного эпителия железы обнаруживаются широкими устьями выводных протоков (рис. 1). По форме конце-
Рис. 2. Альвеолярные обонятельные железы (АОЖ) на верхушке (а) и боковой поверхности (б) складки розетки кер-чака-яока ЫуохоееркЫш уаок: а - окраска гематоксилин-эозином, увел. 8 х 24; б - окраска толуидин. синим, увел. 8 х 24. ПС - первичная складка, СК1 - секреторная клетка I типа, ОС - обонятельная слизь, СТ - соединительно-тканная прослойка.
Рис. 3. Трубчатые обонятельные железы (ТОЖ) в сенсорном эпителии (СЭ) керчака-яока Myoxocephalus yaok (окраска гематоксилин-эозином, увел. 8 х 24): а - общий вид железы, б - проксимальный отдел железы. ОК - опорная клетка, ОРК - обонятельная рецепторная клетка.
вых отделов нами выделено 2 типа желез: альвеолярные обонятельные железы (АОЖ) (рис. 2) и трубчатые обонятельные железы (ТОЖ) (рис. 3).
Альвеолярные обонятельные железы характеризуются округлой (шаровидной) формой концевого отдела. Они располагаются в зонах сенсорного и индифферентного эпителиев эндо-эпителиально (концевые отделы желез не выходят за пределы базальной мембраны (рис. 2а, 26) и экзоэпителиально (концевые отделы находятся частично или полностью в подлежащей соединительной ткани) (рис. 4а, 46). Такое расположение желез характерно для липариса. Диаметр концевых отделов альвеолярных желез варьирует от 37 до 180 мкм. Плотность расположения альвеолярных желез различна: от 1-2 шт. на поверхности одной складки розетки до 1 шт. на 1000 мкм поверхности обонятельного эпителия, т.е. 4-5 шт.
на одной складке (керчак-яок, тихоокеанская во-лосатка) (рис. 5 а, 56).
Выводные протоки желез образованы однослойным кубическим эпителием, часто они бывают очень короткие, так что железа открывается на поверхность выстилки определенным устьицем (рис. 2а, 46). Стенка эпителиальной железы керчака-яока образована двумя типами клеток: внешнего слоя цилиндрических клеток и более глубокого, составленного из уплощенных элементов. От клеток обонятельной выстилки кер-чака-яока альвеолярная железа отделена тонкой соединительно-тканной капсулой. Ядра железистых клеток располагаются базально. Образование зерен секрета происходит по мерокриновому типу. В состав концевых отделов альвеолярных желез иногда включены секреторные клетки I типа, что является отличительным признаком
Рис. 4. Альвеолярные железы (АОЖ) в обонятельной выстилке липариса дубиуса Liparis dubius: а, б, в - различное расположение концевых отделов обонятельных желез, окраска толуидиновым синим, увел. 8 х 24. Обозначения как на рис. 2.
Рис. 5. Альвеолярные обонятельные железы (АОЖ): а - в индифферентном эпителии (ИЭ) на верхушке первичной складки (ПС) обонятельной розетки нерки ОпсоЛупЛт пегка, окраска толуидиновым синим, увел. 8 х 24; б - на боковых поверхностях складок тихоокеанской волосатки Hemitripterus vШosus, окраска гематоксилин-эозином, увел. 8 х 10. СТ - соединительно-тканная прослойка.
Рис. 6. Распределение сукцинатдегидрогеназы (а) и щелочной фосфатазы (б) в обонятельной выстилке керчака-яока Myoxocephalus yaok, увел. 8 х 24. СЭ - сенсорный эпителий, АОЖ - альвеолярные обонятельные железы.
этих структур по сравнению с боуменовыми железами наземных животных (рис. 2а, 26, 46, 4в).
Трубчатые обонятельные железы расположены в углублениях сенсорного эпителия между складками розеток бычков семейства керчако-вых. По морфогистохимическим характеристикам эти образования наиболее близки боуменовым железам наземных позвоночных. Выводные протоки трубчатых желез образованы слоем уплощенных клеток, концевые отделы сужены,
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.