CC BY
243
УДК 597.5-11/14
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПРЕСНОВОДНЫХ КОСТИСТЫХ РЫБ
Е. А. Заботкина1, Т. Б. Лапирова1, В. Е. Середняков2, Т. А. Нестерова2
1 Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН 152742 пос. БорокЯрославская обл., Некоузскийр-н, e-mail: [email protected];
2 ЯрГУ им. П. Г. Демидова 150000 г. Ярославль, пр. Матросова, 9, e-mail: [email protected]
Изучена зависимость гематологических показателей у рыб Рыбинского водохранилища от факторов среды, типа питания, подвижности и т.д. Показано, что чаще всего показатели красной (объем, индекс формы и соотношение ядро/цитоплазма и незрелые/зрелые эритроциты) и белой крови зависят от чувствительности рыб к насыщению среды кислородом.
Ключевые слова: гематологические показатели, эритроциты, лейкоциты, факторы среды, рыбы, Рыбинское водохранилище
ВВЕДЕНИЕ
Кровь относится к одной из наиболее пластичных к факторам среды систем организма. В первую очередь это обуславливается ее составом и функциями. Морфологический состав и соотношение эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови рыб — достаточно информативные показатели, которые отражают различные аспекты существования рыб: состояние здоровья, видовую специфику, сезонные изменения, особенности образа жизни, питания, местообитания, стадии жизненного цикла и т.д. (Антипова, 1954; Головина, Тромбицкий, 1989; Житенева и др., 2004; Иванова, 1983; Яхненко, 1980; Яхненко, Клименков, 2009). К функциям крови в первую очередь следует отнести транспортную: перенос питательных веществ от органов пищеварения к другим тканям, метаболитов от места образования к местам обезвреживания и экскреции, транспорт кислорода и углекислоты между тканями и органами дыхания, перенос гормонов от желез внутренней секреции к тканям, транспорт факторов иммунитета.
В основном эта функция связана с эритроцитами. Они переносят адсорбированные на поверхности питательные вещества, биологически активные вещества, обмениваются липидами с плазмой крови, участвуют в регуляции кислотно-щелочного и ионного равновесия, водно-солевого обмена. За счет адсорбции на поверхности клеток различных веществ, эритроциты опосредованно принимают участие в явлениях иммунитета, а также в регуляции активности свертывающей системы крови. Но основной функцией эритроцитов, безусловно, является дыхательная функция, т.е. способность связывать и переносить кислород и углекислый газ, что обуславливается содержащимся в эритроцитах гемоглобином. Иммунная функция крови, связанная с синтезом и переносом факторов иммунитета, осуществлением фагоцитоза, выполняется клетками белой крови, или лейкоцитами, и гуморальными веществами сыворотки крови. Состав и соотношение лейкоцитов в периферической крови рыб, а также иммунокомпетентных органах — информативный показатель, свидетельствующий о состоянии здоровья рыб (Nazarova, Zabotkina, 2010). Тромбоциты вместе с гуморальными факторами напрямую отвечают за процессы свертывания крови (Житенева и др., 2004).
Отличительной чертой клеток крови рыб, как низших позвоночных, является наличие ядер в эритроцитах и тромбоцитах. Этот факт, а также наличие сосудистого кроветворения, определяют возможность митотического и амитотического деления клеток непосредственно в сосудах периферического русла (Житенева и др., 2004).
В пресных водоемах рыбы освоили все биотопы, и приспособились к различным условиям обитания, имеют достоверные отличия по составу эритроцитов и лейкоцитов от морских видов костистых рыб (Soldatov, 2005; Nazarova, Zabotkina, 2010). Известно, что показатели крови достаточно сильно отличаются как у разных видов рыб, обитающих в одном и том же водоеме, так и в пределах вида (Lapirova, Zabotkina, 2010). Вместе с тем, не известно, какие факторы играют преимущественную роль в различиях показателей красной и белой крови у костистых рыб.
Цель работы — анализ состава и соотношения эритроцитов и лейкоцитов периферической крови 28 видов костистых рыб, обитающих в Рыбинском водохранилище и его притоках, в зависимости от экологических факторов и особенностей среды их обитания.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Периферическую кровь отбирали у половозрелых особей, отловленных в августе-сентябре в Волжском и Моложском плесах Рыбинского водохранилища и в нижних участках р. Ильдь — притоке Рыбинского водохранилища. Отлов рыбы осуществляли неводом с экспедиционного судна «Бота-
ник» или тралом с экспедиционных судов «Ареал» и «Академик Топчиев» в 1998-2012 гг. В целом были исследованы показатели 28 видов рыб, населяющих Рыбинское водохранилище и относящихся к 8 отрядам: отр. Окунеобразные — речной окунь (Perca fluviatilis L.), обыкновенный судак (Stizostedion lucioperca L.), волжский судак, берш (Stizostedion volgense Gmelin, 1788), обыкновенный ерш (Gymnocephalus cernuus L.), тупоносый бычок (Proterorhinus marmoratus Smitt, 1900); отр. Карпообразные — обыкновенная верховка (Leucaspius delineates Heckel, 1843), лещ (Abramis brama L.), синец (Ballerus ballerus L.), густера (Blicca bjoerkna L.), карп (Cyprinus carpio L.), обыкновенный карась (Carassius carassius L.), уклея (Alburnus alburnus L.), жерех (Aspius aspius L.), пескарь (Gobio gobio L.), линь (Tinca tinca L.), язь (Leuciscus idus L.), белоглазка (Abramis sapa Pallas, 1814), голец усатый (Bar-batula barbatula L.), обыкновенная щиповка (Cobitis taenia L.), чехонь (Pelecus cultratus L.); отр. Скорпенообразные — обыкновенный подкаменщик (Gottus gobio L.); отр. Трескообразные — налим (Lota lota L.); отр. Лососеобразные — снеток (Osmerus eperlanus L.), пелядь (Coregonus peled Gmelin, 1789), европейская ряпушка (Coregonus albula L.); отр. Сельдеобразные — тюлька (Clupeonella cul-triventris Normann, 1840); отр. Щукообразные — обыкновенная щука (Esox lucius L.); отр. Сомообраз-ные — сом европейский (Silurus glanis L.).
Анализ состава и соотношения лейкоцитов и эритроцитов проводили на мазках периферической крови, полученной методом каудоэктомии, которые фиксировали этиловым спиртом и окрашивали краской Романовского-Гимза. Мазки анализировали с использованием светового микроскопа Keyence VHX 1000E с объективом Z500. При идентификации типов лейкоцитов пользовались классификацией Н.Т. Ивановой (1983): обнаруженные лейкоциты дифференцировали как гемоцитобласты, лимфоциты, моноциты, миелоциты, метамиелоциты, палочкоядерные нейтрофилы, сегментоядерные нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Для получения лейкограммы на каждом мазке подсчитывали не менее 200 клеток, результаты выражали в процентах. Эритроциты разделяли на бласты, незрелые эритроциты, зрелые эритроциты. Долю каждой группы эритроцитов определяли по формуле:
M = n/mx 100%,
где М — доля определенной формы эритроцитов; n — число эритроцитов конкретной формы; m — общее число исследованных эритроцитов (Житенева и др., 2004).
Расчет объемов клетки и ядра эритроцитов осуществляли по формуле:
V = lxhx0,785,
где l — длина эритроцита / ядра, мкм; h — ширина эритроцита / ядра, мкм; V — объем эритроцита /ядра, мкм3;
Расчет ядерно-цитоплазменного отношения:
Я/ц отношение = Vя /Ук,
где Уя — объем ядра, мкм3; Ук — объем клетки, мкм3.
Расчет индекса формы:
1ф = h /1,
где l - длина эритроцита / ядра, мкм; h - ширина эритроцита / ядра, мкм
Полученные результаты обрабатывали с помощью программ Excel, Past. Оценку результатов проводили параметрическим методом для несвязанных выборок (t-критерий Стьюдента) при уровне достоверности < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследования показали, что как эритроциты, так и лейкоциты, и тромбоциты в периферической крови рыб имеют широкие пределы варьирования (Табл. 1-3).
Эритроциты. Анализ цитометрических параметров эритроцитов показал, что наибольшим объемом обладают эритроциты карася обыкновенного, наименьшим — обыкновенной щуки и чехони. Большой объем клеток также оказался у пеляди, щиповки, ряпушки и верховки (> 700 мкм3) (Табл. 1). Наибольший объем ядер эритроцитов отмечен у обыкновенной ряпушки, наименьший — у жереха. Так как гемоглобин, ответственный за газообмен в организме содержится в основном в цитоплазме клеток, для оценки их функционального потенциала важнее ядерно-цитоплазменное отношение и индекс формы клеток (Табл. 1). Наименьшее ядерно-цитоплазменное отношение (т.е. объем цитоплазмы наибольший) отмечен у снетка, хотя объем клетки небольшой по сравнению с другими видами. Наибольшее ядерно-цитоплазменное отношение наблюдается у налима, при этом объем клетки сравним с объемом эритроцита у снетка, и индексы формы клеток имеют близкие значения.
Таблица 1. Морфометрические параметры эритроцитов пресноводных костистых рыб Рыбинского водохранилища
Вид рыбы Размеры эритроцита, мкм Объем эритроцита, мкм3 Размеры ядра эритроцита,мкм Объем ядра эритроцита, мкм3 Я/ц отношение* 1ф*
Длина, l Ширина, h Длина, l Ширина, h
Сом обыкновенный 10.8±0.9 8.5±0.9 608.7±119.1 3.4±0.4 2.6±0.4 18.5±6.1 0.03 0.79±0.11
Налим 9.6±0.8 7.8±0.6 460.5±92.9 3.4±0.4 2.9±0.3 21.8±5.1 0.38 0.81±0.07
Снеток 10.2±1.2 7.6±0.7 469.4±81.3 3.8±0.4 2.9±0.4 25.0±7.6 0.01 0.73±0.08
Ряпушка европейская 14.1±0.8 8.3±0.7 774.8±92.5 6.8±0.5 3.9±0.4 80.7±19.9 0.10 0.60±0.06
Пелядь 15.3±0.8 9.3±0.6 1031.4±141.2 5.5±0.6 3.4±0.5 50.3±15.1 0.05 0.61±0.05
Окунь обыкновенный 9.9±0.6 7.9±0.7 491.4±104.8 3.0±0.4 2.7±0.3 17.3±4.8 0.04 0.79±0.07
Судак 9.6±0.9 7.6±0.7 438.9±73.7 4.4±0.3 2.9±0.4 30.8±0.9 0.07 0.81±0.15
Берш 11.3±0.9 8.1±0.5 589.1±74.4 4.4±0.4 3.3±0.3 37.4±6.7 0.06 0.73±0.08
Бычок 10.9±1.5 7.1±0.9 435.7±95.5 3.8±0.4 2.4±0.3 17.7±5.2 0.04 0.67±0.14
Щука обыкновенная 10.1±1.2 6.5±0.4 333.3±63.6 4.2±0.4 2.7±0.4 24.7±7.5 0.07 0.65±0.09
Белоглазка 10.9±0.9 8.4±1.3 614.3±174.9 4.3±0.5 3.0±0.5 31.7±10.6 0.052 0.78±0.17
Синец 11.2±0.9 8.3±0.7 616.9±109.4 3.7±0.4 2.6±0.5 20.6±8.4 0.03 0.75±0.08
Лещ 13.6±1.2 7.0±0.4 522.6±72.2 4.6±0.3 2.57±0.3 22.6±5.5 0.04 0.7±0.52
Уклейка 10.6±0.9 7.5±0.7 467.3±88.7 4.5±0.5 3.1±0.5 35.9±13.4 0.08 0.82±0.72
Жерех 12.1±0.9 8.5±0.6 687.5±120.8 3.7±0.4 2.3±0.3 16.1±4.2 0.02 0.71±0.06
Плотва 11.3±1.1 7.8±0.7 547.9±110.2 3.7±0.5 2.7±0.5 21.7±7.3 0.04 0.7±0.09
Язь 11.1±1.1 8.4±0.9 619.9±142.6 4.4±0.5 3.3±0.6 39.1±14.7 0.06 0.76±0.11
Верховка 12.6±2.5 8.6±1.6 772.9±384.3 4.8±0.6 3.4±0.5 45.4±13.8 0.06 0.69±0.14
Карась обыкновенный 19.3 ±1.1 11.6±0.9 2034.2±321.5 6.9±0.4 3.3±0.5 58.9±17.4 0.03 0.60±0.07
Линь 10.4±1.0 7.7±0.9 486.1±124.0 3.6±0.5 3.1±0.4 27.7±10.1 0.06 0.75±0.12
Карп 14.0±0.8 6.7±0.4 490.2±57.4 5.5±0.4 3.6±0.4 56.5±13.9 0.12 0.40±0.05
Голец усатый 10.6±1.4 7.4±0.9 454.7±120.6 3.6±0.7 2.6±0.7 20.5±10.8 0.05 0.71±0.15
Пескарь обыкновенный 11.9±1.3 8.4±0.8 662.3±115.4 4.8±0.4 3.2±0.3 38.1±6.6 0.06 0.72±0.11
Густера 12.1±1.2 8.4±0.9 677.8±156.3 4.6±0.3 3.2±0.5 37.7±11.8 0.06 0.7±0.12
Чехонь 10.3±1.2 7.0±1.2 396.9±112.9 4.0±0.5 2.5±0.5 23.2±8.9 0.06 0.69±0.17
Щиповка обыкновенная 12.8±1.7 8.5±1.0 712.8±135.8 5.5±0.5 3.6±0.5 55.9±17.7 0.08 0.67±0.14
Подкаменщик обыкновенный 10.9±1.2 8.1±0.7 560.5±110.6 3.6±0.5 2.9±0.4 24.0±7.5 0.04 0.75±0.11
Тюлька черноморско-каспийская 10.6±1.1 7.2±0.8 432.6±92.1 4.5±0.5 2.8±0.4 29.1±9.9 0.07 0.69±0.12
Примечание: Здесь и далее: Я / ц отношение — ядерно-цитоплазматическое отношение; 1ф — индекс формы; М ± т — среднее ± ошибка среднего
Анализ сходства параметров показывает, что можно выделить несколько групп:
— по объему клеток: 1-я группа — чехонь, щука; 2-я — уклея, снеток, голец, налим, линь, карп, окунь, тюлька, бычок, судак; 3-я — язь, белоглазка, синец, сом, берш, лещ, подкаменщик, плотва; 4-я
— жерех, густера, пескарь, щиповка; 5-я — верховка, ряпушка; 6-я — пелядь; 7-я — карась (Рис. 1);
- -Ю СЭ ОО ОТ1
- СМ СМ СМ СМ -
-СМ г-— СМСМОО СМСЭч
1
1
Рис. 1. Дендрограмма сходства видов рыб по объему эритроцитов.
1 — плотва, 2 — белоглазка, 3 — синец, 4 — лещ, 5 — уклейка, 6 — жерех, 7 — тюлька, 8 — язь, 9 — верховка, 10 — линь, 11 — пескарь,12 — густера,13 — чехонь, 14 — карась,15 — щиповка,16 — сом, 17 — подкамен-щик,18 — карп,19 — ряпушка, 20 — пелядь, 21 — голец, 22 — снеток, 23 — окунь, 24 — судак, 25 — берш, 26
— бычок, 27 — щука, 28 — налим.
— по ядерно-цитоплазменному отношению: 1-я группа — снеток, жерех; 2-я — пелядь, белоглазка, голец, окунь, бычок, лещ, плотва, подкаменщик, синец, сом, карась; 3-я — берш, язь, верховка, линь, пескарь, густера, чехонь, уклея, щиповка, судак, щука, тюлька; 4-я — карп, ряпушка; 5-я — налим (Рис. 2);
Рис. 2. Дендрограмма сходства рыб по ядерно-цитоплазменному отношению эритроцитов 1 — сом, 2 — налим, 3 — снеток, 4 — ряпушка, 5 — пелядь, 6 — окунь, 7 — судак, 8 — берш, 9 — бычок, 10 — щука, 11 — белоглазка, 12 — синец, 13 — лещ, 14 — уклейка, 15 — жерех, 16 — плотва, 17 — язь, 18 — верховка, 19 — карась, 20 — линь, 21 — карп, 22 — голец, 23 — пескарь, 24 — густера, 25 — чехонь, 26 — щиповка, 27 — подкаменщик, 28 — тюлька.
— по индексу формы: 1-я группа — карп; 2-я — карась, ряпушка, пелядь, лещ; 3-я — тюлька, верховка, чехонь, густера, плотва, снеток, берш, уклейка, пескарь, жерех, голец, щиповка, бычок, щука; 5-я — язь, синец, линь, подкаменщик, сом, окунь, белоглазка, судак, налим (Рис. 3).
Рис. 3. Дендрограмма сходства эритроцитов костистых рыб по индексу формы.
1 — плотва, 2 — белоглазка, 3 — синец, 4 — лещ, 5 — уклейка, 6 — жерех, 7 — тюлька, 8 — язь, 9 — верховка, 10 — линь, 11 — пескарь, 12 — густера, 13 — чехонь, 14 — карась, 15 — щиповка, 16 — сом, 17 — подкаменщик, 18 — карп, 19 — ряпушка, 20 — пелядь, 21 — голец, 22 — снеток, 23 — окунь, 24 — судак, 25 — берш, 26 — бычок, 27 — щука, 28 — налим.
При учете всех трех показателей исследованные виды разделяются на группы: 1-я — карась; 2-я — судак, бычок, тюлька, чехонь, карп, снеток, уклейка, голец, окунь, линь, налим, щука; 3-я — берш, белоглазка, синец, язь, сом, лещ, плотва, подкаменщик, жерех, густера, пескарь, щиповка, ряпушка, верховка; 4-я — пелядь (Рис. 4).
Рис. 4. Дендрограмма сходства по объему ядра, ядерно-цитоплазменному отношению и индексу формы эритроцитов костистых рыб Рыбинского водохранилища.
1 — плотва, 2 — белоглазка, 3 — синец, 4 — лещ, 5 — уклейка, 6 — жерех, 7 — тюлька, 8 — язь, 9 — верховка, 10 — линь, 11 — пескарь, 12 — густера, 13 — чехонь, 14 — карась, 15 — щиповка, 16 — сом, 17 — подкаменщик, 18 — карп, 19 — ряпушка, 20 — пелядь, 21 — голец, 22 — снеток, 23 — окунь, 24 — судак, 25 — берш, 26 — бычок, 27 — щука, 28 — налим.
При изучении состава клеток красной крови пресноводных костистых рыб Рыбинского водохранилища установлено, что бластные клетки присутствовали в периферической крови в соотношении к общему числу клеток <1:500, в основном в периферической крови присутствовали незрелые (до 3%) и зрелые эритроциты. Наибольшая доля незрелых эритроцитов была обнаружена в периферической крови уклейки, наименьшая — в периферической крови обыкновенного сома. Наибольшая доля зрелых клеток обнаружена в периферической крови сома, наименьшая — серебряного карася (Табл.2.).
Таблица 2. Соотношение различных форм эритроцитов в периферической крови костистых рыб Рыбинского водохранилища
Вид рыбы Бласты, % Незрелые, % Зрелые, %
Сом обыкновенный 0 0.3 99.7
Налим 0 1.3±0.6 97.5±0.9
Снеток 0 1.5±0.3 97.0±0.3
Ряпушка европейская 0 1.4±0.9 98.2±0.7
Пелядь 0 1.1±0.4 98.1±0.7
Окунь обыкновенный 0 0.8±0.1 98.0±0.7
Судак 0 1.1±0.6 98.3±0.5
Берш 0 1.6±0.6 97.9±0.7
Бычок 0 0.6±0.4 97.9±1.1
Щука обыкновенная 0 1.6±0.8 97.3±0.8
Белоглазка 0 2.7 96.9
Синец 0 1.2±0.7 97.7±0.8
Лещ 0 0.9±0.2 97.7±1.1
Уклейка 0 2.7±0.4 92.4±1.6
Жерех 0 1.2±0.6 96.0±0.6
Плотва 0 1.1±0.3 97.0±0.5
Язь 0 1.1±0.4 98.5±0.2
Верховка 0 1.3 96.1
Карась обыкновенный 0 1.6±0.3 86.1±0.6
Линь 0 1.3±0.4 96.3±0.8
Карп 0 0.9±0.6 98.4±0.7
Усатый голец 0 1.7±1.1 96.7±1.2
Пескарь обыкновенный 0 1.9±1.4 96.8±1.9
Густера 0 1.2±0.2 96.9±1.9
Чехонь 0 0.8 97.2
Щиповка обыкновенная 0 0.7±0.4 97.7±0.9
Подкаменщик обыкновенный 0 1.0±0.4 97.8±0.4
Тюлька черноморско-каспийская 0 0.8±0.5 98.6±0.6
При анализе полученных данных учитывали следующие факторы: требовательность к насыщению воды кислородом, местообитание, подвижность, тип питания.
Согласно Никольскому Г.В. (1963) всех рыб по потребности к насыщенности воды кислородом можно разделить на 4 группы:
— требующие очень большого насыщения воды кислородом (7-11 мг/л) (усатый голец, обыкновенный подкаменщик, европейская ряпушка, снеток);
— требующие большого насыщения воды кислородом (5-7 мг/л) (пескарь, налим, жерех, чехонь, уклейка обыкновенная, судак, берш, густера, тюлька, верховка, язь обыкновенный);
— требующие сравнительно небольшого количества кислорода (до 4 мг/л) (Плотва, окунь, пелядь, сом обыкновенный, щука обыкновенная, карп, лещ, белоглазка, синец);
— выдерживающие очень слабое насыщение воды кислородом (до 0,5 мг/л) (линь, карась, щиповка обыкновенная, бычок).
По местообитанию исследованные виды рыб можно разделить на обитателей литорали (снеток, уклейка обыкновенная, верховка, чехонь), пелагиали (ряпушка обыкновенная, пелядь, снеток, щука обыкновенная, синец, лещ, усатый голец, белоглазка, жерех, густера, карась, карп, язь обыкновенный, плотва, окунь обыкновенный, судак, бычок, тюлька.
По типу питания — на эврифагов (плотва, язь обыкновенный), планктофагов (синец, уклейка обыкновенная, ряпушка обыкновенная, пелядь, тюлька, верховка, снеток), детритофагов (бентофагов) (белоглазка, лещ, линь, пескарь обыкновенный, густера, голец усатый, карась, щиповка обыкновенная, подкаменщик обыкновенный, карп, бычок), хищников (жерех, чехонь, карась, сом обыкновенный, налим, окунь обыкновенный, судак, берш, щука обыкновенная).
Крупные размеры эритроцитов карася могут быть связаны с особенностями обитания. Карась относится к группе рыб, способных обитать в условиях крайне низкого содержания кислорода в воде, и крупные эритроциты обеспечивают содержание в них большого количества гемоглобина и способствуют более успешному извлечению кислорода из среды. Также крупные эритроциты обнаружены у ряпушки и пеляди, которые, наоборот, предпочитают среду с высоким содержанием кислорода. Согласно литературным данным, у сем. Сиговых количество эритроцитов в периферической крови ниже, чем у представителей других отрядов (Головина, 2007; Иванова, 1983).
Установлено, что у подавляющего количества видов рыб, способных обитать в среде, бедной кислородом (умеренная степень гипоксии), наблюдаются более низкие показатели объема клетки. В условиях экстремальной гипоксии наблюдается обратная реакция — рыбы, в большинстве случаев, имеют больший объем эритроцита (Андреева, 2014).
Из 28 исследованных видов рыб 7 относятся к малоподвижным обитателям бентали (Атлас..., 2003). В данной группе отмечена наибольшая однородность размеров эритроцитов. У всех исследованных видов эритроциты являются некрупными, но не самыми маленькими. Относительно небольшие размеры эритроцитов, в данном случае, могут быть обусловлены тем, что малоподвижные виды затрачивают относительно немного энергии на передвижение, следовательно, им требуется меньше кислорода. У обитателей бентали, ведущих хищный образ жизни, отмечена высокая численность эритроцитов в кровеносном русле (Анисимова, Лавровский, 1983). Тип питания и место обитания рыб не оказывают влияния на объем клеток красной крови.
Размеры эритроцитов синца из Рыбинского водохранилища подобны таковым, приведенным в работе Н.Т. Ивановой (Иванова, 1983). Наибольший объем ядер эритроцитов отмечали у обыкновенной ряпушки, наименьший — у жереха (Табл. 1.).
Крупные размеры ядра у ряпушки и карася приводят к значениям ядерно-цитоплазменного отношения в клетках, сравнимого с его пропорциями у других видов рыб (Житенева и др., 2004). Изменения объема ядер в условиях умеренной и экстремальной гипоксии аналогичны изменениям объемов эритроцитов, что согласуется с данными А.Ю. Андреевой (2014).
Кроме карася, все эти рыбы относятся к видам, достаточно требовательным к содержанию кислорода в среде. Как известно, количество крови и количество эритроцитов в крови рыб меньше, чем у высших позвоночных, а лейкоцитов, как правило, больше. Это связано, с одной стороны, с пониженным обменом рыб, а с другой — с необходимостью усилить защитные функции крови, так как окружающая среда изобилует болезнетворными организмами. В среднем, в 1 мм3 крови количество эритроцитов составляет: у приматов — 9.27х106 кл; пресноводных костистых рыб — 1.71х106 кл. Количество эритроцитов в периферической крови у рыб колеблется в широких пределах, в зависимости от подвижности рыб: у карпа — 0.84-1.89х106 кл/мм3, щуки — 2.08 х106 кл/мм3 (Моисеев и др., 1981).
Количество гемоглобина в организме рыб также значительно меньше, чем у наземных позвоночных, оно колеблется в зависимости от сезона, гидрохимического режима водоема, условий пита-
ния. Ускорение темпа роста рыб коррелирует с повышенной обеспеченностью их организма гемоглобином (Моисеев и др., 1981).
Способность гемоглобина крови извлекать кислород из воды у разных рыб неодинакова. У быстро плавающих рыб — макрели, трески, форели, гемоглобина в крови много, и они очень требовательны к содержанию кислорода в окружающей воде. У многих морских придонных рыб, а также угря, карпа, карасей и некоторых других, наоборот, гемоглобина в крови мало, но он может связывать кислород из среды даже с незначительным количеством кислорода (Моисеев и др., 1981).
Чувствительность рыб к изменениям температуры воды также связана со свойствами гемоглобина: при повышении температуры воды потребность организма в кислороде увеличивается, но способность гемоглобина связывать его падает. Подвижность рыб оказывает прямое влияние на количество эритроцитов. Пелагические, активно мигрирующие виды практически всегда обладают высокой кислородной емкостью крови. Бентосные, малоподвижные виды наоборот имеют низкий уровень пигмента и низкое количество красных кровяных клеток. Эта закономерность была подтверждена в работах ряда авторов (Kakuno et al., 1996; Soldatov, 1997). Некоторые антарктические виды рыб, которые обладают низкой двигательной активностью и обитают в переохлажденной среде (-1.8°C), не имеют гемоглобина и эритроцитов в крови (Patersen et al., 2003). Установлено, что кислородная емкость крови в преднерестовый период и в начале икрометания существенно снижается (Кириллов, 2008). Наоборот, к концу нереста и в посленерестовый период (2-3 месяца), заметно увеличивается количество крови, ее кислородная емкость за счет повышения концентрации гемоглобина и количества циркулирующих эритроцитов (Magill et al., 2004; Maslova et al., 1988; Diprisco, 1997).
Насыщенность среды кислородом является одним из основных факторов, определяющих жизнедеятельность организмов в водной среде. Для многих донных рыб, обитающих в слоях воды с ограниченным водообменом, состояние гипоксии является функционально нормальным, и компенсируется реорганизацией метаболических процессов, направленных на оптимизацию общих энергетических затрат. В большинстве случаев она проявлялась в увеличении объема эритроцитов в условиях внешнего дефицита кислорода (Soldatov, Parfenova, 2001). Так у рыб, обитающих в экстремальных условиях гипоксии, наблюдали увеличение количества эритроцитов, концентрации гемоглобина и гематокрита в периферической крови (Javed, Usmani, 2015; Kakuno et al., 1996). Если снижение концентрации кислорода в окружающей среде не достигало экстремальных значений, реакция могла быть либо слабо выражена, либо вообще отсутствовать. Механизм обнаруженных изменений может быть связан с изменением соотношения эритропоэза/деструкции клеток красной крови, резервированием или выбросом эритроцитов из депо крови или изменением осмотического давления крови (Figuera, Perez, 1984).
Положительная корреляция была обнаружена между интенсивностью эритропоэза у рыб и температурой окружающей среды (в диапазоне толерантных для вида температур). Это сопровождалось укорочением митотического цикла и повышением пролиферации эритроидных клеток. При температуре за пределами этого диапазона процессы эритропоэза подавлялись. Различные варианты экспериментальной гипоксии и анемии также активируют пролиферацию незрелых эритроидных элементов и производство эритроцитов гемопоэтической тканью (Hardig, Hoglund, 1983).
Солдатовым А.А. (Soldatov, 2005) показано, что в условиях гипоксии количество окисленного пигмента(метгемоглобина) снижается. Уменьшение уровня метгемоглобина в эритроцитах связывают с увеличением резистентности циркулирующих эритроцитов к осмотическому шоку в условиях экспериментальной гипоксии. Увеличение его концентрации в процессе оксигенации пигмента может вызывать перекисное окисление липидов в клетках, что влияет на состояние клеточных мембран (Kawatsu et al., 1991, Soldatov, 2001).
Температура обладает довольно выраженным физиологическим действием на живой организм (Голованов, 2014). Она напрямую влияет на кислородную емкость крови. Повышение температуры усиливает метаболические процессы в организме, концентрацию гемоглобина и количество эритроцитов в крови, а ее понижение — противоположную картину (Lecklin, Nikinmaa, 1998; Serpunin, Likhatchyova, 1998; Soldatov, 2005).
Температура оказывает влияние на метаболизм липидов в клетках, что отражается в изменении вязкости клеточных мембран. При воздействии низких температур плазматические мембраны эритроцитов становятся более текучими, а под действием высоких температур — обладают более жесткой структурой (Silkin et al., 2012).
Температура также влияет на осмолярность плазмы крови. У пресноводных рыб акклимация к низким температурам вызывает снижение осмолярности плазмы крови, а к высоким — сначала про-
исходит некоторое повышение осмолярности плазмы крови, а затем осмолярность принимает постоянные значения и не изменяется при дальнейшем повышении температуры (КоМПе, 2009).
Анализ индекса формы (1ф) эритроцитов показал, что наибольший показатель наблюдается у судака и налима, наименьший - у карпа (Табл.1.). Разброс значений у судака больше, чем у налима. Ядерно-цитоплазменное отношение (Я/ц отношение) максимально у налима, минимально — у жереха (табл.1.).
Анализ связи между индексом формы и особенностями экологии исследованных видов рыб (тип питания; отношение к кислороду; подвижность; местообитание) показал зависимость индекса формы от двух исследованных факторов — типа питания и отношения к кислороду. В группе хищных рыб значения индекса формы, в целом, несколько выше, что говорит о более округлой форме, и, следовательно, несколько меньшей их емкости. Меньшая емкость эритроцитов в свою очередь обусловливает возможность переносить меньшее количество кислорода, чем у представителей других групп. Меньшая емкость в таком случае компенсируется более высоким содержанием эритроцитов в кровеносном русле (Анисимова, Лавровский, 2003; Бикташева, Латыпова, 2013).
Среди всех исследованных видов рыб, по форме особо выделяются эритроциты карпа. Они имеют резко эллипсоидную форму, с существенным преобладанием длины клетки над ее шириной (1ф = 0,4). В целом, можно отметить, что у рыб, способных обитать в воде относительно слабо насыщенной кислородом, показатели индекса формы немного ниже, чем у рыб, которым требуется хорошее насыщение воды кислородом.
Анализ состава клеток красной крови пресноводных костистых рыб Рыбинского водохранилища показал, что доли зрелых и незрелых клеток в большей степени зависят от типа питания. В целом в крови у хищных рыб, вне зависимости от их типа (активный или засадный) наблюдали более высокий показатель доли зрелых эритроцитов. Возможно, это связано с составом потребляемой пищи (Никольский, 1963). В то же время связи между местообитанием, подвижностью рыб и относительным количеством зрелых эритроцитов не прослеживается. Вместе с тем, у рыб, чувствительных к недостатку кислорода, наблюдаются более низкие значения количества зрелых эритроцитов, чем у групп толерантных к недостатку кислорода. Возможно, это связано с тем, что количество эритроцитов все же оказывает меньшее влияние на чувствительность рыбы к гипоксии, чем кислородная емкость эритроцитов. У видов наиболее чувствительных к недостатку кислорода, низкая доля зрелых форм эритроцитов компенсируется крупными размерами клеток.
Кластерный анализ показал, что объем эритроцитов зависит от двух факторов: подвижности рыб и их отношения к кислороду. Как отмечается во многих литературных источниках, потребности в кислороде часто коррелируют с подвижностью рыб (1ауе^ Шташ, 2014; 8оЫа1оу, 2001). Рыбы, отличающиеся высокой подвижностью, имеют высокие запросы к содержанию кислорода в среде (голец, ряпушка). Рыбы, для которых характерна низкая подвижность, обычно менее требовательны к содержанию кислорода (линь, бычок) (Рис. 1). Ядерно—цитоплазменное отношение и индекс формы клеток также в большей степени зависят от потребностей рыб в кислороде: рыбы, комфортно чувствующие себя при содержании кислорода в среде выше 5 мг/л (снеток, жерех, голец, подкаменщик, чехонь и др.), оказались в одно группе (Рис. 2). Анализ всех трех показателей также в наибольшей степени показывает на зависимость их от потребностей рыб в насыщении воды кислородом (Рис. 4).
Лейкоциты. Исследование лейкоцитов периферической крови 25 видов пресноводных костистых рыб Рыбинского водохранилища показало, что клетки белой крови представлены агранулоцита-ми и гранулоцитами. Агранулоциты представлены, в основном, лимфоцитами (от 52 до 93%), исключение составляет подкаменщик — в его крови доля лимфоцитов не превышала 33%, и моноцитами, количество которых было невелико и не превышало у всех видов 3% (исключение составили щиповка и подкаменщик, у них доля этих клеток составляла 4.2 и 3.8%, соответственно). Гранулоциты в периферической крови представлены незрелыми (миелоциты и метамиелоциты) и зрелыми (палочкоядер-ные и сегментоядерные) формами. У всех исследованных видов в крови идентифицировали в основном нейтрофилы, и у 6 видов — эозинофилы (не более 2.2%) (Табл. 3). Учитывали также тромбоциты, которые у рыб являются ядерными клетками, и имеют несколько отличающихся по внешнему виду морфотипов: голоядерные, веретеновидные, округлые (Иванова, 1983; Волынкин, 2008).
Как видно из таблицы, более 80% лимфоцитов содержится в крови хищных видов рыб (судак, берш, окунь, налим, сом, щука) а также ерша и гольца усатого, которые обитают в придонном слое воды и являются бентофагами. Наименьшая доля лимфоцитов (менее 35%) у подкаменщика, также обитающего в придонном слое, и, как и голец, чувствительного к насыщению воды кислородом (Табл. 3). Доля лимфоцитов у других исследованных видов колеблется в диапазоне 50-70%.
Таблица 3. Состав лейкоцитов периферической крови костистых рыб Рыбинского водохранилища и его притоков
~~ -------Типы клеток Виды рыб ~~ ------ Лимфоциты Моноциты Гемоцитобласты Миелоциты Метамиелоциты ПЯН СЯН Эозинофилы
Отр. Окунеобразные
Речной окунь 92.1 ± 0.2 0 4.1 ± 1.0 3.3 ± 1.5 0 0.6 ± 0.0 0.0 0
Обыкновенный судак 93.7 ± 0.7 0 3.7 ± 1.1 2.7 ± 2.8 0 0.3 ± 0.6 0.0 0
Волжский судак, берш 81.7 ± 4.7 0 5.3 ± 3.2 11.9 ± 2.6 0 0 0.0 0
Обыкновенный ерш 90.0 2.0 0 1.0 7.0 0 0.0 0
Тупорылый бычок 70.3 ± 4.3 2.4 ± 1.2 1.9 ± 1.0 4.2 ± 2.7 9.0 ± 2.5 12.1 ± 5.3 0.0 0
Отр. Карпообразные
Лещ 56.1 ± 5.5 0.5 ± 0.5 0.5 ± 0.5 15.8 ± 4.5 16.3 ± 3.5 11.3 ±3.1 0.3 ±0.5 0
Синец 55.7 ± 7.1 2.5 ± 3.5 2.5 ± 3.5 5.8 ± 1.2 20.0 ± 0.0 14.7 ± 1.2 0.0 0
Уклея 78.4 ± 12.6 1.3 ± 1.7 2.7 ± 1.1 9.0 ± 5.4 6.4 ± 9.6 2.1 ± 3.7 0.0 0
Жерех 63.1 ± 17.8 2.9 ± 2.2 1.6 ± 0.3 2.9 ± 2.2 15.8 ± 8.2 12.8 ± 6.0 0.7 ± 1.0 0
Пескарь 51.9 ± 16.8 2.2 ± 1.6 0.5 ± 0.8 3.2 ± 1.4 8.17 ± 1.0 29.6 ± 14.7 2.2 ± 3.1 2.2 ± 1.5
Линь 79.1 0.0 4.5 0 3.0 11.9 0.0 1.5
Язь 64.7 ± 1.6 1.8 ± 1.0 2.4 ± 0.9 9.8 ± 7.0 12.3 ± 1.3 9.1 ± 7.3 0.0 0
Карась серебряный 72.5 ± 1.6 0 0 12.2± 1.6 10.1 ± 1.6 2.1 ± 0.61 2.0 ± 0.5 0
Белоглазка 68.8 0.6 1.9 25.3 1.3 0 0.0 1.9
Голец усатый 85.2 ± 3.9 1.2 ± 0.8 1.5 ± 0.9 2.8 ± 0.7 3.7 ± 0.9 5.3 ± 0.3 0.4 ± 0.2 0.3 ± 0.1
Обыкновенная щиповка 54.9 ± 7.2 4.2 ± 1.8 6.1 ± 2.3 7.3 ± 1.0 8.2 ± 6.3 17.0 ± 5.6 1.2 ± 1.5 1.2 ± 1.1
Плотва обыкновенная 75.8±5.9 1.0 4.0 3.2 6.3 3.2 0 0
Отр. Скорпенообразные
Обыкновенный подкаменщик 32.7 ± 3.2 3.8 ± 0.8 0 0 28.8 ± 2.5 34.6 ± 3.3 0 0
Отр. Трескообразные
Налим 88.7 ± 6.3 0 8.8 ± 6.7 1.9 ± 0.8 0.3 ± 0.6 0.3 ± 0.6 0 0
Сом 80.0 ± 4.7 1.1 ± 1.1 4.9 ±0.8 3.3 ± 2.1 13.8 ± 2.5 9.8 ± 2.7 0 0
Отр. Лососеобразные
Снеток 82.2 ± 5.7 0 3.7 ± 0.1 11.7 ± 4.9 0.9 ± 0.0 0 0 1.4 ± 0.7
Пелядь 71.8 ± 11.8 0 2.7 ± 0.8 12.7 ± 7.9 3.8 ± 0.7 7.0 ± 3.9 0 2.0 ± 0.1
Европейская ряпушка 66.7 0 0 16.7 16.7 0 0 0
Отр. Сельдеобразные
Тюлька 72.6 ± 5.9 0.8 ± 1.8 2.2 ± 2.2 12.5 ± 2.4 10.9 ± 5.0 1.0 ± 1.4 0 0
Отр. Щукообразные
Обыкновенная щука 88.9 ± 8.9 0.3 ± 0.5 3.3 ± 3.1 5.9 ± 6.1 0.5 ± 0.5 1.0 ± 0.5 0 0
Примечание: ПЯН - палочкоядерные нейтрофилы, СЯН - сегментоядерные нейтрофилы
Гранулоциты в периферической крови рыб представлены в основном незрелыми формами клеток — миелоцитами и метамиелоцитами. Их относительное количество минимально у хищных Окунеобразных (кроме берша), линя, плотвы и пескаря (Карпообразные), налима и щуки. Зрелые нейтрофилы в большей доле обнаружены в крови подкаменщика и пескаря (30-35%), а у большинства Карпообразных колебались в пределах 0-17% (Табл. 3). Доля гранулоцитов у лососеобразных составляла 12-33%, у тюльки-не достигала 7%.
Следует отметить, что в крови рыб гранулоциты присутствуют в основном в форме незрелых клеток и палочкоядерных нейтрофилов. Сегментоядерные клетки обнаружены лишь у 6 видов (24%). Присутствие незрелых клеток в крови рыб не считается патологией (Головина, 2007).
Так как соотношение лейкоцитов в периферической крови, также, как и гуморальные факторы неспецифического иммунитета, зависит от множества факторов, таких как физиологическое состояние, сезон года, тип питания, возраст, состояние окружающей среды (Лапирова, Флерова, 2013, 2015), нельзя сделать однозначных выводов о связи лейкоцитарной формулы с каким-либо одним из них, вместе с тем, можно сделать предположение, что у хищных видов рыб, а также оксифильных рыб кровь носит более выраженный лимфоидный характер.
Кластерный анализ сходства лейкограмм исследованных видов рыб позволяет выделить несколько групп: щиповка, синец, лещ — язь, жерех, бычок — окунь, судак, щука, налим, голец, ерш — сом, линь — снеток, берш — пелядь, карась, тюлька — плотва, уклейка — ряпушка, белоглазка — подкаменщик (Рис. 5). Анализ дендрограммы показывает, что чаще всего в одну сходную группу попадают виды рыб, имеющие одинаковые потребности или предпочтения к насыщению воды кислородом. Ранее было показано, что от насыщения среды кислородом и способности рыб переносить гипоксию зависят соотношение лейкоцитов в головном и туловищном отделах почек пресноводных и морских рыб (КаЕагоуа, 2аЬо1кта, 2010).
Рис. 5. Дендрограмма сходства лейкоцитарных профилей некоторых видов костистых рыб Рыбинского водохранилища.
Отр. Окунеобразные: 1 — речной окунь, 2 — обыкновенный судак, 3 — берш, 4 — обыкновенный ерш, 5 — тупорылый бычок; Отр. Карпообразные: 6 — лещ, 7 — синец, 8 — уклейка, 9 — жерех, 10 — пескарь, 11 — линь, 12 — язь, 13 — карась, 14 — белоглазка, 15 — голец усатый, 16 — обыкновенная щиповка, 17 — плотва обыкновенная; Отр. Скорпенообразные: 18 — обыкновенный подкаменщик; Отр. Трескообразные: 19 — налим; Отр. Сомообразные: 20 — сом; Отр. Лососеобразные: 21 — снеток, 22 — пелядь, 23 — европейская ряпушка; Отр. Сельдеобразные: 24 — тюлька; Отр. Щукообразные: 25 — щука.
Тромбоциты. Доля тромбоцитов в крови костистых рыб Рыбинского водохранилища колеблется от 23 до 83%. Содержание этого типа клеток в периферической крови не связано с систематическим положением вид з, между представителями внутри одного отряда колебания показателя выражены сильнее, чем между представителями разных отрядов (Рис. 6). Наименьшая доля тромбоцитов в крови отмечена у окуня и белоглазки, а наибольшая — у гольца. Тромбоциты участвуют в реакциях свертывания крови (Волынкин, 2008). Сведения об их количестве, форме, образовании достаточно противоречивы. Считают, что количество тромбоцитов, скорее всего, связано с образом жизни рыб, местообитанием, сезоном года, качеством среды обитания (Головина, Тромбицкий, 1989; Житенева и др., 2003).
Показано, что доля тромбоцитов изменяется у окуней, обитающих в озерах с разным уровнем рН (Микряков и др., 2001), при действии токсикантов или загрязнении среды (2аЬо1кта й а1.,2009, Ьариоуа, 2аЬо1кта, 2010). Считают, что количество тромбоцитов повышается в периоды активного лейко- и эритропоэза (Житенева и др., 2003).
Так как усиление эритропоэза имеет сезонную динамику, либо происходит в посттравматический период, возможно, усиление эритропоэза в этот период играет защитную роль.
100
80
60
40
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Рис. 6. Относительное количество тромбоцитов в периферической крови костистых рыб Рыбинского водохранилища (%).
Отр. Окунеобразные: 1 — речной окунь, 2 — обыкновенный судак, 3 — берш, 4 — обыкновенный ерш, 5 — тупорылый бычок; отр. Карпообразные: 6 — лещ, 7 — синец, 8 — уклейка, 9 — жерех, 10 — пескарь, 11 — линь, 12 — язь, 13 — карась, 14 — белоглазка, 15 — голец усатый, 16 — обыкновенная щиповка, 17 — плотва обыкновенная; отр. Скорпенообразные: 18 — обыкновенный подкаменщик; отр. Трескообразные: 19 — налим; отр. Сомообразные: 20 — сом; отр. Лососеобразные: 21 — снеток, 22 — пелядь, 23 — европейская ряпушка; отр. Сельдеобразные: 24 — тюлька; отр. Щукообразные: 25 — щука.
Дендрограмма сходства долей тромбоцитов в периферической крови рыб показывает разделение всех видов на 4 группы: 1-я — белоглазка, окунь, пелядь; 2-я — карась, ряпушка, щука, сом, бычок, уклейка, снеток, тюлька; 3-я — лещ, жерех, язь, берш, судак, щиповка, пескарь; 4-я — синец, линь, подкаменщик, плотва, ерш, налим, голец (Рис. 7). Вместе с тем, вопрос о преимущественном влиянии какого-либо фактора на долю тромбоцитов в крови остается нерешенным в первую очередь из-за недостаточности литературных данных о тромбоцитах рыб. Сходные доли тромбоцитов оказываются у активных и засадных хищников и донных, двигательно неактивных бентофагов (судак и лещ, снеток и сом). С другой стороны, в одну группу попадают рыбы, имеющие сходные требования к насыщенности среды кислородом. По-видимому, кислород, как универсальный окислитель, участвующий во всех биохимических реакциях как акцептор электронов, возможно, играет более глубокую роль в адаптации организма рыб к среде обитания.
0
Рис. 7. Дендрограмма сходства доли тромбоцитов в периферической крови рыб.
Отр. Окунеобразные: 1 — окунь, 2 — судак, 3 — берш, 4 — ерш, 5 — бычок; отр. Карпообразные: 6 — лещ, 7 — синец, 8 — уклейка, 9 — жерех, 10 — пескарь, 11 — линь, 12 — язь, 13 — карась, 14 — белоглазка, 15 — голец усатый, 16 — обыкновенная щиповка, 17 — плотва обыкновенная; Отр. Скорпенообразные: 18 — обыкновенный подкаменщик; Отр. Трескообразные: 19 — налим; Отр. Сомообразные: 20 — сом; Отр. Лососеобразные: 21 — снеток, 22 — пелядь, 23 — ряпушка; Отр. Сельдеобразные: 24 — тюлька; Отр. Щукообразные: 25 — щука.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, на показатели клеток красной и белой крови у рыб в большей степени оказывает влияние требовательность конкретного вида рыб к насыщению среды кислородом. Наибольшие размеры и объем клеток и ядер наблюдали у высокоподвижных, высокочувствительных к недостатку кислорода в среде рыб и рыб, обитающих в условиях низкой насыщенности среды кислородом, что компенсирует гипоксию среды. Наибольшие значения индекса формы (наиболее округлые клетки) отмечали у рыб чувствительных к недостатку кислорода, наименьшие — в группе хищных рыб. Наибольшие отно-
сительные количества зрелых эритроцитов отмечены в периферической крови хищных рыб, их число также возрастает в условиях низкого насыщения среды кислородом. Лейкограммы хищных видов рыб и рыб, требующих высокого уровня насыщения воды кислородом, имеют более выраженный лимфоид-ный характер. Зависимость доли тромбоцитов от какого-либо фактора не выявлена.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Андреева А.Ю. Морфофункциональные характеристики эритроцитов Scorpaena porcus L. в условиях гипоксии (эксперименты in vitro). Автореф. дисс. на соиск. ... к.б.н. С-Пб, 2014. 24 с. Andreeva A.Yu. Morfofunktsion-alnye kharakteristiki eritrotsitov Scorpaena porcus L. v usloviyakh gipoksii (eksperimenty in vitro). Avtoref. Dis. na soisk. ... k.b.n. S-Pb, 2014. 24 s. [Andreeva A.Yu. Morphological and functional characteristics of red blood cells of Scorpaena porcus L. under hypoxic conditions (experiments in vitro). Thesis.Ph.D. Saint-Petersburg, 2014. 24 p.] In Russian.
Анисимова И.М., Лавровский В.В. Ихтиология. М: Высшая школа, 1983. 255 с. Anisimova I.M., Lavrovskiy V.V. Ikhtiologiya. M.: Vysshaya shkola, 1983. 255 s. [Anisimova I.M., Lavrovskii V.V. Ichthyology. M.: High school, 1983. 255 p.] In Russian.
Антипова П.С. Сезонные и возрастные изменения морфологического состава крови карпа // Вопр. ихтиологии. 1954. Т. 2. С. 120-122. Antipova P.S. Sezonnyie i vozrastnyie izmeneniya morfologicheskogo sostava krovi karpa // Voprosy Ichtiologii. 1954. T.2. S. 120-122. [Antipova P.S. Seasonal and age-related changes of the morphological structure of blood carp // J. Ichthyology. Vol. 2. P. 120-122.] In Russian. Атлас пресноводных рыб России: в 2 т. / под. ред. Ю.С. Решетникова. М: Наука, 2003. Т. 1, 2. Atlas presnovod-nykh ryb Rossii. Yu.S. Reshetnikov (red.). M.: Nauka, 2003. T. 1, 2. [Atlas of freshwater fish of Russia. Yu.S. Reshetnikov (ed.). M.: Science, 2003. Vol. 1, 2.] In Russian. Бикташева Ф.Х., Латыпова Г.Ф. Гематологические показатели представителей хищных рыб природного парка-озера Асылыкуль // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 1(39). С. 72-73. Biktasheva F.H., Latypova G.F. Gematologicheskie pokazateli predstaviteleii khishchnykh ryb prirodnogo parka-ozera Asylykul' // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. №1(39). S. 7273. [Biktasheva F.H., Latypova G.F. Hematological indices of representatives of predatory fish inhabiting the nature park-lake Asylykul' // Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2013. No. 1(39). P. 72-73. Волынкин Ю.Л. Морфофизиологический статус как отражение адаптационных возможностей организма рыб. Автореф. дисс. ... д.б.н. Москва, 2008, 48 с. Volynkin Yu.L. Morfofizioogicheskii status kak otrazhenie adap-tatsionnykh vozmozhnosteii organizma ryb. Avtoref. diss. ... d.b.n. Moskva, 2008. 48 s. [Volynkin Yu.L. Morpho-physiological status as a reflection of the organism's adaptive capacity of fish. Thesis. ... Dr. Biol. Sci.] In Russian. Голованов В.К. Температурные критерии жизнедеятельности пресноводных рыб. М.: Полиграф-Плюс, 2013. 300 с. Golovanov V.K. Temperaturniye kriterii zhiznedeyatel'nosti presnovodnykh ryb. M.: Poligraf-Plus, 2013. 300 c. [Golovanov V.K. Temperature criteria of the life activity of freshwater fish. M.: Polygraph-Plus, 2013. 300 p.] In Russian.
Головина Н.А., Тромбицкий И. Д. Гематология прудовых рыб. Кишинев: Штиница, 1989. 156 с. Golovina N.A., Trombitskii I.D. Gematologiya prudovykh ryb. Kishinyev: Shtinitsa, 1989. 156 s. [Golovina N.A., Trombitskii I.D. Hematology of pond fish. Kishinev: Shtinitsa, 1989. 156 p.] I Russian. Головина Н.А. Ихтиопатология. М.: Мир, 2007. 448 с. Golovina N.A. Ikhtiopatologiya. M.: Mir, 2007. 448 s.
[Golovina N.A. Ichthyopathology. M.: Peace, 2007. 448 p.] In Russian. Житенева Л.Д., Макаров Э.В., Рудницкая О.А. Основы ихтиогематологии (в сравнительном аспекте). Ростов-на-Дону: Эверест, 2004. 312 с. Zhiteneva L.D., Makarov Y.V., Rudnitskaya O.A. Osnovy ikhtiogematoogii (v sravnitel'nom aspekte). Rostov-na-Donu: Everest, 2004. 312 s. [Zhiteneva L.D., Makarov Y.V., Rudnitskaya O.A. The Foundation of Ichthyogematology (in comparative aspect). Rostov-on-Don: Everest, 2004. 312 p.] In Russian. Житенева Л. Д., Макаров Э.В., Рудницкая О.А. Тромбоциты рыб и других групп позвоночных. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. 71 с. Zhiteneva L.D., Makarov Y.V., Rudnitskaya O.A. Trombotsity ryb i drugikh grupp pozvonochnykh. Rostov-na-Donu: Izd-vo SKNTs VSh, 2003. 71 s. [Zhiteneva L.D., Makarov Y.V., Rudnitskaya O.A. The thrombocytes of fish and others group of vertebrate. Rostov-on-Don: PH NCSC HSc, 2003. 71 p.]. In Russian,
Иванова Н.Т. Атлас клеток крови рыб. М.: Легкая и пищевая промышленность ,1983. 184 с. Ivanova N.T. Atlas kletok krovi ryb. M.: Lyegkaya i pishchevaya promyshlennost', 1983. 184 s. [Ivanova N.T. Atlas of fish blood cells. M.: Light and food industry, 1983. 184 p.] In Russian. Кириллов В.Н. Морфофункциональные особенности адаптации молоди белого амура к различным уровням солености воды // Вестник Астраханского ГТУ. 2008. № 3. С. 68-70. Kirillov V.N. Morfofunktsionalnye osoben-nosti adaptatsii molodi belogo amura k razlichnym urovnyam solenosti vody // Vestnik Astrakhanskogo GTU. 2008. № 3. S. 68-70. [Kirillov V.N. Morphological and functional features of adaptation of juvenile of grass carp to various levels of water salinity // Herald of the Astrakhan STU. 2008. No. 3. P. 68-70.] In Russian. Лапирова Т.Б., Флерова Е.А. Сравнительный анализ некоторых иммунофизиологических параметров крови щуки Esox lucius (L.) и судака Stizostedion lucioperca (L.) // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. 2013. №1. С. 140-146. Lapirova T.B., Flerova E.A. Sravnitel'nii analiz nekotorykh immunofiziologicheskikh parametrov krovi shchuki Esox lucius (L.) i sudaka Stizostedion lucioperca (L.) // Vestnik Astrahanskogo GTU. Ser. Rybnoe hozyaiistvo. 2013. № 1. S. 140-146. [Lapirova T.B., Flerova E.A. Comparative analysis of some immunophysiolog-
ical parameters of blood in pike Esox lucius (L.) and zander Stizostedion lucioperca (L.) // Herald of the Astrakhan STU. 2013. № 1. P. 140-146.] In Russian.
Лапирова Т.Б., Флерова Е.А. Физиолого-биохимическая характеристика крови леща (Abramis brama L.) Рыбинского водохранилища // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2015. № 2. С. 8388. Lapirova T.B., Flerova E.A. Fiziologo-biokhimicheskaya kharakteristika krovi leshcha (Abramis brama L.) Ry-binskogo vodokhranilishcha // Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 2. S. 8388. [Lapirova T.B., Flerova E.A. Physiological and biochemical characteristics of blood of bream (Abramis brama L.) from the Rybinsk reservoir // Herald of Michurin SAU. 2015. No. 2. P. 83-88.] In Russian.
Микряков В.Р., Балабанова Л.В., Заботкина Е.А. и др. Реакция иммунной системы рыб на загрязнение воды токсикантами и закисление среды. М.: Наука, 2001. 126 с. Mikryakov V.R., Balabanova L.V., Zabotkina E.A. i dr. Reaktsiya immunnoii sistemy ryb na zagryazneniie vody toksikantami i zakislenie sredy. M.: Nauka, 2001. 126 s. [Mikryakov V.R., Balabanova L.V., Zabotkina E.A. et al. The reaction of the immune system of fish on water pollution to toxicants and acidification. M.: Science, 2001. 126 p.] In Russian.
Моисеев П. А., Анизова Н.А., Куранова И.И. Ихтиология. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 384 с. Moiseev P.A., Anizova N.A., Kuranova I.I. Ikhtiologiya. M.: Lyegkaya i pishchevaya promyshlennost', 1981. 384 s. [Moiseev P.A., Anizova N.A., Kuranova I.I. Ichthyology. M.: Light and food industry, 1981. 384 p.] In Russian.
Никольский Г.В. Экология рыб. М.: Высшая школа, 1963. 370 с. Nikolskii G.V. Ekologiya ryb. V.: Vysshaya shko-la, 1963. 370 s. [Nikolskii G.V. Fish Ecology. M.: High School, 1963. 374 p.] In Russian.
Яхненко В.М., Клименков И.В. Особенности состава и структуры клеток крови рыб пелагиали и прибрежья озера Байкал // Известия РАН. Сер. биологическая. 2009. №1. С.46-54. Yakhnenko V.M., Klimenkov I.V. Oso-bennosti sostava i struktury kletok krovi ryb pelagiali i pribrezh'ya ozera Baikal // Izvestiya RAN. Ser. biolog-icheskaya. 2009. №1. S.46-54. [Yakhnenko V.M., Klimenkov I.V. Features of the composition and structure of blood cells in fish of pelagic and coastal zone of Lake Baikal // Biology Bulletin. 2009. No. 1. P.46-54.] In Russian.
Di Prisco G. Physiological and biochemical adaptations in fish to a cold marine environment // Antarc. Commun.: Species, Struct. Surviv. Battaglia: Cambridge Univ. Press (UK), 1997. P. 251-260.
Figuera O., Perez J.E. Blood Adaptations to low oxygen concentrations in the fish Bastrachoides manglae // Bol. Inst. Oceanogr. Venez. 1984. Vol. 23. P. 163-168.
Hardig J., Hoglund L.B. Autoradiography of erythrokinesis and multihemoglobins in juvenile Salmo salar L. at various respiratory gas regimes // Acta Physiol. Scand., 1983. Vol. 76A. P. 27-34.
Hsieh H.S., Jaffe E.R. The metabolism of methemoglobin in human erythrocytes // In book: The Red Blood Cell. New York: Acad. Press, 1975. P. 799-824.
Javed M., Usmani N. Impact of heavy metal toxicity on hematology and glycogen status of fish: a review // Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences. 2015. Vol. 85. No. 4. P. 889-900.
Kakuno A.A., Sezaki A., Ikeda A.Y. Comparative hematology among 33 fish species of ostaryophysi // Bull. Nat. Res. Inst. Fish. Sci. 1996. No. 8. P. 15-27.
Kawatsu H., Yamawki T., Miyamori E. In vitro hemolysis and methemoglobin formation in common carp erythrocytes, induced by hydrogen peroxide and hypoxanthine-xanthine oxidase // Bull. Jap. Soc. Sci. Fish., 1991. Vol. 57. P. 2299-2305.
Lapirova T.B., Zabotkina E.A. Comparative analysis of the indices of immunophysiological state in bream (Abramis brama (L.)) From parts of the Rybinsk reservoir with different extents of pollution // Inland Water Biology. 2010. V. No. 2. P. 181-186.
Lecklin T., Nikinmaa M. Erythropoiesis in Arctic charr is not simulated by anaemia // J. Fish. Biol., 1998. Vol. 53. P. 1169-1177.
Magill S.H., Sayer M.D.J. The effect of reduced temperature and salinity on the blood physiology of juvenile Atlantic cod // J. Fish Biology. 2004. No. 64. P. 1193-1205.
Maslova M.N., Soldatov A.A, Tavrovskaya T.V. Seasonal dynamics of red blood system status in some Black Sea fish // J. Evol. Biochem. Phyziol. 1988. Vol. 24. P. 516- 21.
Nazarova E.A., Zabotkina E.A Specific features of the composition of leucocytes in the kidneys of some species of freshwater and marine bony fishes // Inland Water Biology. 2010. Vol. 3. No. 2. P. 187-192.
Nordlie F.G. Environmental influences on regulation of blood plasma/serum components in teleost fishes: a review // Rev. Fish Biol. Fisheries. 2009. No. 19. P. 441-564.
Paterson B.D., Rimmer M.A., Meikle G.M., Semmens G.L. Physiological responses of the Asian sea bass, Lates calcai-fer, to water quality deterioration during simulated live transport: acidosis, red-cell swelling, and levels of ions and ammonia in the plasma //Aquaculture. 2003. No. 218(1). P. 717-728.
Serpunin G.G., Likhatchyova O.A. Use of the Ichthyohaematological studies in ecological monitoring of the reservoirs // Acta Vet. Brno. 1998. Vol. 67. P. 339-345.
Silkin Y.A., Silkina E.N., Zabelinskii S.A. Peculiarities of the phospholipid and fatty acid composition of erythrocyte plasma membranes of the Black Sea fish // J. Evol. Biochem. Physiol. 2012. Vol. 48. No. 1. P. 43-51.
Soldatov A.A. Oxygen-dissociation properties of blood and composition of intraerythrocytic medium in marine fish with different motor activity // J. Evol. Biochem. Physiol. 1997. Vol. 33. P. 607-614.
Soldatov A.A. Peculiarities of organization and functioning of the fish red blood system // J. Evol. Biochem. Physiol. 2005. Vol. 41. No. 3. P. 272-281.
Soldatov A.A., Parfenova I.A. The methemoglobin blood level and stability of circulating erythrocytes of the rockfish Scorpaena porcus to osmotic shock under conditions of experimental hypoxia // J. Evol. Biochem. Physiol. 2001. Vol. 37. No. 6. P. 622-625.
Tamburrini M., Avino R.D., Fago A., Carratore V., Kunzmann A., Di Prisco G.The Unique Hemoglobin System of an Antarctic Migratory Teleost. Structure and Function of the Three Components // J. Biol. Chem. 1996. Vol. 271. P. 23780-23785.
Zabotkina E.A., Lapirova T.B., Nazarova E.A. Influence of cadmium ions on some morphofunctional and immune-physiological parameters of perch (Perca fluviatilis, Perciformes, Percidae) underyearlings // J. Ichthyology. 2009. Vol. 49. No. 1. P. 111-118.
Yakhnenko V.M., Klimenlov I.V. Specific features Of Blood Cell Composition And Structure In Fishes From The Pe-lagial And Coastal Zones Of Lake Baikal // Biology Bulletin. 2009. Vol. 36. № 1. P. 37-44.
ECOLOGICAL PLASTICITY OF HEMATOLOGICAL PARAMETERS OF
FRESHWATER BONY FISH
E. A. Zabotkina1, T. B. Lapirova1, V. E. Serednyakov2, T. A. Nesterova2
11. D. Papanin Institute for Biology ofInland Waters Russian Academy of Sciences 152742 Borok, Yaroslavl, Nekouz, Russia, e-mail: [email protected]
2 P. G. Demidov Yaroslavl State University 150000 Yaroslavl, Matrosov Ave, 9, Russia, e-mail: [email protected]
The dependence of hematological parameters in fishes of the Rybinsk reservoir by environmental factors such as nutrition, mobility etc. It is shown that most of indicators of the red blood cells (size, shape index and the nucleus/cytoplasm and immature/mature ratio of erythrocytes) and the white blood cells are dependent from sensitivity fish to the environment saturation of oxygen.
Keywords: hematological parameters, red blood cells, white blood cells, environmental factors, fish, Rybinsk reservoir
