DEVELOPMENT CHARACTERISTICS IN JUVENILE OF SHEMAYA (CHALCALBURNUS CHALCOIDES) AT ARTIFICIAL CULTIVATION
Authors:
1.
Astrakhan State Technical University
(Doctor of Medicine, Professor)
2.
Astrakhan State Technical University
3.
Astrakhan State Technical University
4.
Astrakhan State Technical University
(Doctor of Biology, Assistant Professor; Professor of the Department of Hydrobiology and General Ecology)
5.
Astrakhan State Technical University
(Doctor of Biology, Professor; Professor of the Department of Applied Biology and Microbiology)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Article
Pages:
from 91
to 97
Status:
Published
Received:
05.03.2017
Accepted:
25.03.2017
Published:
25.03.2017
Subject area:
UDK 597.113.2
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
GRNTI 34.39 Физиология человека и животных
GRNTI 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
GRNTI 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
GRNTI 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
GRNTI 69.31 Промышленное рыболовство
GRNTI 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
GRNTI 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Language:
Russian
Keywords:
shemaya juveniles, forming, nervous system, sense organs, gills, gastrointestinal tract
Abstract (English):
The analysis of forming internal organs of shemaya ( Chalcalburnus chalcoides ) juvenile grown up in Temryuk fish breeding farm (Krasnodar region) showed that juveniles have got rather differentiated vital organs. Olfactory lobe looked like a small pair of growths on a forebrain; the third ventricle grew round; a formed epiphysis adjoined its upper part; an epithelial hypothesis adjoined its lower part. In the midbrain one could see visual lobe. The cerebellum contained considerable number of nerve cells; the medulla was shorter than a cerebellum; fossa rhomboidea was rather wide. The medulla narrowed into the spinal cord. Olfactory lobe was very wide, with open cavity, its epithelium gathered into rough longitudinal folds creating a socket. An eyeball had all well-differentiated scleras. All parts of a digestive tract had all three coats: mucous, muscular and connective; their thickness was different. The massive liver had well pronounced trabecular architectonics. Pancreas was actively producing enzymes. Shemaya juveniles have got completely formed gills that consist of filaments and lamellas. The heart of a shemaya juvenile has four well developed cameras: very wide auricle with thin walls; a ventricle; a small sinus venosus and an arterial cone. There are found species characteristics: gills have filaments of I and II orders, an arterial cone has a row of the pocket-style valves. Pathological changes are revealed in liver (fatty dystrophy) and gills (growths of a multilayered non-keratinized epithelium in the intervals between lamellas). This can be connected with violation of shemaya artificial cultivation technologies.
The analysis of forming internal organs of shemaya ( Chalcalburnus chalcoides ) juvenile grown up in Temryuk fish breeding farm (Krasnodar region) showed that juveniles have got rather differentiated vital organs. Olfactory lobe looked like a small pair of growths on a forebrain; the third ventricle grew round; a formed epiphysis adjoined its upper part; an epithelial hypothesis adjoined its lower part. In the midbrain one could see visual lobe. The cerebellum contained considerable number of nerve cells; the medulla was shorter than a cerebellum; fossa rhomboidea was rather wide. The medulla narrowed into the spinal cord. Olfactory lobe was very wide, with open cavity, its epithelium gathered into rough longitudinal folds creating a socket. An eyeball had all well-differentiated scleras. All parts of a digestive tract had all three coats: mucous, muscular and connective; their thickness was different. The massive liver had well pronounced trabecular architectonics. Pancreas was actively producing enzymes. Shemaya juveniles have got completely formed gills that consist of filaments and lamellas. The heart of a shemaya juvenile has four well developed cameras: very wide auricle with thin walls; a ventricle; a small sinus venosus and an arterial cone. There are found species characteristics: gills have filaments of I and II orders, an arterial cone has a row of the pocket-style valves. Pathological changes are revealed in liver (fatty dystrophy) and gills (growths of a multilayered non-keratinized epithelium in the intervals between lamellas). This can be connected with violation of shemaya artificial cultivation technologies.
Keywords:
shemaya juveniles, forming, nervous system, sense organs, gills, gastrointestinal tract
shemaya juveniles, forming, nervous system, sense organs, gills, gastrointestinal tract
Введение В Черноморско-Азовском бассейне шемая распространена в водоемах северо-западной части Малой Азии, в реках Восточной Болгарии и Дуная до Кубани и рек Западного Закавказья [1]. В настоящее время в водах России обитают шесть форм шемаи [2, 3]. Из них один, основной вид, - в бассейне Каспийского моря, четыре подвида - в Азово-Черноморском бассейне, один подвид - в Аральском море [4]. Область обитания шемаи не выходит за пределы бассейнов этих морей. В бассейне Каспийского моря распространены проходная куринская шемая - Chalcalburnus chalcoides, являющаяся типичной формой шемаи, и ее подвиды: ленкоранская - Chalcalburnus chalcoides (Warp.) и иранская - Chalcalburnus chalcoides iranicus. В реках западной части Среднего Каспия шемая представлена типичной проходной формой номинативного подвида. Живая форма шемаи отмечена в малых реках Южного Каспия и Мингечаурском водохранилище. Держится в прибрежных водах Среднего и Южного Каспия, в Северном Каспии встречается редко. Шемая - проходная рыба. Для икрометания входит в Куру, Терек и другие реки западного и южного побережий. В реки Волга и Урал заходят единичные экземпляры [3-7]. Целью иссследования являлся анализ особенностей формирования внутренних органов молоди шемаи, выращиваемой в искусственных условиях. Материал и методы исследования Объектом исследования служили мальки шемаи (длина 17 ± 5,0 мм, масса 0,215 ± 0,065 г), полученные на Темрюкском рыбоводном заводе (Краснодарский край), из которых были приготовлены фронтальные и сагиттальные серии срезов по общепринятым методам (20 серий) [8]. В ходе исследований применялся ихтиологический метод: при помощи окулярмикрометра и торсионных весов ВТ-500 измеряли общую длину и массу каждой особи. Гистологический анализ серий среза мальков шемаи проводился под микроскопом БиоМед-2, 13x-40. Окраска - гематоксилин-эозин. Цифровой материал был обработан статистически. Обсуждение результатов исследования Формирование нервной системы. Обонятельные доли имели вид небольших парных выростов на переднем мозге. Третий желудочек приобрел округлую форму; вокруг его полости в зрительных буграх промежуточного мозга располагалось от 15 до 18 рядов тел нервных клеток, остальные две трети промежуточного мозга составляло белое вещество. К его верхнему отделу примыкал сформировавшийся эпифиз, к нижнему - эпителиальный гипофиз, причем гипофиз был значительно больше эпифиза. В среднем мозге можно было рассмотреть зрительные доли. Мозжечок был представлен значительным скоплением нервных клеток, на периферии стромы мозжечка располагались крупные клетки Пуркинье. Продолговатый мозг оказался короче мозжечка; ромбовидная ямка была относительно широкой. Продолговатый мозг без резких границ переходил в суживающийся спинной мозг. Все отделы головного мозга и спинной мозг были покрыты соединительнотканной оболочкой, в твердой мозговой оболочке было много крупных пигментных клеток. В спинном мозге серое вещество состояло из 10-12 рядов тел нервных клеток, белое вещество занимало две трети его объема. Органы чувств молоди шемаи. Кожа молоди шемаи была выстлана многослойным (5-6 слоев клеток, напоминающих мелкие кубические) неороговевающим эпителием, причем над ротовым отверстием в коже имелись отдельные вкусовые почки. В базальном слое этого эпителия имелись крупные пигментные клетки. Обонятельные ямки очень широкие, с открытой полостью, их эпителий был собран в грубые продольные складки, которые сформировали розетку; складки были покрыты 2-3 слоями высоких призматических эпителиальных клеток (рис. 1). Дно обонятельных ямок было выстлано рецепторными клетками, апикальные части которых несли микроворсинки. Рис. 1. Фрагмент молоди шемаи. Окраска гематоксилин-эозин. Ок. 10. Об. 4. 1 - оболочки глазного яблока; 2 - обонятельная ямка; 3 - головной мозг Были сформированы межноздревая перегородка и хрящевая капсула ямок, в которых, кроме рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, имелась довольно широкая пластинка гиалинового хряща. В хряще активно шел хондрогенез. Надхрящница была образована плотной волокнистой соединительной тканью. Глазница также была окружена тонким слоем гиалинового хряща: его клетки были расположены в один слой; сверху глазницу покрывала плотная волокнистая соединительная ткань. Следовательно, в глазном яблоке присутствовали все достаточно дифферинцированные оболочки (рис. 1), причем сосудистая, состоявшая из тончайших капилляров, была самой тонкой. Самой широкой оказалась сетчатка. Наиболее широким слоем в сетчатке малька шемаи оказался наружный ядерный слой, в нем насчитывалось до 10-12 рядов ядер светочувствительных клеток. Хрусталик был округлой формы, небольшим, его оболочка насчитывала 2 слоя мелких кубических эпителиальных клеток; остальную, центральную часть хрусталика занимало гомогенное плотное вещество - хрусталиковые волокна. В роговице можно было рассмотреть два слоя: поверхностный из многослойного неороговевающего эпителия (3-4 ряда клеток) и внутренний -˗ однослойный, плоский. Вся структура внутреннего уха четко просматривалась; четко были выражены гребешки в полукружных каналах, присутствовали статические тела в мешочках. Хрящевая капсула плотно прилегала к соединительнотканному лабиринту. Пищеварительная система. Губы молоди шемаи были покрыты многослойным ороговевающим эпителием, имевшим 7 клеточных слоев. В ротовой полости эпителий менялся на многослойный неороговевающий с большим количеством раздутых слизистых клеток. Глоточная полость была выстлана этим же эпителием, как и довольно широкий пищевод. Между пищеводом и желудком отмечалось значительное сужение, именно здесь происходила смена или граница эпителиев - с многослойного неороговевающего эпителия пищевода на однослойный высокий призматический эпителий желудка. В нижней трети пищевода имелись глубокие продольные складки. Пищевод имел все три оболочки: слизистую, мышечную, особенно широкую в нижней трети органа из гладкой мышечной ткани, и адвентициальную из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, переходящую в средостение. В слизистой оболочке желудка отмечалось значительное количество трубчатых желез. Вся слизистая оболочка желудка была собрана в поперечные складки; в этих складках наблюдались более мелкие листообразные складочки. Из трех оболочек желудка наиболее мощной оказалась мышечная (рис. 2). В средней кишке отмечались небольшие, разной формы, кишечные ворсинки, довольно редко расположенные. В средней кишке имелось несколько петель; чем ниже была расположена кишка, тем больше была высота кишечных ворсинок и тем больше различий было в их форме. Основой кишечной ворсинки являлась рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань, окружавшая кровеносный сосуд. Сверху эпителий, который покрывал кишечную ворсинку был однослойным, призматическим, каемчатым, с незначительным количеством бокаловидных клеток. В основании кишечных ворсинок находились скопления ретикулярной ткани. Средняя кишка также была покрыта тремя оболочками: серозной, очень тонкой мышечной и самой обширной - слизистой, из которой и были сформированы кишечные ворсинки. Рис. 2. Фрагмент молоди шемаи. Окраска гематоксилин-эозин. Ок. 10. Об. 40. 1 - оболочка желудка; 2 - каемчатый эпителий; 3 - пищевой детрит; 4 - селезенка Справа от желудка находилась массивная печень, с четко выраженной трабекулярной архитектоникой (рис. 3). Имелись незначительные признаки жировой дистрофии: во многих гепатоцитах имелись мелкие пустоты. Рис. 3. Фрагмент молоди шемаи. Окраска гематоксилин-эозин. Ок. 10. Об. 10. 1 - печень; 2 - желудок; 3 - средняя кишка Слева, сзади и книзу по стенкам желудка и средней кишки опускалась довольно крупная поджелудочная железа; в ней шли активные процессы выработки ферментов. Между петлями кишечника располагалась небольшая селезенка. Дыхательная система. У молоди шемаи были полностью сформированы жабры, состоявшие из филаментов и ламелл, в которых происходило обогащение крови кислородом (рис. 4). Рис. 4. Фрагмент молоди шемаи. Окраска гематоксилин-эозин. Ок. 10. Об. 10. 1 - жаберные филаменты; 2 - ламеллы; 3 - жаберные дуги Внутри четырех жаберных дуг находились кровеносные сосуды, которые на уровне оснований филаментов напоминали лакуны, заполненные эритроцитами. Жаберные дуги были покрыты многослойным неороговевающим эпителием. Основу жаберных дуг составляли довольно широкие пластинки из гиалинового хряща, в которых еще шли интенсивные процессы хондрогенеза. Хрящи жаберных дуг были покрыты надхрящницей из плотной волокнистой соединительной ткани. Вокруг хрящевых образований и сосудов дуг находилась соединительная ткань. На каждой жаберной дуге находилось по 2-3 довольно длинных филамента первого порядка, от которых отходили 6-8 филаментов второго порядка. В самой середине филаментов находилась очень тонкая гиалиновая пластинка, которую сопровождал кровеносный сосуд. Вокруг них находилась рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань; филаменты с поверхности были выстланы многослойным неороговевающим эпителием. На отдельных филаментах, вместо ламелл, этот эпителий образовывал сплошные эпителиальные пластинки, что, естественно, мешало нормальному газообмену. Ламеллы - это небольшие пальцеобразные выросты, в основе которых находится капилляр; вокруг него располагался однослойный респираторный эпителий. На верхушках некоторых ламелл были его булавовидные разрастания, которые можно расценивать как компенсаторные реакции на разрастание многослойного неороговевающего эпителия филаментов. Сердечно-сосудистая система. В сердце малька шемаи были хорошо сформированы четыре камеры: очень широкое предсердие, которое имело довольно тонкие стенки, желудочек, небольшие венозный синус и артериальный конус; в артериальном конусе имелся один ряд карманообразных клапанов, очень крупных, выстланных эндотелием. В желудочке был мощно развит мышечный слой из кардиомиоцитов, слои перикарда и эндокарда довольно тонкие. В артериальный конус впадали, соединившись, брюшная и спинная аорты. Предсердие представляло собой широкий мешок с тонкими стенками, наполненный форменными элементами крови. Заключение В ходе исследований установлено, что у мальков шемаи Chalcalburnus chalcoides достаточно дифференцированы все жизненно важные органы. У мальков выявлены видовые особенности: в жабрах обнаружены филаменты I и II порядков, один ряд карманообразных клапанов в артериальном конусе. Выявлены патологические изменения: в печени (жировая дистрофия) и жабрах (разрастания многослойного неороговевающего эпителия в межламелярных промежутках), что связано, по-видимому, с нарушением технологий искусственного выращивания шемаи.
1. Makeeva A. P., Pavlov D. S., Pavlov D. A. Atlas molodi presnovodnyh ryb Rossii. M.: Tov-vo nauch. izd. KMK, 2011. 383 s.
2. Karpenko G. I. Ekologiya shemai Chalcoidis schischcovi Drensky v svyazi s ee iskusstvennym razvedeniem: dis. … kand. biol. nauk. M., 1984. 152 s.
3. Ustarbekov A. K., Kurbanov Z. M. Izmenchivost' vneshnih morfologicheskih priznakov shemai Chalcalburnus chalcoides (Guldenstadt, 1772) Kaspiyskogo basseyna // Kaspiyskoe more: proshloe, nastoyaschee, buduschee: materialy Mezhdunar. nauch. konf. (Mahachkala, 26-28 oktyabrya, 2014 g.). M.: Eko-Press, 2014. S. 274-275.
4. Ivanov V. N., Komarova G. V. Ryby Kaspiyskogo morya. Astrahan': Izd-vo AGTU, 2012. 255 s.
5. Belyakov A. N., Fedorova N. N. Osobennosti morfologii sutochnoy predlichinki shemai (Chalcalburnus chalcoides) // Vestn. Astrahan. gos. tehn. un-ta. Ser.: Rybnoe hozyaystvo. 2014. № 4. S. 76-81.
6. Belyakov A. A., Grushko M. P., Kanieva N. A., Fedorova N. N. Harakter izmeneniy vnutrennih organov shemai (Chalcalburnus chalcoides Gueldenstadt) pri iskusstvennom vyraschivanii // Izv. TINRO. 2015. T. 181. S. 204-208.
7. Bănărescu P. Fauna Republicii Populare Romîne. Pisces - Osteichthyes. București, Acad. Rep. Pop. Romine, 1964. Vol. 5 (13). 962 p.
8. Volkova O. V., Eleckiy Yu. K. Osnovy gistologii s gistologicheskoy tehnikoy. M.: Medicina, 1982. 304 s.
