CC BY
173
ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 599.745.3:591.111.1
ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЮЛЕНЕЙ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН
Аннотация
Представлены результаты исследования плазмы и клеток крови морского зайца, серого и гренландского тюленей морфологическими, цитохимическими и биохимическими методами. Показана стабильность метаболического статуса и состояния главных клеточных факторов, определяющих уровень неспецифической резистентности организма потомства серых тюленей в 2006 и 2013 гг. Установлено, что активность лимфоидной системы диких морских зайцев ниже, а уровень показателей, отражающих неспецифические бактерицидные функции, - выше, чем у содержащихся в неволе животных. Уровень сорбционной способности эритроцитов крови различных видов тюленей значительно варьирует. Определены факторы, влияющие на изменчивость данного показателя - возраст, сезон, стресс в период первичной адаптации к неволе. Ключевые слова:
морские млекопитающие, ластоногие, гематология, биохимия, адаптации, онтогенез.
Введение
Первые сравнительные экологофизиологические исследования водных животных проведены Е.М. Крепсом в 1923-1933 гг. на Мурманской биологической станции [1]. Впоследствии они были продолжены в Мурманском морском биологическом институте, а с 1984 г. после организации лаборатории морских млекопитающих, осуществляются также на китообразных и ластоногих.
У морских животных для обеспечения процесса ныряния наибольшее значение имеют адаптивные изменения тех систем, которые ответственны за снабжение и перераспределение в организме кислорода: дыхательная, сердечнососудистая и крови. Кроме того, система крови участвует в реализации защитно-приспособительных реакций организма, обеспечивающих выживаемость и дальнейшее успешное развитие особей.
Помимо клинической диагностики, кровь и органы гемопоэза - объекты для исследования организмов разного филогенетического уровня, обитающих в различных экологических условиях. Имеющиеся в научной литературе данные и результаты собственных исследований свидетельствуют, что проявления адаптивных структурных и функциональных признаков организма у разных видов животных обнаруживаются на различных стадиях онтогенеза. Интерес к сравнению наземных и водных млекопитающих связан с тем, что они обитают в разных средах, что, несомненно, отразилось на механизмах кроветворения, транспорта кислорода, антиоксидантной и иммунной защиты.
В настоящей работе рассматриваются некоторые результаты исследования экологофизиологических параметров крови арктических ластоногих в раннем постнатальном онтогенезе на примере серого и гренландского тюленей и морского зайца.
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
59
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
Материалы и методы исследования
Материал для исследования получен во время береговых экспедиций в Баренцевом и Белом морях, на зверобойном промысле и от содержащихся в условиях океанариума ММБИ тюленей. Кровь брали из экстрадуральной вены в шприц с гепарином. Мазки изготавливали общепринятым способом, для морфологического исследования окрашивали по Романовскому-Гимза. Для выявления бактерицидных катионных белков (КБ) применяли также окрашивание прочным зеленым. Активность миелопероксидазы (МПО) выявляли в реакции с бензидином. Белки районов организаторов ядрышка (ЯОР) окрашивали нитратом серебра (AgЯОР). Препараты изучали, используя масляную иммерсию (объектив 100*, окуляр 10*). Количественные параметры клеток определяли при помощи видеосистемы и программного обеспечения Axio Vision 4.5 фирмы Zeiss.
Для оценки активности организаторов ядрышка устанавливали: отношение площади ядрышкообразующего района к площади ядра лимфоцита (AgЯОР/Ядро), число AgЯОР в одном лимфоците, диаметр, площадь и показатель округлости ядра и AgЯОР. Активность МПО и содержание КБ оценивали в 200 гранулоцитах на каждом исследованном мазке крови. Вычисляли средний цитохимический коэффициент (СЦК), показатель заполнения клетки (ПЗК) и интегральный цитохимический показатель (ИТ ТП). ПЗК - доля площади измеряемых объектов в площади клетки; ИЦП - произведение суммарной площади продукта цитохимической реакции в клетке и его оптической плотности, соответствующее количеству окрашенного вещества. При определении показателей обмена белков, углеводов, липидов и минеральных веществ использовали общепринятые биохимические методы [2].
Результаты исследования и их обсуждение Серый тюлень
Атлантический серый тюлень (Halichoerus grypus grypus Erxleben, 1777), обитающий в прибрежной зоне Баренцева моря, - один из редких и малоизученных видов ластоногих России. В Мурманской области, где его промысел запрещен с 1958 г., вид подлежит полной охране [3]. По всему побережью СССР любительскую и спортивную охоту на тюленей запретили в 1970 г., а коммерческий промысел, доля которого была невелика, - в 1975 г. В 1978 г. серого тюленя внесли в Красную книгу СССР (III категория).
Размножающиеся колонии этих животных расположены у восточной границы видового ареала, где адаптивные возможности могут проявляться наиболее ярко. Внимание к таким колониям обусловлено и все еще недостаточной их изученностью, и тем, что после завершения периода размножения животные мигрируют к берегам Норвегии, где являются объектами охоты. Кроме того, в условиях климатических флуктуаций и усиления факторов беспокойства, связанных с деятельностью человека в регионе, необходима оценка состояния животных во времени. Ее можно осуществлять на разных уровнях организации, в частности, на молекулярно-клеточном, где реализуются первые защитные реакции организма при поддержании гомеостаза в условиях экстремальных воздействий факторов среды.
Восточно-атлантическая популяция, к которой относятся серые тюлени, обитающие в Баренцевом море, самая многочисленная и занимает наибольший ареал, который включает побережье Бретани, Исландию, Ирландию, Фарерские и Британские острова, побережье Норвегии и Кольского п-ова. Наряду с исландскими и норвежскими колониями серых тюленей мурманские наименее изучены.
Авторами настоящей статьи исследовалась кровь серых тюленей различного возраста в крупнейшей размножающейся колонии на о. Большой Айнов (Баренцево море, Западный Мурман) и в аквариальном комплексе ММБИ: I - новорожденные; II - питающиеся молоком (2-3 недели), "бельки"; III - завершившие молочное вскармливание и ювенильную линьку (1-1.5 мес.), "серки"; IV - серки, самостоятельно питающиеся рыбой (возраст - 3-4 мес.) (см. рис. 1); серки - 1 год; взрослые - 3.5 года.
60
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
Эколого-физиологические параметры тюленей разного возраста
Принадлежность лейкоцитов серых тюленей к одному из известных типов, как правило, не вызывает сомнений. Исключение составляют клетки с сегментированным ядром и розовыми цитоплазматическими гранулами неправильной формы с размытыми границами. Подобные лейкоциты выявлены у собак [4]. Их число у обследованных серых тюленей составляет 0-2.5 % от всех гранулоцитов. Положительная реакция на миелопероксидазу позволяет отнести эти клетки к нейтрофильным гранулоцитам.
Другая заметная особенность клеточного состава крови серых тюленей - наличие гигантских тромбоцитов. При повышении потребностей в тромбоцитах костный мозг начинает вырабатывать тромбоциты больших размеров. Поэтому логично было бы связать это явление у тюленей с процедурой взятия крови, однако у других исследованных видов морских млекопитающих подобные гигантские формы не обнаружены. Г игантские или макротромбоциты - обычный компонент крови кошек, вне зависимости от состояния животных [4]. Не исключено, что продуцирование макротромбоцитов - видовая либо возрастная особенность кроветворения серого тюленя.
Рис. 1. Щенки серого тюленя:
I - новорожденный (видна пуповина); II - кормящийся молоком;
III - после лактации и ювенильной линьки; IV- кормящийся рыбой
Среди нейтрофильных и эозинофильных лейкоцитов встречаются клетки с ядрами необычной формы (рис. 2в): отдельные сегменты соединены друг с другом нитями хроматина, сходящимися в одной точке (рис. 2в, д), а не последовательно, как у изученных в данном отношении млекопитающих. Такие же лейкоциты обнаружены у гренландских тюленей, тюленей-хохлачей и морских зайцев. По-видимому, это одна из особенностей дифференцировки клеток миелоидного ростка кроветворения тюленей. Размеры и число гранул эозинофилов щенков серых тюленей (рис. 2г) меньше, чем у представителей китообразных (афалина, белуха, обыкновенная морская свинья), изучавшихся авторами.
Кровь новорожденных серых тюленей содержит "юные" нейтрофилы, метамиелоциты (рис. 2г). У питающихся молоком и завершивших молочное вскармливание щенков эти клетки более редки, а у кормящихся рыбой не выявлены. Базофильные лейкоциты - наименее постоянная часть лейкоцитарной формулы крови. Их число колеблется от 0 до 1.5 %, что согласуется с результатами, ранее полученными для тюленей других видов [5]. Кроме отсутствия метамиелоцитов у питающихся рыбой тюленей, они отличаются наиболее низким содержанием
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
61
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
палочкоядерных, т.е. не вполне дифференцированных нейтрофилов, а также, наряду с закончившими молочное питание щенками более высоким, чем остальные тюлени, содержанием эозинофилов. Последнее, вероятно, есть следствие аллергизации веществами, поступившими из воздуха и пищи.
Большинство лимфоидных клеток крови серых тюленей - малые лимфоциты, но у всех щенков в значительном количестве (5-10 % от числа лимфоцитов) встречаются и большие лимфоциты с признаками активированных клеток (сильно базофильная цитоплазма, светлое ядро) (рис. 2д). Часть моноцитов с лопастевидным ядром (рис. 2б) также имеют сильно базофильную цитоплазму, что отражает высокую интенсивность синтетических процессов в рибосомах этих клеток.
Рис. 2. Лейкоциты и предшественники эритроцитов щенков серых тюленей: а - моноцит и эозинофил; б - моноцит; в - нейтрофил; г - нейтрофил и метамиелоцит; д - большой лимфоцит и нейтрофил; е, ж - базофильный и полихроматофильный нормоциты; з, и - пронормоциты
Выявлены лимфоциты, содержащие в цитоплазме азурофильные гранулы, "большие гранулярные лимфоциты". Доля таких клеток от числа лимфоцитов составила 1.19±0.42 % у новорожденных; 1.56±0.45 % - у бельков; 2.43±0.85 % - у серков и 1.03±0.42 % - у щенков, начавших самостоятельно питаться рыбой. Различия между группами низкодостоверны (р > 0.05) из-за высокого уровня вариабельности данного показателя. Последнее можно рассматривать как дополнительное свидетельство нестабильного состояния развивающейся лимфоидной системы щенков тюленей. У новорожденных, кормящихся молоком и завершивших молочное вскармливание тюленей, встречаются также предшественники эритроцитов, содержащие ядро, -нормоциты и даже пронормоциты (рис. 2з-и).
Определение лейкоцитарной формулы крови щенков серых тюленей различных возрастных групп позволило выявить существенные различия между ними. Заслуживает внимания величина соотношения числа нейтрофилов (С) и лимфоцитов (Л) в третьей группе животных (табл. 1).
Таблица 1
Лейкоцитарная формула крови серых тюленей (M±m)
Группы тюленей Типы лейкоцитов, %
Ю П С Э Б М Л
1 0.8±0.3 3.8±0.6 63.7±2.8 1.7±0.2 0.6±0.2 6.1±1.3 23.3±2.2
2 0.5±0.3 2.4±0.5 62.9±1.7 2.4±0.4 0.4±02 7.5±0.6 23.9±2.1
3 0.2±0.1 1.6±0.3 43.3±4.7 6.3±2.8 0.5±0.2 5.5±0.7 42.6±5.1
4 0 0.6±0.2 58.7±2.1 6.2±1.6 0 6.4±1.2 28.1±2.4
5 0 1.4±0.6 60.3±4.1 3.1±0.7 0.1±0.1 1.4±0.7 33.7±4.7
6 0.8±0.8 1.3±0.3 54.4 ±6.0 7.0±0.1 0.8±0.8 1.5±1.0 34.2±7.3
62
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
Эколого-физиологические параметры тюленей разного возраста
К возрастным особенностям состава крови животных относится уравнивание количества лимфоцитов и нейтрофилов в определенные периоды онтогенеза, "физиологический перекрест лейкоцитарной формулы крови". Наиболее детально это явление исследовано у человека. Оно отмечается на 4-е сутки после рождения и в 4 года [6]. Позднее окончательно устанавливается нейтрофильный профиль крови. В картине крови лошадей, крупного рогатого скота, свиней, кур в процессе онтогенеза также известны периоды сближения числа нейтрофилов и лимфоцитов. У щенков гренландского тюленя физиологический перекрест выявлен у "бельков", детенышей, кормящихся молоком матери, т.е. в более ранний период онтогенеза, чем у серых тюленей [7].
Формула крови
2006 год
Ю П С Э Б М Л
Ю П С Э Б М Л
Миелопероксидаза
сцк
0-1 нед. 2-3 нед. 1-1.5 мес.
% МПО+-клеток 12006 год □ 2013 год
0-1 нед. 2-3 нед. 1-1.5 мес.
Катионный белок
сцк
0.4 -
■ 2006 год ■ 2013 год
0-1 нед. 2-3 нед. 1-1.5 мес
% КБ+-клеток
Рис. 3. Некоторые показатели клеточного состава и метаболические параметры крови серых тюленей в раннем периоде постнатального развития:
АсАТ- аспартатаминотрансфераза, АлСТ- аланинаминотрансфераза, ГГТФ -гамма-глутамилтрансфераза, КК - креатинкиназа, ЩФ - щелочная фосфатаза
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
63
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
Нами изучены показатели крови, позволяющие оценить физиологическое состояние животных на уровне норма - патология в 2006 и 2013 гг. Особое внимание уделялось показателям функциональной активности клеток, характеризующим уровень неспецифической бактерицидной активности: содержание в гранулоцитах миелопероксидазы и катионного белка, лейкоцитарной формуле крови активности ключевых ферментов метаболизма, включая индикаторы пассивного переноса иммуноглобулинов от матери к детенышу (гаммаглютамилтрансфераза, ГГТФ) и показатели степени упитанности детенышей (щелочная фосфатаза, ЩФ). Представленные на рис. 3 данные свидетельствуют об отсутствии за последние 7 лет заметных изменений в метаболическом статусе, уровне неспецифической резистентности щенков серого тюленя в период от рождения до завершения молочного питания.
Таким образом, сравнение результатов исследований 2006 г. и 2013 г. показало стабильность метаболического статуса и состояния основных клеточных факторов, определяющих уровень неспецифической резистентности организма детенышей серых тюленей.
Морской заяц
Морской заяц (Erignathus barbatus barbatus Erxleben, 1777) по кариологическим данным стоит особняком среди всех настоящих тюленей. Кроме того, кариотип морского зайца (а также тюленя-монаха и хохлача) содержит 34 хромосомы, у остальных настоящих тюленей (сем. Phocidae) — 32 [8]. Это может свидетельствовать о сравнительно большей древности рода Erignathus. Имея в виду последнее, а также особенности географического распространения морского зайца, перспективно искать у него и особые признаки на разных уровнях организации [9].
У взрослых (5-6 лет) морских зайцев, обитающих в природе, число лимфоцитов оказалось необычно высоким (45.50±5.29 % против 19.17±1.83 % у содержащихся в неволе). На основании имеющихся данных можно предположить, что такое отличие - одна из физиологических особенностей крови морских зайцев, либо период формирования лимфоидной системы у них более продолжителен, чем у других настоящих тюленей. В то же время метаболическая активность лимфоидных клеток диких тюленей ниже, чем у содержащихся в неволе, о чем свидетельствует величина относительной площади районов-организаторов ядрышка (табл. 2). Морские зайцы, обитающие в естественной среде, характеризуются также более низкими показателями абсолютного размера AgЯОР (р < 0.05) и преобладанием среди них "полиморфных" (неправильной формы, со складчатым контуром).
Таблица 2
Форма и размер ядра и AgЯОР лимфоцитов морского зайца
Число Ядро AgЯОР
Группа животных AgЯОР в одном лимфоците SAgЯОР/ Sядра диаметр, мкм показатель округлости неровность контура диаметр, мкм показатель округлости неровность контура
В неволе 1.10±0.03 0.094±0.002 8.66±0.37 0.756±0.003 1.78±0.08 2.47±0.11 0.825±0.019 0.53±0.02
Дикие 1.09±0.03 0.066±0.001 7.79±0.15 0.803±0.040 1.65±0.02 1.86±0.40 0.812±0.004 0.39±0.01
Катионные белки и миелопероксидаза - важные составные части антимикробной защиты организма. Определение содержания катионных белков (КБ) и активности миелопероксидазы (МПО) в гранулоцитах крови имеет значение при оценке уровня неспецифической резистентности [10]. Бактерицидный катионный белок в лейкоцитах морского зайца локализован в цитоплазматических гранулах. Лейкоциты животных в естественной среде обитания отличаются более крупными гранулами, большим их числом и интенсивностью окраски (табл. 3).
64
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
Эколого-физиологические параметры тюленей разного возраста
Так же, как у гренландского тюленя [11], у морского зайца в условиях неволи уровень КБ ниже, чем у диких животных, что, вероятно, свидетельствует об угнетении бактерицидной функции лейкоцитов в результате воздействия неблагоприятных факторов (состав корма, отличающийся от естественного, гиподинамия, стрессовые ситуации).
Максимальный бактерицидный эффект достигается при совместном действии миелопероксидазы и катионного белка [10]. При этом МПО - также фермент антиоксидантной системы (АОС) и принимает участие в регуляции уровня свободнорадикального окисления, обеспечивая защиту организма от "окислительного стресса". Миелопероксидаза при окрашивании гранулоцитов крови морского зайца демонстрирует диффузно-гранулярное распределение. При визуальной оценке (по величине СЦК) активность фермента диких морских зайцев сравнима с таковой у здоровых людей (1.99±0.15 и 1.84±0.10 соответственно). Однако морфометрические показатели свидетельствуют о значительно более высокой активности МПО в лейкоцитах лахтака (56.91±2.1 у.е. против 24.70±0.84 у.е. у человека).
Таким образом, впервые проведенное морфофункциональное исследование крови морского зайца показало, что свободноживущие особи отличаются от настоящих тюленей других видов повышенным содержанием лимфоцитов. В то же время активность лимфоидной системы диких морских зайцев ниже, а уровень показателей, отражающих неспецифические бактерицидные функции, выше, чем у содержащихся в неволе животных.
Таблица 3
Содержание катионного белка в гранулоцитах морского зайца и дельфина-афалины
Группа животных Размер гранул, мкм2 Число гранул КБ- лейкоциты, % СЦК ИЦП ПЗК
Дикие 0.28±0.08 160.6±9.4 28.33±5.85 0.63±0.18 11.44±0.80 29.44±3.37
В неволе 0.21±0.05 78.3±4.3 5.92±1.74 0.09±0.03 2.04±1.58 13.34±1.58
Афалины 0.29±0.03 128.2±5.1 35.45±2.80 0.77±0.07 4.38±0.34 36.19±1.83
Примечание. Афалины рассмотрены по работе [11].
ммоль/л
3 годэ 5 пет 10 лет 3 года 5 лет 10 лет
Рис. 4. Активность ферментов и содержание минеральных веществ в плазме крови морских
зайцев различного возраста:
АсАТ- аспартатаминотрансфераза; АлАТ- аланинаминотрансфераза; ГГТФ - гамма-глутамилтрансфераза; КК - креатинкиназа; ЩФ - щелочная фосфатаза. Для магния и железа
концентрация приводится в мкмоль/л
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
65
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
Исследование основных показателей метаболизма белков, углеводов, липидов и минеральных веществ в плазме крови морских зайцев различного возраста выявило, что закономерности возрастных изменений биохимических показателей морских зайцев сходны с таковыми у других изученных видов морских млекопитающих [12], а также наземных животных и человека: с возрастом интенсивность анаболических процессов снижается, катаболических - повышается (рис. 4).
Некоторые физиологические особенности эритроцитов тюленей
В адаптивных реакциях организма изменения в структуре и функциях мембран рассматриваются как одно из основных универсальных звеньев. Эритроциты наиболее удобны в качестве естественной модели для исследования общих характеристик всех биологических мембран, поскольку доказана корреляция между изменениями свойств эритроцитов и клеточных мембран внутренних органов. К тому же метаболические процессы, протекающие в этих клетках крови в процессе развития и в аномальных условиях, отражают реакцию клеток на уровне всего организма. Один из способов исследования эритроцитарных мембран - определение их сорбционной способности (ССЭ). Указанный показатель определяли у гренландского тюленя, серого тюленя и морского зайца методом, основанным на представлении об эритроците как универсальном адсорбенте [13].
У изученных нами видов морских млекопитающих установлена значительная вариабельность ССЭ - в пределах 4-57 %. У гренландских тюленей ССЭ относительно стабильна в течение первых трех лет жизни и находится в пределах 15-22 %, достоверно увеличиваясь к 5-летнему возрасту до 36 % (рис. 5). У изученных нами морских зайцев в естественной среде обитания (возраст около 5 лет) ССЭ составила 24.27±2.69 %, а значения выше 30 % регистрировались только у больных животных этого вида, содержавшихся в неволе.
Рис. 5. Сорбционные способности эритроцитов гренландских тюленей разного возраста
У морских млекопитающих по сравнению с наземными и человеком следовало бы ожидать более высоких уровней ССЭ как следствие повышенной адсорбционной функции эритроцитов для поддержания низкой вязкости крови. Так, величина этого показателя у человека в норме составляет около 45 % [13]. В наших исследованиях нет данных о ССЭ у животных старше 5 лет, в связи с этим можно лишь предположить, что в дальнейшем с возрастом не исключено повышение ССЭ. Основанием служат сведения из литературы об изменениях морфофизиологических показателей эритроцитов при старении животных, а также о снижении стабильности эритроцитарных мембран вследствие возрастной интенсификации свободнорадикальных процессов в крови [14].
66
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
Эколого-физиологические параметры тюленей разного возраста
Сорбционная способность эритроцитов тюленей характеризуется выраженной сезонной изменчивостью - снижение в весенне-летний период и повышение в осенне-зимний (рис. 6). Наиболее вероятным представляется объяснение этого факта с позиции вышеупомянутой связи ССЭ с уровнем свободнорадикальных процессов. Имеются данные об интенсификации процессов перекисного окисления липидов у животных, обитающих в северных широтах, а также экспериментальные доказательства усиления свободнорадикального окисления при понижении температуры окружающей среды [15].
Динамика уровня ССЭ в период адаптации к неволе имеет волнообразный вид и характеризуется у всех обследованных животных резким снижением (в 4-6 раз) в течение первой недели содержания в неволе. К концу четвертой недели пребывания в неволе показатели ССЭ в целом приближаются к исходным. Очевидно, в данном случае наблюдается усиление адсорбционно-транспортной функции эритроцитов для стабилизации уровня метаболитов в плазме крови [16] в условиях развития стресс-реакции в начальный период содержания животных в неволе. В дальнейшем интенсивность адсорбции снижается на фоне активизации компенсаторно-приспособительных механизмов стабилизации состава крови при стрессе, описанных у морских млекопитающих при адаптации к условиям неволи [17].
%
30
Месяцы
Рис. 6. Сорбционные способности эритроцитов гренландских тюленей в течение года
Значительные изменения ССЭ (в 1.5-2 раза) наблюдаются в процессе адаптации животных к условиям неволи (рис. 7) независимо от возраста.
Нами определялись значения ССЭ у тюленей при заболеваниях различной этиологии. Отмечены закономерности, описанные и для наземных животных [18], в частности повышение ССЭ пропорционально тяжести течения процесса. Так, например, у самца морского зайца с многочисленными кожными высыпаниями и язвами уровень ССЭ составлял 32.14 %. В результате лечения через 25 суток внешние поражения исчезли, гематологические и биохимические исследования показали нормализацию показателей крови. ССЭ в этот период снизилась до 21.74 %, практически до уровня, отмечаемого до заболевания. В это же время в крови установлено уменьшение содержания продуктов перекисного окисления липидов с 1.1 до 0.35 нмоль/мг.
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
67
Н.Н. Кавцевич, Т.В. Минзюк, И.А. Ерохина
контроль 7 суток 14 суток 21 сутки 28 суток
Рис. 7. Сорбционные способности эритроцитов гренландских тюленей в период адаптации к неволе
Таким образом, в ходе исследований установлена значительная вариабельность уровня сорбционной способности эритроцитов крови различных видов морских млекопитающих. Для ластоногих определены естественные факторы, влияющие на изменчивость данного показателя - возраст, сезон, стресс в период первичной адаптации к неволе. У больных животных отмечено его повышение, в ходе лечения - снижение, при выздоровлении -стабилизация на уровне, зафиксированном до заболевания. Установленные факты приводят к заключению, что в настоящее время определение ССЭ для характеристики состояния морских млекопитающих наиболее достоверно в условиях длительного содержании их в неволе, где возможно определение индивидуальной нормы данного показателя.
Заключение
В наших исследованиях крови животных сформирован и применен комплекс биохимических, цитологических и цитохимических методов оценки метаболических и иммунологических адаптаций морских млекопитающих. Дана характеристика известных к настоящему времени показателей крови, отражающих реакции организма на различные внутренние и внешние воздействия.
Впервые у ластоногих изучены показатели, характеризующие бактерицидную функцию фагоцитирующих лейкоцитов. Установлен более низкий уровень естественной неспецифической резистентности у тюленей по сравнению с наземными млекопитающими, а также изменение с возрастом соотношения кислородзависимого (миелопероксидаза) и кислороднезависимого (катионные белки) ее звеньев. Высокая активность миелопероксидазы у новорожденных животных обусловлена, вероятно, жизненно важной ролью этого фермента антиоксидантной системы в период внутриутробного развития. После рождения возрастает значение бактерицидного действия указанного фермента, которое дополняется повышающейся с возрастом активностью неферментного компонента бактерицидной защиты - лизосомных катионных белков. Достоверное увеличение содержания катионных белков происходит с 1-1.5 мес., когда тюлени начинают самостоятельно питаться рыбой.
Имеющиеся в литературе данные и результаты собственных исследований показывают, что проявление адаптивных структурных и функциональных признаков организма у разных видов обнаруживаются на различных стадиях онтогенеза. В связи с этим требует решения вопрос об обусловленности особенностей формирования структурно-функциональных адаптаций в процессе развития и разные темпы их становления у тех или иных видов. Представляется перспективным дальнейшее изучение физиолого-биохимических параметров морских млекопитающих в онтогенезе с целью установления особенностей периодизации и этапности метаболизма у этих животных, обусловленных вторичноводным образом жизни, и выявления критических фаз в постнатальном периоде развития.
68
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
Эколого-физиологические параметры тюленей разного возраста
ЛИТЕРАТУРА
1. Слоним А.Д. Экологическая физиология животных. М: Высшая школа, 1971. 448 с. 2. Справочник по лабораторным методам исследования / под ред. Л.А. Даниловой. СПб.: Питер, 2003. 736 с. 3. Красная книга Мурманской области / коллектив авторов. Мурманск: Мурманское книжное изд-во, 2003. 400 с. 4. Риган В.Дж., Сандерс Т.Г., Деникола Д.Б. Атлас ветеринарной гематологии. М.: ООО "Аквариум ЛТД", 2000. 136 с. 5. Engelhardt F.R. Haematology and plasma chemistry of captive pinnipeds and сetaceans // Aquat.Mamm. 1979. Vol. 7, № 1. P. 11-21. 6. Бобова Л.П., Кузнецов С.Л., Сапрыкин В.П. Гистофизиология крови и органов кроветворения и иммуногенеза. М.: ООО "Изд-во Новая волна", 2003. 157 с. 7. Кавцевич Н.Н. Особенности клеточного состава крови гренландских тюленей (Pagophilus groenlandicus) различного возраста // Зоол. журн. 2003. Т. 82, № 6. С. 758-761. 8. Arnason U. Comparative chromosome studies in Pinnipedia // Hereditas. 1974. Vol. 76, № 2. Р. 179-225. 9. Анбиндер Е.М. Кариология и эволюция ластоногих. М.: Наука, 1980. 152 с. 10. Пигаревский В.Е. Зернистые лейкоциты и их свойства. М.: Медицина, 1978. 128 с. 11. Минзюк Т.В., Кавцевич Н.Н. Бактерицидный катионный белок в лейкоцитах морских млекопитающих // Вестник МГТУ. 2013. Т. 16, № 3, С. 506-511. 12. Ерохина И.А., Кавцевич Н.Н. Новые данные к характеристике метаболического статуса тюленя-хохлача (Cystophora cristata Erxleben, 1777) и гренландского тюленя (Pagophilus groenlandica Erxleben, 1777) в раннем постнатальном периоде развития // Докл. РАН. 2011. Т. 440, № 3. С. 420-422. 13. Тогайбаев А.А. Способ диагностики эндогенной интоксикации / А.А.Тогайбаев, А.В. Кургузкин, И.В. Рикун, Р.М. Карибжанова // Лаб. дело. 1988. № 9. С. 22-24. 14. Теплый Д.Д. Особенности морфофизиологических показателей эритроцитов белых крыс на этапах онтогенеза в норме и при оксидативном стрессе: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Астрахань, 2011. 21 с. 15. Куликов В.Ю., Семенюк А.В., Колесникова Л.И. Перекисное окисление липидов и холодовой фактор. Новосибирск: Наука, 1988. 192 с. 16. Взаимосвязь между эндогенной интоксикацией и анемией / К.П. Ошакбаев, О.Р. Хан, Б.Н. Кажабекова, А.Н. Сейтбай, Б.А. Дукенбаева, Г.Р. Ищанова // Профилакт. медицина. 2007. № 1. С. 21-25. 17. Каганова Н.В., Коношенко С.В., Ларина М.В. Состояние внутриэритроцитарного метаболизма у дельфинов-афалин при адаптации к условиям океанариума // Морские биотехнические системы. Севастополь, 2002. Вып. 2. С. 173-181. 18. Клинико-гематологический и биохимический статус коров при гестозе / А.Г. Нежданов, М.И. Рецкий, Ю.Н. Алехин и др. // Сельскохозяйственная биология. 2010. №4. С. 118-123.
Сведения об авторах
Кавцевич Николай Николаевич - д.б.н., зав. лабораторией Мурманского морского биологического института КНЦ РАН; e-mail: chiv1@front.ru
Минзюк Татьяна Владимировна - к.б.н., научный сотрудник Мурманского морского биологического института КНЦ РАН; e-mail: minzyuk@mail.ru
Ерохина Ирина Анатольевна - к.б.н., зам. зав. лабораторией Мурманского морского биологического института КНЦ РАН; e-mail: irina.erohina58@mail.ru
ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2015(21)
69
