Научная статья на тему 'Сравнительная характеристика лопаточной, плечевой и бедренной костей зайцеобразных на примере зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758)'

Сравнительная характеристика лопаточной, плечевой и бедренной костей зайцеобразных на примере зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
827
74
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗАЙЦЕОБРАЗНЫЕ / ЛОПАТОЧНАЯ / ПЛЕЧЕВАЯ И БЕДРЕННАЯ КОСТИ / СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА / LEPORIDS / SCAPULAR / SHOULDER AND THIGH BONES / COMPARATIVE CHARACTERISTICS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Паршина Татьяна Юрьевна, Пожидаева Галина Александровна, Попова Вера Анатольевна, Сатучина Галлия Ахметовна, Сеитов Марат Султанович

С учётом экологических особенностей дана сравнительная морфофункциональная оценка костей отдельных представителей отряда зайцеобразных зайца-русака (Lepus europaeus PALLAS, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus LINNAEUS, 1758). Показано, что экологические особенности животных детерминируют структурно-функциональное оформление костной системы. Костные элементы зайца-русака формируют систему с большей устойчивостью к воздействию факторов среды в сравнении с кроликом при сохранении единого показателя напряжённости данной системы. Структурные преобразования скелета животных при изменении функциональной нагрузки у зайца-русака инициирует минимальная ширина плечевой кости и высота лопаточной кости, а у кролика минимальная ширина лопаточной кости и минимальная ширина бедренной кости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Паршина Татьяна Юрьевна, Пожидаева Галина Александровна, Попова Вера Анатольевна, Сатучина Галлия Ахметовна, Сеитов Марат Султанович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE SCAPULAR, SHOULDER AND THIGH BONES OF LEPORIDS BY THE EXAMPLE OF COMMON HARE (LEPUS EUROPAEUS PALLAS, 1778) AND RABBIT (ORYCTOLAGUS CUNICULUS LINNAEUS, 1758)

The comparative morphofunctional assessment of bones of certain representatives of leporids’ order the hare (Lepus europaeus PALLAS, 1778) and the rabbit (Oryctolagus cuniculus LINNAEUS, 1758) has been made, taking into consideration the ecological peculiarities. It is shown that the ecological characteristics of animals determine the structural and functional structure of the skeletal system. The bone elements of a common hare form the system with greater resistance to environmental factors as compared with rabbits, while maintaining the common intensity indicator of the system. The structural transformations of the animals’ skeleton due to changes of the functional load in common hare are initiated by the minimum width of the shoulder bone and the height of the scapula, and in the rabbit by the minimum width of the scapula and the minimum width of the thigh bone.

Текст научной работы на тему «Сравнительная характеристика лопаточной, плечевой и бедренной костей зайцеобразных на примере зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758)»

трансформации сперматогенного эпителия связаны с активностью механизмов адаптации и регенерации, диапазон реализации которых обусловливает достижение эффективных параметров участия в размножении. Воздействие гонадотропных факторов (в том числе токсических) не исключает возможности сохранения репаративного потенциала в условиях дегенерации на основе свойств резистентности и миграционной лабильности сперматогоний и других прогениторных элементов полового дифферона.

В целом по тканевым элементам герминативных структур половых желёз самцов можно проследить весь спектр гистогенетических возможностей в определении необходимых показателей (объёма и направления) тканевой динамики и контроля фертильного потенциала.

Таким образом, сперматогенный эпителий обладает свойствами устойчивости и пластичности, адекватных всему перечню условий средового напряжения, влияющих на репродукцию: как повреждающих (токсических), так и популяционных.

Литература

1. Боков Д.А. Гистогенетический статус семенника неполовозрелых особей малой лесной мыши (Sylvaemus uralensis Pallas, 1811) в реализации адаптивного эффекта репродуктивной активности группировок вида на техногенно преобразованных территориях // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6. С. 78-81.

2. Райцина С.С. Сперматогенез и структурные основы его регуляции. М.: Наука, 1985. 208 с.

3. Боков Д. А. Интерстициальный эндокринный аппарат семенников экспериментальных животных в условиях хром-бензольной интоксикации / Д.А. Боков, Е.В. Ермолина, М.В. Семёнова, А.И. Смолягин, А.А. Стадников // Гигиена и санитария. 2014. № 4. С. 100-104.

4. Боков Д.А., Шевлюк Н.Н. Характеристика сперматогенеза у мышей CBA х C57Bl6 при комбинированном действии хрома и бензола // Проблемы репродукции. 2014. № 2. С. 7-11.

5. Боков Д.А., Шевлюк Н.Н., Абдильданова А.М. Формирование изменчивости цитометрических параметров в различных кластерах интерстициальных эндокриноцитов семенников мышей линии CBA х C57Bl6 при хром-бензольной интоксикации в эксперименте // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014. № 1. С. 53-56.

6. Курило Л.Ф. Система тестирования факторов, повреждающих женские и мужские гаметы и гонады // Гигиена и санитария. 2011. № 5. С. 72-78.

7. Луцкий Д.Л. Влияние химических факторов на состояние мужской репродуктивной системы / Д.Л. Луцкий, С.В. Вы-борнов, А.М. Луцкая, Л.А. Гончарова, Р.М. Махмудов // Проблемы репродукции. 2009. № 6. С. 48-64.

8. Храмцова Ю.С., Арташян О.С., Пугачев Н.Н. Репаративная регенерация семенников при различных повреждениях гематотестикулярного барьера // Экспериментальная и клиническая урология. 2014. № 2. С. 14-18.

9. Дёмина Л.Л., Боков Д.А. Оценка эколого-морфологических параметров мелких млекопитающих в условиях техногенного воздействия // Вестник Оренбургского государственного университета. 2007. № 12-2. С. 21-26.

10. Мамина В.П. Морфофункциональный анализ семенников и сперматозоидов в оценке репродуктивного успеха самцов рыжей полёвки (Clethrionomys glareolus) // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2012. № 5. С. 554-562.

11. Сеньчукова М.А., Стадников А.А., Боков Д.А. Канцерогенный эффект смеси формальдегида и перекиси водорода при внутрижелудочном введении крысам // Российский биотерапевтический журнал. 2013. Т. 12. № 1. С. 51-54.

Сравнительная характеристика лопаточной, плечевой и бедренной костей зайцеобразных на примере зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758)

Т.Ю. Паршина, д.б.н, Г.А. Пожидаева, ассистент, В.А. Попова, аспирантка, Г.А. Сатучина, аспирантка, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГПУ; М.С. Сеитов, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Вскрытие общих закономерностей и видовых особенностей скелета млекопитающих — одна из фундаментальных проблем биологической науки и, в частности, сравнительной анатомии. Несмотря на имеющиеся обстоятельные работы в данном направлении, многие вопросы, касающиеся проблемы, до настоящего времени остаются ещё открытыми и требуют дальнейшего изучения.

Скелет, как опорная система организма, достаточно исследован в анатомии, гистологии и биомеханике. Но в большинстве случаев он рассматривается как некая типовая норма, отражающая наиболее часто встречающиеся варианты строения тела [1].

Кость не является застывшей моделью, не меняющейся после своего формирования, и подчиняется ряду биологических законов: приспосо-

бление (адаптация) к новым жизненным условиям, единство организма и среды, единство формы и функции и пр. [1, 5, 6].

Морфологическим выражением этих законов применительно к скелету является перестройка структуры костей соответственно меняющимся функциональным потребностям [2, 3, 7].

Известно, что преобразования поясов конечностей сыграли огромную роль в эволюции млекопитающих. С перестройкой данных отделов скелета, переходом к парасагиттальному положению конечностей связано и само возникновение класса Mammalia, а глубокие изменения в переднем поясе происходили и при формировании крупных таксонов млекопитающих [4].

Цель исследования — с учётом экологических особенностей отдельных представителей отряда зайцеобразные дать сравнительную морфофунк-циональную оценку костей животных на примере зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758).

Задачи исследования:

1. Провести морфометрический анализ основных параметров лопаточной, плечевой и бедренной костей и установить их взаимосвязь у отдельных представителей отряда зайцеобразных: заяц-русак (Lepus europaeus Pallas, 1778) и кролик (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758).

2. Выявить общие закономерности и видовые особенности структурно-функциональных преобразований скелета у изучаемых животных.

3. Установить корреляционные взаимоотношения морфометрических показателей лопаточной, плечевой и бедренной костей.

Материал и методы исследования. Исследование проводили на базе кафедры зоологии и физиологии человека и животных ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет».

Объектом исследования были избраны особи зайца-русака (n = 3), отловленные на территории Оренбургской области в течение 2013—2014 гг. и кролика домашнего (n=3).

Материалом для исследования служили лопаточная, плечевая, бедренная кости животных.

Изучение и анализ морфометрических показателей костей с целью выяснения закономерностей и видовых особенностей у представителей отряда зайцеобразных (Lagomorpha), относящихся к разным экологическим группам, определило использование методического подхода, включающего: тонкое анатомическое препарирование с последующим функциональным анализом изучаемых структур, морфометрию и статистическую обработку общепринятым методом при помо-

щи сертифицированных программ «Statistica», «Microsoft Excel».

Результаты исследования. При изучении посткраниального скелета зайцеобразных нам удалось обнаружить закономерности и некоторые структурно-функциональные особенности в строении лопаточной, плечевой и бедренной костей животных, которые могут дополнить представления об эволюции и родственных взаимоотношениях внутри отряда.

При сравнительном анализе относительных морфометрических показателей (коэффициент вариации, индексы: высота лопаточной кости/максимальная ширина лопаточной кости — H1/B1, высота лопаточной кости/минимальная ширина лопаточной кости — H1/D1, общая длина плечевой кости/ минимальная ширина плечевой кости — L2/D3, общая длина бедренной кости/минимальная ширина бедренной кости — L3/D3) было установлено, что структурной стабильностью обладают показатели зайца-русака в сравнении с кроликом (табл. 1, 2).

Отмечено, что стабильность лопаточной кости выше по высоте в 24,6 раза, а по максимальной и минимальной ширине кости — в 86 и 128,3 раза соответственно.

Плечевая кость структурно более устойчива по общей длине в 116 раз и по минимальной ширине — в 7,02 раза.

Бедренная кость структурно стабильнее по общей длине в 234,3 раза и по минимальной ширине — в 9,82 раза.

Из всех рассматриваемых характеристик, как у зайца-русака, так и у кролика, структурной

1. Абсолютные и относительные показатели костей скелета зайца-русака (Lepus europaeus Pallas, 1778)

Заяц-русак Показатель, мм Коэффициент вариации Индекс

кость параметр X±Sx Cv% H1/B1 H1/D1 L2/D2 L3/D3

Лопаточная высота (H1) max ширина (B1) min ширина (D1) 84,9±0,45 50±0,01 9,3±0,01 0,75 0,02 0,11 1,69 9,13

Плечевая общая длина (L2) min ширина (D2) 100±0,01 3,15±0,05 0,01 2,22 31,7

Бедренная общая длина (L3) min ширина (D3) 140±0,01 6,15±0,15 0,007 3,41 22,8

Кролик Показатель, мм Коэффициент вариации Индекс

кость параметр X±Sx Cv% H1/B1 H1/D1 L2/D2 L3/D3

Лопаточная высота (H1) max ширина (B1) min ширина (D1) 31,1±4 19,7±2,4 2,75±0,75 18,2 17,2 38,5 1,58 11,3

Плечевая общая длина (L2) min ширина (D2) 41,6±3,4 0,45±0,05 11,6 15,6 92,4

Бедренная общая длина (L3) min ширина (D3) 61,9±7,2 1,7±0,4 16.4 33.5 36,4

2. Абсолютные и относительные показатели костей скелета кролика (Oryctolagus cuniculus Linnaeus, 1758)

стабильностью обладает показатель общая длина плечевой кости (0,1 и 11,6 соответственно).

Известно, что различия в функциональном назначении органа детерминируют специфичность в его организации.

Скелет зайцев демонстрирует черты более выраженной специализации в стремительном беге и функционально динамичным у зайца-русака является показатель минимальная ширина плечевой кости (2,22), а у кролика, животного, обладающего способностью к рытью нор, таким показателем становится минимальная ширина лопаточной кости (38,5).

Анализ рассчитанных индексов подтвердил данные о том, что у зайца плечевые и бедренные кости относительно более длинные и тонкие, чем у кролика, а лопаточная кость более широкая, что обеспечивает большую площадь для прикрепления мускулатуры.

Проведение корреляционного анализа по показателям исследуемых костей зайца-русака, обитающего на территории Оренбургской области, и кролика дало возможность определить уровень стабильности элементов костной системы.

Подобные работы на территории области и на территории России не проводились, поэтому сравнительные данные не приводятся.

Нами было установлено, что стабильность костной системы кролика составила 0,14, а зайца-русака — 0,28, что является свидетельством большей устойчивости скелета зайца-русака к воздействиям внешних и внутренних факторов. При этом напряжённость костной системы в обоих случаях

составила 5,994 и, следовательно, организм животных каждого вида в одинаковой степени готов к структурно-функциональным перестроечным процессам.

Выводы:

1. Показано, что экологические особенности животных детерминируют структурно-функциональное оформление костной системы.

2. Костные элементы зайца-русака формируют систему с большей устойчивостью к воздействию факторов среды в сравнении с кроликом при сохранении единого показателя напряжённости данной системы.

3. Структурные преобразования скелета животных при изменении функциональной нагрузки у зайца-русака инициирует минимальная ширина плечевой кости и высота лопаточной кости, а у кролика — минимальная ширина лопаточной кости и минимальная ширина бедренной кости.

Литература

1. Касавина Б.С., Торбенко В.П. Жизнь костной системы. М.: Наука, 1979. 176 с.

2. Корж А.А., Белоус А.М., Панков Е.Я. Репаративная регенерация кости. М.: Медицина, 1972. 232 с.

3. Погосян А.Р., Огоносян Л.Е. Влияние образа жизни на строение скелета конечностей некоторых грызунов // Айа-стани генсапанакан антес. Биол. ж. Армении. 1973. Т. 26. № 6. С. 69-74.

4. Фомин С., Лобачев В. Строения плечевого пояса и филогенетические взаимоотношения некоторых групп млекопитающих // Доклады Академии наук. 2000. Т. 375. № 3. С. 427-429.

5. Heoff A. van den. Some functional aspects of bone structure // Folia med. neerl. 1968. Vol. 11. № 5-6. P. 140-150.

6. Koskinen L., Isotupa K., Koski K. A note on craniofacial sutural growth // Amer. J. Phys. Anthropol. 1976. Vol. 45. № 3. Part 1. P. 511-516.

7. Post L. Canine construction // Bone building books. 2006. Vol. 8. 74 p.

Гармония в природе и науке

Г.В. Петрова, д.с.-х.н., профессор, А.И. Климентьев, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Д.И. Менделеев причислял себя к «ратникам русской науки». Родился он 27 января (7 февраля) 1834 г. в Тобольске, будучи 17-м ребёнком в семье директора гимназий и научных училищ Ивана Павловича и Марии Дмитриевны Менделеевых. Окончив в 1849 г. Тобольскую гимназию с золотой медалью, он поступил и окончил физико-математический факультет Петербургского главного педагогического института по курсу химии, где преподавал «дедушка русских химиков» — академик Санкт-Петербургской академии Александр Абрамович Воскресенский. Учитель с большой буквы, он приучил к серьёзной работе не одно поколение русских учёных-химиков, и Дмитрия Ивановича в том числе. Воскресенский говаривал своим питомцам: «Не боги горшки обжигают и кирпичи делают», удивляя их умением конструировать приборы для химических

и физических опытов, захватывая и восхищая коллег-преподавателей и студентов своими богатыми лекциями и беседами, своей добротой к тем студентам, которые по-настоящему были «ушиблены» химией. Руки А.Б. Воскресенского удивляли даже немецкого агрохимика Юстоса Либиха, которому король Германии присвоил за научные труды титул лорда. Д. И. Менделеев окончив университет также с золотой медалью, а в 1857 г. будучи приват-доцентом, получил годичную командировку в Германию (Гейдельберг), подготовил учебник «Органическая химия», за которую получил полную Демидовскую премию.

Обладая мужественным, неустрашимым характером, гигантской работоспособностью и свойствами души доброго учителя, особенно для студентов и сотрудников, Дмитрий Иванович все силы и помыслы положил на алтарь служения России. Его жизнедеятельность — пример для потомков служения России, своему народу и науке, отстаивания самостоятельности учёного и студента,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.