CC BY
15
УДК 559+598.2:612.8
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЦИТОАРХИТЕКТОНИКИ КОНЕЧНОГО МОЗГА ЗЕРНОЯДНЫХ И НАСЕКОМОЯДНЫХ ПТИЦ
COMPARATIVE ANALYSIS OF TELENCEPHALON CYTOARCHITECTURE OF GRANIVOROUS AND INSECTIVOROUS BIRDS
А. Е. Герасимов, В. Ю. Константинов A. E. Gerasimov, V. Y. Konstantinov
ФГБОУВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары
Аннотация. Установлено, что структурная организация мозга насекомоядной белой трясогузки имеет значительные отличия от структуры мозга зерноядного зяблика и чечетки обыкновенной.
Abstract. It has been established that the structural organization of the brain of the insectivorous white wagtail is significantly different from the brain structure of the granivorous chaffinch and common redpoll.
Ключевые слова: цитоархитектоника, рассудочная деятельность, нейрон, глия, нейрог-лиальный комплекс.
Keywords: cytoarchitecture, rational activity, neuron, glia, neuronal-glial complex.
Актуальность исследуемой проблемы. Особенности кормового поведения птиц зависят от типа используемой пищи, способа ее добывания и характера местообитания. Различное сочетание этих факторов приводит к появлению разных по степени сходства методов кормового поведения и формированию иерархически соподчиненных экологических групп птиц, которые характеризуются не только разным поведением, но и соответствующими ему морфофизиологическими признаками [6]. Считается, что пищевое поведение насекомоядных птиц существенно сложнее, чем у зерноядных птиц, из-за сложности добывания пищи [1]. Однако строение конечного мозга птиц с различным кормовым поведением до сих пор изучено недостаточно. Следовательно, изучение структурных компонентов конечного мозга птиц является актуальной проблемой сравнительной психологии и физиологии позвоночных. В этой связи целью нашей работы явился сравнительный анализ структурных особенностей конечного мозга птиц с различной пищевой адаптацией.
Материал и методика исследований. В работе использовался конечный мозг взрослых особей трясогузки белой (Motacilla alba), зяблика (Fringilla coelebs) и чечетки обыкновенной (Acanthis flammea). После декапитации мозг птиц извлекался из черепа и фиксировался в 70 %-м этаноле с последующей обработкой по стандартной методике Ниссля: заливка в парафин и окраска трансверсальных срезов толщиной 20 мкм крезил-виолетом.
Для исследования цитоархитектоники брали каждый 10-й срез. На микропрепаратах исследовали 4 основных поля конечного мозга птиц: Hyperpallium apicale (Ha), Hyperpallium densocellulare (Hd), Mesopallium (M), Nidopallium (N). Определяли следующие параметры: плотность распределения (количество элементов в 1 мм2 ткани) всех нейронов, глий, общее количество нейроглиальных комплексов (НГК), нейроглиальных комплексов 1, 2 и 3 типа (НГК1, НГК2, НГК3). Подсчет нейронов, глии и нейроглиальных комплексов проводился в 30 полях зрения для каждой зоны конечного мозга.
Фотографирование микропрепаратов производилось с помощью цифровой камеры «Canon Power Shot G5» с переходником «Carl Zeiss» и микроскопа «Микмед-2», при этом площадь контрольного поля составила 44104,6875 мкм2. Для сравнительного анализа было выбрано количественное соотношение нейронов, глии и нейроглиальных комплексов.
Определение нейронно-глиального состава конечного мозга птиц осуществлялось в соответствии с классификацией нервных клеток, окрашенных по методу Ниссля [5].
Таблица 1
Плотность распределения нейронов, глий и НГК в конечном мозге трясогузки белой, чечетки обыкновенной и зяблика (в кл./мм2)
Поле Вид Нейроны Глия Комплексы НГК1 НГК2 НГК3
Ha Трясогузка белая 2634 2199 434 301 106 27
Чечетка обыкновенная 1719 4535 1082 626 399 57
Зяблик 857 2707 1153 494 392 267
Hd Трясогузка белая 3246 2067 380 290 61 29
Чечетка обыкновенная 1329 4875 1733 730 880 123
Зяблик 1008 2566 171 108 52 11
N Трясогузка белая 2970 1324 510 355 117 38
Чечетка обыкновенная 1646 4807 1818 803 902 113
Зяблик 793 2902 165 102 45 18
M Трясогузка белая 2403 1442 724 600 120 4
Чечетка обыкновенная 1025 3020 1766 694 925 147
Зяблик 968 2884 316 174 102 40
Результаты исследований и их обсуждение. Нами установлено, что наибольшее различие наблюдается в количестве нейронов во всех изучаемых полях у подопытных птиц (табл. 1). В полях На, Ш, N М наибольшее количество нейронов наблюдается у белой трясогузки, а наименьшее - у зяблика. Здесь число нейронов у трясогузки белой в 3 раза выше, чем у зяблика. Таким образом, можно сказать, что сложные интегративные процессы у трясогузки белой идут значительно быстрее, чем у зяблика. Возможно, это связано с тем, что добыча животной пищи у трясогузки белой требует более быстрых и сложных рассудочных операций, чем у чечетки и зяблика, которые питаются неподвижной и легкодоступной пищей.
Количество глиальных клеток у трясогузки белой меньше в 2,0б раза, чем у чечетки обыкновенной, и в 1,23 раза, чем у зяблика, в поле Hyperpallium apicale, в 2,35 и 1,24 раза -в поле Hyperpallium densocellulare, в 3,б3 и 2,19 раза - в поле Nidopallium, в 2,09 и 2,0 раза -в поле Mesopallium соответственно. Наибольшее количество нейроглиальных комплексов НГК1, НГК2 и НГК3 в исследуемых полях выявлено у чечетки.
Процентное соотношение нейронов, глий и нейроглиальных комплексов в поле Hyperpallium apicale у трясогузки белой составляет 50;42;8, у чечетки обыкновенной -23іб2і 15, у зяблика - 18і57і25. В поле Hyperpallium densocellulare соотношение нейронов, глий и нейроглиальных комплексов у трясогузки белой составляет 57:36:7, у чечетки обыкновенной - П^^, у зяблика - 27:69:4. В поле Nidopallium соотношение нейронов, глий и нейроглиальных комплексов у трясогузки белой составляет 62:26:12, у чечетки обыкновенной - 20;58;22, у зяблика - 21:75:4. В поле Mesopallium соотношение нейронов, глий и нейроглиальных комплексов у трясогузки белой составляет 53;33;14, у чечетки обыкновенной - 18;52;30, у зяблика - 23;69;8.
Таким образом, процентное соотношение нейроглиальных комплексов у трясогузки белой идентично в эволюционно молодых полях Hyperpallium apicale, Hyperpallium densocellulare (8 и 7 % соответственно), а также в эволюционно старых полях Nidopallium и Mesopallium (12 и 14 % соответственно). Также процентное соотношение нейро-глиальных комплексов идентично у зяблика в полях Hyperpallium densocellulare и Nidopallium (по 4 %). Кроме того, у зяблика идентично процентное соотношение нейронов в эволюционно старых полях Nidopallium и Mesopallium (21 и 23 % соответственно). У чечетки обыкновенной наблюдается одинаковое процентное соотношение глиальных клеток в эволюционно молодых полях Hyperpallium apicale, Hyperpallium densocellulare (б2 и б1 % соответственно), в эволюционно старых полях Nidopallium и Mesopallium (20 и 18 % соответственно), а также нейроглиальных комплексов в полях Hyperpallium densocellulare и Nidopallium (по 22 %).
Резюме. Усложнение пищевого поведения у насекомоядных птиц во многом изменило их морфофизиологические показатели. Они выражаются в увеличении количества нейронов, вследствие чего повышается возбудимость нервной системы и усложняются поведенческие реакции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богословская, Л. С. Пути морфологического прогресса нервных центров у высших позвоночных / Л. С. Богословская, Г. И. Поляков. - М. ; Наука, 1981. - 159 с.
2. Васильев, Ю. Г. Цитология. Гистология. Эмбриология і учебник / Ю. Г. Васильев, Е. И. Трошин, В. В. Яглов. - СПб. і Изд-во «Лань», 2009. - 567 с.
3. Венгеров, П. Д. Экологические закономерности изменчивости и корреляции морфологических структур птиц. - Воронеж і Изд-во ВГУ, 2001. - 245 с.
4. Воронов, Л. Н. Морфофизиологические закономерности совершенствования головного мозга
и других органов птиц / JI. Н. Воронов. - М. і МГУ, 2003. - 210 с.
5. Воронов, Л. Н. К проблеме классификации нейронов стриатума конечного мозга птиц /
Л. Н. Воронов, В. В. Алексеев // Журнал высшей нервной деятельности. - 2001. - № 51 (4). - С. 477-483.
6. Хлебосолов, Е. И. Лекции по теории эволюции / Е. И. Хлебосолов. - М. і УЦ «Перспектива», 2004. -
2б4 с.
