Введение к работе
Актуальность проблемы. Температура - важный фактор ео взаимоотношении организмов с окружающей средой (Хочачка, Сомеро, 1988). Одной из интересных форм приспособления животных к понижению температуры среды является зимняя спячка - уникальное биологическое явление, изучение разных сторон которого привлекало и продолжает привлекать внимание самых разных специалистов (Калабу-хое, 1985; Эмирбеков, ЛьЕОва, 1985; Колаева, 1993; Белоусов, 1993; Wang, 1987, 1988, 1989; Nedergaard, Cannon, 1990).
Млекопитающие, впадающие в спячку, - суслики, хомяки, сони, сурки, летучие мыши, ежи - весьма своеобразная группа представителей теплокровных животных. Особенностью вимнеспящих млекопитающих, выделяющей их среди других животных, гЕляется способность проводить в оцепенении от 6 до 9 месяцев в году, не потребляя пищи и расходуя в качестве основного источника энергии жировые резервы, накопленные ва сравнительно короткий промежуток времени пребывания в активном состоянии (Васильева, 1973, 1977; Калабу-хов, 1985; Хочачка, Сомеро, 1988; Galster, Morrison, 1975). В последнее время эти животные привлекают все болызее внимачке как модель для медико-биологических исследований.(Колаева, 1993).
Рядом авторов было найдено, что во время зимней спячки животных значительным изменениям подвергаются мембранные лпппдь; -лосфолипиды различных тканей (Krulin, Selander. 1972; Minor гч ai., 1973-, Cannon, Polnasnek, 1975; Aloia, Pengelley. 1979; Крепе. 1981; Aloia, Rat son, 1990). Изменения в сановном затрагивают есстав жирных кислот (ЖК) этих липидов: увеличивается доля ненасыщенных ЖК.
Б то же время анализ литературы, касающийся роли немембранных липидов эимнеспящих животных, показал, что существующие в этой области представления основаны на относительно небольшом объеме экспериментальных данных. Полученные результаты состава ЖК жировой ткани разных видов рассматривались вне связи с условиями существования а1 тих видов в природе (Krulin, Selander, і97Г:-, Minor tft a!.. 1973; Laukola. 1980). He придавалось значения попу.тацион-ному аспекту вариаций состава ЖК у отдельных видов. Не было попыток сравнить особенности состава ЖК зимнеспящих млекопитающих с аналогичными характеристиками у близких видов, . не впадающих в спячку.
Поэтому мы решили изучить состав немембранных липидов - три-
ацилглицеринов жировой ткани зимнеспящих животных. Бри этом основное внимание было уделено изучению ЖК как компонентов липи-дов, в первую очередь изменяющихся в ответ на понижение температуры среды и в определенной степени отражающих состав пищи.
Такое исследование должно было также послужить вкладом в более широкую проблему - изучение жиров различных млекопитающих. Это классическое направление биохимии липидов является сегодня снова актуальным из-за тесной связи с проблемой здоровья человека (Sculadottir et al., 1994).
Данная работа является частью исследований, посвященных выяснению физиологических и биохимических основ зимней спячки млекопитающих, которые успешно разрабатывались на Дальнем Востоке в 70-80-е годы под руководством профессора Н.й.Калабухова - известного российского ученого-эколога, в течение многих лет изучавшего спячку животных (Калабухов, 1936, 1946, 1950, 1956, 1985).
Цель работы. Целью исследования было выяснение особенностей жирнокислотного состава липидов жировой ткани зимнеспящих животных как одной из молекулярных основ их физиологии.
Задачи исследования. Были поставлены следующие задачи-. 1. На обширном биологическом материале - 4 видах сусликов: берингийском Sperrnophilus раггуі, длиннохвостом 5. undulatus, малом S.pygma-eus, горном S.musicus, з таз-оке азиатском бурундуке Tamias sibiri-cus, езятых из разных географических популяций в разные сезоны -изучить особенности состава НК зимнеспящих грызунов. 2. Сравнить состав ЯК жировой ткани зимнеспящих и активных в зимнее время грызунов - белки Sciurus vulgaris и летяги Pteromys volans. 3. В опытах по искусственному кормлению оценить влияние липидов диеты на состав ЖК жира зимнеспящих животных.
Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые проведено детальное исследовачие состава ЖК 5 видов зимнеспящих животных в разные периоды их годового цикла; изучено содержание ЖК в буром и белом (подкожном и внутреннем) жире; проведено сравнение состава ЖК у зимнеспящих и не впадающих в спячку близких видов - белки и летяги.
Показано, что вариации состава ЖК у животных одного и того же вида из отдельных популяций могут быть значительнее, чем у животных разных видев одного рода.
Впервые проведено сравнение зимнеспящих и активных животных.
Не обнаружено принципиальных различий в составе КК грызунов, впадающих в спячку и активных.
Сравнение состава жира зимнеспяцих и активных в течение года грызунов, а также представителей ряда млекопитающих из других от-'рядов показало, что различия в соотношении ЖК в запасах жира млекопитающих обусловлены набором факторов, ведущими из которых является, по-видимому, систематическая принадлежность.
Кормление животных из различных популяций - 2 видов сусликов (S.parryi, S.undulatus) - пищей с разным содержанием и набором Ж показало, что состав КК запасаемого жира определяется как составом ЖК пищи, так и особенностями обмена у животных из разных популяций.
Полученные результаты позволяют рекомендовать более широкое использование изученных в данной работе зимнеспяцих животных в качестве моделей для разработки ряда медкко-биологических проблем.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены: на симпозиуме по механизмам зимней спячки млекопитающих (Магадан, 1977); на V Всесоюзной зкодого-ф'ЛЕЖлогической конференции (Фрунзе, 1977); на VII совещании по эволюционной физиологии, посвященном памяти Л.А.Орбели (Ленинград, 1978); на II съезде Всесоюзного териологического общества СССР (Москва, 1978); на совещании "Экология и рациональное использевание островных экосистем" (Владивосток, 1978); на П Международном териологическом конгрессе (Брно, 1978).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения и обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Текст иллюстрирован 10 таблицами и 20 рисунками. Список литературы включает 224 цитируемые работы.