Автореферат (Сравнительно-морфологическое исследование желточного синцитиального слоя в развитии костистых рыб), страница 3

Наименьшая средняя длина ядер ЖСС характерна дляданио-рерио (12,02±0,30µм во время гаструляции и 12,51±0,35µм у личинки), наибольшая – длямуксуна (29,8±1,96µм во время гаструляции и 22,93±0,74 µм у личинки; различия статистическине значимы). В ходе гаструляции у данио-рерио и у обыкновенного вьюна число ядер ЖССнеправильной формы возрастает (Корж и др., 1989, 1990; Kageyama, 1996; Kondakova, Efremov,2014а; Кондакова и др., 2016г, Kondakova et al., 2017b).8Рисунок 2. – Организация ЖССличинокCoregonidae.(А)Желточныйкомплекспеляди:форма, организация, положениеспередиотпечени.Парасагиттальныйсрез.(Б)Желточныйкомплекспеляди.Поперечный срез на уровненеполнойцитоплазматическойпрослойки.Показананеравномерность толщины ЖСС,увеличенныедорсолатеральныеобласти,апико-базальнаязональность.

(В) Передняя областьЖСС чира. Видна исчерченностьцитоплазмы. Фронтальный срез. (Г)ЖСС пеляди. Показаны различияструктуры ЖСС в участках,окружающих желток и жировуюкаплю. Поперечный срез ж –желток, жв – желточное включение,жк – жировая капля, к – кишка, кс –кровеносный сосуд, с – сердце, пч – печень, я – ядро. Масштаб: А, Б = 100μm; В, Г = 20μm.% 100,0093,0090,0080,5080,0082,8377,9170,0060,00Средняя длина ядер ЖССна стадии 10: 12,05 ± 0,15 μmна стадии 14: 14,05 ± 0,21 μmна стадии 21: 16,87 ± 0,35 μmна стадии 40: 17,02 ± 0,55 μmстадия 1050,00стадия 1440,00стадия 21стадия 4030,0020,0010,0019,5018,6016,163,503,50 2,331,011,160,000-9,910-19,920-29,930-39,9Длина ядер ЖСС, μmРисунок 3. - Процент ядер ЖСС определенной длины (ось абсцисс) во время гаструляции (стадии10 и 14), раннего сомитогенеза (стадия 21) и личиночного периода (стадия 40) обыкновенноговьюна. Диаграмма отражает последовательное увеличение длины ядер ЖСС в ходе гаструляции.9Однако ядра исследованных представителей Cypriniformes и трехиглой колюшки не отличаютсятакой сложной формой, как, например, ядра ЖСС сиговых (Рисунок 4).Рисунок 4.

- Разнообразие форм ядерЖСС Coregonidae. Парасагиттальныесрезы. (А, Б) Муксун. Ядра сдлинными отростками и ядра,соединенные мостиками (на мостикуказывает наконечник стрелки). (B)Чир.ПередняяобластьЖСС.«Кометовидные» ядра и ядра другихформ. (Г) Нельма. Передняя областьЖСС. «Кометовидные» ядра и ядрадругих форм. жк – жировая капля, кс– кровеносный сосуд, с – сердце, пж –пластинка желтка, пч – печень, я –ядро ЖСС. Масштаб: 20μm.Для ЖСС представителей всех изученных нами видов характерны как очень светлые ядра,так и ядра, содержащие большее количество гетерохроматиновых гранул (Kondakova, Efremov,2014a; Kondakova et al., 2016, 2017ab, Кондакова и др., 2017вгд).Диплоидные клетки зародышей содержат желточные включения до гаструляциивключительно у данио-рерио и муксуна и до сомитогенеза включительно у вьюна (Thomas, 1968;Кондакова и др., 2016г, 2017б; Kondakova et al., 2017b).

Питание за счет внутриклеточного желткаможет продолжаться и на личиночных стадиях, например, у S. gairdneri (Sire et al., 1994).Черты сходства ЖСС трех представителей CypriniformesМожно выделить следующие сходные характеристики желточного комплекса зародышейи личинок Cypriniformes. Желток представлен пластинками. Как показывает ТЭМ, пластинкижелтка данио-рерио преимущественно гомогенные электроноплотые, но встречаются игетерогенные пластинки, содержащие электронопрозрачный материал (Кондакова, Ефремов,2013; Кондакова, 2014; Kondakova, Efremov, 2014b). Варьирование толщины ЖСС у всех трехвидов в ЖМ, подразделившемся на шарообразную и вытянутую части, сходно.

В вентральной илатеральной областях одиночные ядра или их небольшие группы располагаются на значительномрасстоянии друг от друга. В каудальной области имеется скопление ядер. На заключительномэтапе функционирования ЖСС можно видеть пикнотические ядра в ЖСС личинок данио-рериои карпа и скопления клеток с крупной эозинофильной вакуолью, предположительно, фагоцитоввозле остатка ЖСС (Kondakova, Efremov, 2014а; Кондакова и др., 2015, 2016б; Kondakova et al.,2015, 2016).Видовые особенности ЖСС CypriniformesСобственные результаты и данные литературы позволяют предполагать отличия впроцессе образования ЖСС обыкновенного вьюна и данио-рерио: у первого процесс образованияЖСС растянут (Розанова, Божкова, 1995; Kondakova et al., 2017b).

Толщина ЖСС ираспределение желточных включений в нем у данио-рерио и обыкновенного вьюна во время10гаструляции существенно отличаются. У данио-рерио на стадии 75% эпиболии средняя толщинадорсальной стороны составляет 3,18 ± 0,21 µм, вентральной - 2,81 ± 0.16 μm. В развитии вьюнана стадии 16 средняя толщина дорсальной, анимальной и вентральной областей ЖСС - 14.65 ±0.28 μm, 16.75 ± 0.44 μm и 7.25 ± 0.14 μm. ЖСС обыкновенного вьюна содержит крупныежелточные включения в наружной области, тогда как у данио-рерио количество желточныхвключений в наружной области ЖСС минимально (Thomas, 1968; Kimmel et al., 1995; Kondakova,Efremov, 2014а). ЖСС обыкновенного вьюна образует протуберанцы внутренней поверхности, вмассе желтка встречаются островки цитоплазмы с крупными ядрами. У личинок трех видовпроисходит изменение формы передней области ЖСС, где наблюдаются скопления ядер.

Однако,форма этой области у них разная. У данио-рерио она утолщается, у карпа образует вырост,прилежащий к расположенным впереди структурам. Кровеносные сосуды обыкновенного вьюнарасполагаются в углублениях, которые образует желточный комплекс. Вероятно, это позволяетувеличить площадь контакта ЖСС с прилежащими кровеносными сосудами и печенью. У карпаморфологические признаки апоптоза, такие как пикнотические ядра и апоптотические тельца,появляются в каудальной области ЖСС ещё при наличии желточной массы, тогда как у даниорерио мы наблюдали их только после исчерпания запасов желтка (Kondakova, Efremov, 2014;Кондакова и др., 2015; Kondakova et al., 2015, 2016).Черты сходства ЖСС четырех представителей Coregonidae, SalmoniformesОрганизация ЖСС четырех видов Сиговых рыб, охарактеризованная нами, и таковая C.alpinus, описанная Кунц (1964, 2004), принципиально сходны, но имеются и видовыеособенности.

Желточный комплекс личинок располагается спереди от печени, но отделен от неесоединительной тканью. При этом выросты каудальной области ЖСС проникают междудольками печени. Желточный комплекс с двух сторон облегает кишку. К началу личиночногопериода жировые капли сливаются в одну.

Цитоплазматическая прослойка между массой желткаи жировой каплей, по всей вероятности, остается не замкнутой (Кондакова и др., 2016а, 2017а)(Рисунок 2А, 2Г). Для всех изученных сиговых можно отметить исключительную сложностьформы ядер ЖСС (Рисунок 4). После исчезновения массы желтка в передней области желточногокомплекса остается жировая капля, в цитоплазме могут также присутствовать жировые каплименьшего размера и многочисленные мелкие вакуоли, возможно, представляющие собойвключения липидов.

Последовательность утилизации питательного материала яйца, при которойрасходуется сначала масса желтка, а затем жировая капля, характерна и для других группTeleostei (Mani-Ponset et al, 1994, 1996; Poupard et al., 2000; Kunz, 1964, 2004).Видовые особенности ЖСС представителей Coregonidae, SalmoniformesЖСС сиговых на эмбриональных стадиях в этой работе был рассмотрен на примеремуксуна. Для ЖСС муксуна характерна значительная неравномерность по толщине и раннееприобретение ядрами крупных размеров и сложной формы. Средняя толщина ЖСС с дорсальнойстороны в области контакта с жировой каплей 7,819±1,11 μm, в области контакта с желтком –32,32±1,73 μm.

В вентральной области эти значения составляют 11,09±1,81 μm и 26,7±2,51 μm.Морфологические изменения ЖСС связаны с перемещениями жировых капель и оказываютсязначительнее, чем у зародышей и личинок видов Teleostei с яйцами без жировых капель. ЖССмуксуна имеет сложную, дифференцированную, динамичную структуру. Отличия ЖСС личиноккасаются относительной толщины цитоплазматического слоя и конфигурации ядер. Так,особенностью муксуна является истончение ЖСС в области некоторых сосудов ЖМ. Ядра,соединенные мостиками, чаще всего встречаются у муксуна (Рисунок 4А, 4Б).

«Кометовидныеядра» наиболее часто можно видеть у нельмы и чира на поздних стадиях (Рисунок 4В, 4Г). Унельмы значительная доля ядер имеет указанную форму (Кондакова и др, 2017а).11Особенности ЖСС трехиглой колюшкиВ передней области желточного комплекса имеется несколько жировых капель,полностью окруженных ЖСС (Рисунок 5). Мелкие округлые фрагменты желтка,контактирующие с базальной поверхностью ЖСС, окрашиваются эозином очень слабо (Рисунок5В).

Вероятно, этапы лизиса желтка, которые у других видов рыб осуществляются в цитоплазмеЖСС, у колюшки совершаются в основном на границе желтка и ЖСС (Кондакова и др, 2017вг).Рисунок 5. – ОрганизацияЖСС трехиглой колюшки. (А,Б) Поздний зародыш. Жироваякапля, отделенная ЖСС отжелтка.ПоперечнаяисчерченностьцитоплазмыЖСС. Поперечные срезы. (В)Передняя область желточногокомплекса личинки.

Жировыекапли, отделенные от желтка.Слабо окрашенные фрагментыжелткапоказанынаконечникомстрелки.Парасагиттальный срез. (Г)Передняя область желточногокомплексаличинки.Фронтальный срез. Жировыекапли, окруженные ЖСС. ж –желток, жк – жировая капля, кс– кровеносный сосуд, я – ядроЖСС.Связь характеристик ЖСС с особенностями биологии исследованных видовСреди объектов данного исследования относительно просто устроен ЖСС данио-рерио.Он развивается при наиболее высоких температурах и имеет самые мелкие яйца без жировойкапли. Для данио-рерио характерен наименьший средний размер ядер ЖСС как во времягаструляции, так и в ходе личиночного периода.

Наиболее сложная организация ЖСС и самыекрупные его ядра характерны для сиговых с их продолжительным развитием при низкихтемпературах и крупными олигоплазматическими яйцами с жировой каплей (Рисунок 6)(Кондакова и др., 2016в).Сравнение ЖСС данио-рерио, обыкновенного вьюна и муксуна от гаструляции доличиночных стадий. Заключительные замечанияСравним структуру ЖСС данио-рерио, обыкновенного вьюна и муксуна со стадиизародышевого щитка (гаструляция) до личиночных стадий (период желточного питания).Особенности ЖСС муксуна в значительной степени связаны с крупным размеромолигоплазматических яиц и наличием жировых капель. В развитии муксуна зародышевый щитокобразуется на 25% обрастания, у данио-рерио – на 50% обрастания, у обыкновенного вьюна –менее 33%.