Наличие на Кавказе сложной высотно-поясной структуры горных ландшафтов и прилегающих равнин обуславливает широкий спектр изменчивости условий обитания различных видов животных, что важно для изучения стратегий их адаптаций [5].
Выявление общих тенденций и закономерностей приспособления животных к условиям существования – одна из важнейших и вместе с тем слабо разработанных проблем современной биологии. При всей перспективности и всесторонней значимости этого направления развитие его отстает от требований науки и практики, в чем не последнюю роль играет недостаток конкретных знаний об адаптивных особенностях представителей разных экологических групп, соотношение и координации морфологических, физиологических и экологических составляющих в общем комплексе приспособительных реакций видов и популяций на разнообразные внешние воздействия, характере функциональных и структурных компенсаторных перестроек организма в ответ на изменения среды, динамики адаптивных преобразований различных органов и систем и т.д. Решение этих задач предполагает углубленное изучение основных аспектов адаптивной экологии и морфофизиологии различных видов животных и имеет первостепенное значение в раскрытии многих общебиологических закономерностей. Детальное изучение адаптивных морфофизиологических особенностей организмов дает ключ к расшифровке путей и механизмов приспособления видов к меняющимся условиям среды и объясняет многие до сих пор не исследованные природные явления с позиции эволюционной экологии и биоценологии [6].
Оценка параметров крови может характеризовать реакцию организма на изменяющиеся условия среды обитания [7].
Известно, что размеры внутренних органов грызунов варьируют и изменяются в зависимости от условий обитания и физиологического состояния [2, 10]. Экологический анализ этих изменений на внутривидовом уровне позволяет изучить морфофизиологические механизмы адаптации, при межвидовых сравнениях дают возможность более четко выявить биологическую специфику форм, относящихся к одной и той же или разным экологическим группам, объективно оценить общие тенденции эволюционных преобразований, установить соответствие морфологических реакций животных к условиям существования и образу жизни [6].
Объектом наших исследований является водяная полевка (Arvicоla terestris rufescens Sat.), которая характерна для субальпийского пояса эльбрусского варианта (верховья рр. Малка, Баксан, Чегем и Черек) [8].
В ряду мышевидных грызунов подсемейства Microtinae – водяная полевка (Arvicola terrestris) представляет жизненную форму, хорошо адаптировавшуюся к различным условиям среды обитания: к наземному передвижению, к рытью и существованию под землей, к полуводному образу жизни.
Водяная полевка – обитатель равнины, освоившая горы вторично. Она заселяет широкий ареал, для нее характерна высокая плодовитость и непродолжительность жизни, большая пластичность экологии и морфофизиологических признаков. Численность водяных полёвок особенно высокая в субальпийском поясе Кабардино-Балкарии, где периодически, через три-четыре года, наблюдаются массовые размножения этих животных [8].
Проведенные исследования направлены на изучение механизмов адаптации водяной полевки (Arvicola terrеstris rufescens) в условиях среднегорья и высокогорья КБР. В данной работе сделана попытка дополнить, расширить и углубить сведения о морфофизиологических и гематологических особенностях этого вида.
Цели исследования:
- изучить качественные и количественные особенности параметров крови и особенности лейкоцитарного состава двух микропопуляций водяной полевки из окрестности урочища Малый Жаманкул (800 м н.у.м.) и окрестности с. Кизген (1650 м н.у.м.);
- провести сравнительный анализ морфофизиологических показателей (промеры тела и индексы внутренних органов) двух микропопуляций водяной полевки Arvicola terrestris rufescens.
Материалы и методы исследования
В основу нашей работы положен материал, добытый нами в 2008 г. в окр. с. Каменномостское, урочища Малый Жаманкул (800 м н.у.м.) по среднему течению р. Малка, который был изучен в сравнительном плане с материалом, собранным А.К. Темботовым и др. в 1974, с долины р. Баксан вблизи бывшего села Кизген (1650 м н.у.м.) [1,8].
Отлов зверьков проводился на сенокосных лугах со злаковой растительностью, которые находились в 3–4 км от с. Каменномостское, рядом с балкой, по которой протекает небольшая речушка, были отловлены около 40 экземпляров водяной полевки. Проверку живоловушек проводили дважды в сутки, в утренние и вечерние часы. В качестве приманки использовали черный хлеб, смоченный в растительном масле. Отловленные животные были доставлены в научно-исследовательскую лабораторию КБГУ, где они были подвержены первичной камеральной обработке
В сравнительном плане были изучены промеры тела и индексы внутренних органов (%), а также показатели периферической крови. Для исследования периферической крови у животных кровь брали из сонной артерии после небольшого наркоза эфиром. Препараты крови фиксировали этиловым спиртом и окрашивали красителем Азур-Эозин по Романовскому [3]. Периферическая кровь сравнивалась по 4 показателям: содержание гемоглобина (г/л), количество эритроцитов (млн.) и лейкоцитов (тыс.), цветной показатель (ед.) и лейкоцитарная формула.
Полученный цифровой материал статистически обрабатывали, используя программу Excel.
После взятия крови животное взвешивали и проводили измерения тела: вес тела (г), длина тела (мм), хвоста (мм) и ступни (мм), высота уха (мм) [4]. Измерения параметров тела мелких млекопитающих проводили с помощью штангенциркуля.
Результаты исследования
Как видно из табл.1, концентрация гемоглобина в периферической крови достоверно выше (t=3,7) у зверьков с окрестности с. Кизген и составляет 150,6±0,11 г/л, тогда как у зверьков с урочища Малый Жаманкул этот показатель равен 135,4±0,38 г/л.
Таблица 1
Параметры крови водяной полевки (Ar. terrestris rufescens)
|
Показатели крови |
A.t. rufescens (Темботов и др., 1974) Кизген,1650м |
A.t. rufescens (наши данные, 2008) Жаманкул,800м |
t |
||
|
n |
͞x±m |
n |
͞x±m |
||
|
Гемоглобин (г/л) |
19 |
150,6±0,11 |
11 |
135,4±0,38 |
3,7 |
|
Эритроциты (млн.) |
19 |
8,43±0,08 |
11 |
7,98±0,40 |
0,9 |
|
Цветной показатель (ед.) |
19 |
0,51±0,001 |
11 |
0,51±0,002 |
0 |
|
Лейкоциты (тыс.) |
19 |
3,49±0,28 |
11 |
3,82±0,5 |
0,7 |
|
Лимфоциты (%) |
19 |
37,04±0,80 |
11 |
86,1±1,9 |
11,5 |
|
Сегментоядерные нейтрофилы (%) |
19 |
56,47±1,50 |
11 |
6,0±1,0 |
28,0 |
|
Палочкоядерные нейтрофилы (%) |
19 |
2,30±0,35 |
11 |
4,5±0,9 |
2,3 |
|
Моноциты (%) |
19 |
2,91±0,13 |
11 |
1,5±0,2 |
2,4 |
|
Эозинофилы (%) |
19 |
1,47±0,28 |
11 |
1,0±0,1 |
1,7 |
По количеству эритроцитов в 1 мкл крови достоверных различий не обнаружено (табл.1). Представляет интерес одинаковая степень насыщения эритроцитов гемоглобином у водяной полевки обеих популяций (табл.1). При повышении содержания гемоглобина и количества эритроцитов цветной показатель одинаков у обеих сравниваемых популяций (t=0). Это можно объяснить тем, что высокое содержание гемоглобина в крови достигается путем увеличения числа эритроцитов, а не изменением их качественного состава.
По количеству лейкоцитов достоверных различий нами не обнаружено (табл.1), тогда как в лейкоцитарной формуле наблюдаются достоверные различия по процентному содержанию лимфоцитов (t=11,5) и повышены они у водяных полевок с урочища Малый Жаманкул. Также наблюдаются достоверные различия по процентному содержанию нейтрофилов, которые, наоборот, значительно выше у представителей горной популяции с окрестности селения Кизген (t=28,0).
На наш взгляд, эти факты можно объяснить тем, что водяные полевки являются переносчиками таких заболеваний как: чума, туляремия, лептоспироз и другие.
Туляремия – особо опасная инфекционная болезнь, вызывается грамотрицательными бактериями Francisella tularensis. При бактериальной инфекции повышаются сегментоядерные нейтрофилы (значительный сдвиг влево).
Чума – это острая бактериальная инфекция, вызываемая Yersinia pestis. При этой инфекции изменение в лейкоцитарной формуле происходит за счет увеличения количества лимфоцитов, и соответственно, за счет изменения количества нейтрофилов (наблюдается сдвиг вправо).
Таким образом, в зависимости от клинико-морфологического проявления инфекционных заболеваний (вирусной или бактериальной этиологии), тяжести основного процесса и сопутствующей инфекции наблюдаются те или иные изменения крови, которые в ряде случаев могут являться дифференциально-диагностическим и прогностическим моментом.
Сравнительный анализ морфофизиологических показателей водяной полевки (Ar. terrestris rufescens) горной и предгорной популяций Центрального Кавказа выявил в группе adultus достоверные различия по всем параметрам тела (вес тела, длина тела, хвоста и ступни), а также по следующим индексам внутренних органов: по индексу сердца (t = 4,2), по индексу легких (t=6,6) и по индексу селезенки (t=3,2). В группе subadultus достоверные различия обнаружены по трем параметрам тела (вес тела, длина тела и ступни), а также по индексу сердца (t=3) и по индексу селезенки (t=2,4) (табл. 2).
Таблица 2
Параметры тела, индексы внутренних органов водяной полевки (Ar. terrestris rufescens)
|
Индексы внутренних органов, (‰) |
adultus |
t ad Жаманкул ∕ Кизген |
subadultus |
t subad Жаманкул ∕ Кизген |
||
|
Жаманкул 800 м (наши данные) |
Кизген 1650 м (Темботов и др., 1974) |
Жаманкул 800 м (наши данные) |
Кизген 1650 м (Темботов и др., 1974) |
|||
|
Сердце |
4,9±0,3 |
3,59±0,08 |
4,2 |
5,1±0,3 |
4,11±0,14 |
3 |
|
Почки |
6,4±2,3 |
4,05±0,09 |
1,02 |
5,0±0,2 |
4,90±0,31 |
0,1 |
|
Надпочечник |
0,2±0,08 |
0,21±0,04 |
0,3 |
0,2±06, |
0,21±0,08 |
0,01 |
|
Легкие |
6,6±0,4 |
11,2±0,72 |
6,6 |
6,6±0,4 |
9,36±1,55 |
1,7 |
|
Печень |
45,4±1,6 |
42,35±0,73 |
1,7 |
39,8±2,5 |
39,37±1,5 |
0,1 |
|
Селезенка |
2,5±0,4 |
1,22±0,10 |
3,2 |
2,4±0,6 |
0,95±0,1 |
2,4 |
|
Вес тела, (г) |
128,5±0,23 |
148,0±4,89 |
4,0 |
76,0±3,4 |
87,5±0,48 |
3,4 |
|
Длина тела, (мм) |
157,8±2,6 |
174,7±2,6 |
4,6 |
130,7±3,1 |
142±1,92 |
3,1 |
|
Длина хвоста, (мм) |
88,9±2,3 |
103±2,18 |
4,1 |
76,1±2,5 |
81,5±1,28 |
1,9 |
|
Длина ступни, (мм) |
28,4±0,5 |
30,5±0,24 |
3,5 |
26±1,2 |
29±0,21 |
2,5 |
По данным многочисленных авторов, по мере продвижения в горы (с возрастанием высот) относительные размеры сердца и некоторых других органов достоверно увеличиваются.
В горных условиях увеличивается нагрузка на сердце, что выражается в относительно больших размерах сердца [9].
Различия по индексу сердца можно объяснить тем, что чем выше продвижения в горы, тем больше масса сердца [6].
В отличии от большинства других интерьерных показателей индекс селезенки, по-видимому, непосредственно не зависит от массы тела и представляет в этом плане своеобразное исключение рядов Гёссе. Отсутствие такой связи отличается не только общим исключительно высоким уровнем индивидуальной изменчивости селезенки, но и большой чувствительностью органа к экологическим воздействиям. Последнее определяет значение селезенки как специфичного индикатора физиологического состояния организма и привлекает интерес к изучению динамики ее размеров на протяжении полного жизненного цикла отдельных видов мелких млекопитающих [6].
Из таблицы 2 видно, что по размерам тела у возрастной группы adultus достоверные различия наблюдаются по всем 4 параметрам (t= 4,0; 4,6; 4,1; 3,5), а в группе subadultus по весу тела(t= 3,4), по длине тела (t= 3,1) и по длине ступни (t= 2,5).
Сравнительный анализ литературных данных с нашими исследованиями выявил, что зверьки предгорной популяции представлены более мелкими формами в отличие от водяных полевок горной популяции с окрестности селения Кизген.
Выводы
Проведено сравнительное изучение параметров периферической крови вместе с лейкоцитарной формулой и морфофизиологических показателей внутренних органов, а также параметров тела двух микропопуляций водяной полевки Arvicola terrestris rufescens, относящиеся к предгорной популяции из окр. урочища Малый Жаманкул (800м н.у.м.) и горной популяции изокр. с. Кизген (1650 м н.у.м.). При этом выявлены следующие количественные и качественные различия:
- достоверное увеличение содержания гемоглобина в эритроцитах у горной популяции, что определяет большую кислородную емкость циркулирующей крови;
- по количеству эритроцитов в 1 мкл крови и степени насыщения эритроцитов гемоглобином достоверных различий не обнаружено у зверьков обеих популяций;
- по количеству лейкоцитов в 1 мкл крови достоверных различий у двух микропопуляций не обнаружено;
- в лейкоцитарной формуле наблюдаются достоверные различия по процентному содержанию лимфоцитов и нейтрофилов, что является клинико-морфологическим проявлением переноса инфекционных заболеваний;
- водяные полевки предгорной популяции из окр. урочища Малый Жаманкул представлены более мелкими формами в отличие от зверьков горной популяции с окрестности селения Кизген;
- по мере продвижения в горы (с возрастанием высот) относительные размеры сердца и селезенки достоверно увеличиваются в обеих возрастных группах у представителей горной популяции.
Библиографическая ссылка
Барагунова Е.А., Лампежева Р.М., Сабанова Р.К., Тхабисимова М.М., Абазокова Ф.Б., Хуранова Е.Р. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЯНОЙ ПОЛЕВКИ (ARVICOLA TERRESTRIS RUFESCENS SAT.) ГОРНОЙ И ПРЕДГОРНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26476 (дата обращения: 14.01.2025).