Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Регенерация у гидробионтов в норме и при загрязнении водной среды отдельными токсикантами 8
1.1 Основные механизмы регенерации гидробионтов 8
1.2 Пусковые сигналы к регенерации планарий 11
1.3 Другие беспозвоночные, способные к регенерации 13
1.3.1 Регенерация у простейших 13
1.4. Кишечнополостные 16
1.4.3 Кольчатые черви 16
1.5 Регенерация у рыб 18
1.6 Регенерация и индукция роговицы у личинок бесхвостых амфибий 20
1.7 Регенерация конечностей у хвостатых амфибий 22
1.8 Регенерация хрусталика и сетчатки 26
1.9 Воздействие токсикантов на регенерацию у гидробионтов и амфибий 31
Глава 2. Материал и методы исследований 45
2.1 Сточные воды и токсиканты, используемые в исследовании регенерации гидробионтов 45
2.2 Методы исследований на простейших 47
2.3 Методы исследования регенерации планарий 50
2.4 Методика проведения экспериментов на рыбах 52
2.5 Проведение экспериментов по регенерации роговицы у головастиков лягушки в условиях загрязнения водной среды 53
2.6 Методика проведения опытов по регенерации хрусталика у взрослых тритонов в загрязненной водной среде 55
2.7 Распределение экспериментального материала 56
Глава 3. Результаты исследований 58
3.1 Влияние загрязнителей сточных вод на регенерацию надрезов у инфузорий 58
3.2 Регенерация головного конца планарии при воздействии сточных вод 62
3.3 Регенерация вкусовых усиков у мешкожаберных сомов при загрязнении водной среды свинцом 67
3.4 Регенерация и индукция роговицы у головастиков травяной лягушки в условиях загрязнения водной среды сточными водами 69
3.5 Регенерация хрусталика у взрослых тритонов при наличии в водной среде сточных вод 72
Глава 4. Обсуждение результатов 77
4.1 Регенерация органов и тканей у гидробионтов и амфибий - как показатель качества воды при биотестировании и биоиндикации 77
4.2. Стадии регенерации гидробионтов наиболее чувствительные к токсикантам 87
Заключение 100
Основные выводы 103
Литература 105
- Другие беспозвоночные, способные к регенерации
- Регенерация и индукция роговицы у личинок бесхвостых амфибий
- Проведение экспериментов по регенерации роговицы у головастиков лягушки в условиях загрязнения водной среды
- Регенерация вкусовых усиков у мешкожаберных сомов при загрязнении водной среды свинцом
Введение к работе
В последние годы антропогенное влияние на водоемы приводит к тому, что из природной среды исчезают не только виды, но и целые роды водных животных. От вредных химических веществ в первую очередь страдает размножение и развитие гидробионтов, наиболее чувствительные к антропогенному воздействию показатели. Среди таких чувствительных параметров у гидробионтов к загрязнению водной среды можно выделить регенерацию органов и тканей, представляющую собой тоже своего рода развитие, но более усложненное. При регенерации для восстановления утерянной части организма должны произойти процессы обратного развития (дедифференцировки), а затем дифференцировки вновь формирующегося органа (Токин,1959,1972,1974; Лиознер, 1982; Симаков, и др., 2000; и др.).
При проведении данной экспериментальной работы учитывался тот факт, что среди гидробионтов и амфибий многие виды обладают уникальной способностью к регенерации, что нельзя сказать о наземных животных.
Экспериментальным путем можно вызвать процесс регенерации в требуемое для исследователя время. Этот прием дает возможность создать чувствительные биотесты, использовать процессы регенерации гидробионтов для исследования токсичности веществ, а также следить за регенерационными процессами у водных животных при проведении мониторинга природных и сточных вод.
Цель и задачи исследований. Цель данного исследования - выявление особенностей регенерации и индукции органов и тканей у гидробионтов различного систематического уровня в условиях загрязнения водной среды промышленными сточными водами с последующим использованием выявленных закономерностей для оценки качества водной среды и создания экспрессных методов биотестирования.
Для выполнения указанной цели ставились следующие задачи: 1. Изучить процессы регенерации вакуолярного аппарата у крупных
простейших (спиростома и стилонихия) при различных разведениях
сточных вод, прошедших предварительную очистку, где содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов превышает норматив ПДК в 3 - 10 раз.
Выявить токсическое воздействие указанных ранее сточных вод на регенерацию головного конца у планарий (многоглазка черная и тигровая планария).
Исследовать скорость регенерации вкусовых усиков у мешкожаберного сома при действии свинца, как одного из основных загрязнителей сточных вод.
Изучить процессы регенерации и индукции роговицы у головастиков травяной лягушки в условиях загрязнения водной среды промышленными стоками с повышенным содержанием нефтепродуктов и тяжелых металлов.
Рассмотреть процессы регенерации хрусталика и метаплазии тканей у тритонов (Вольфовская регенерация) при загрязнении среды сточными водами.
Научная новизна
впервые регенерация сократительной вакуоли у простейших используется как биомаркер восстановления структуры клетки до функционального состояния, и приложение установленных особенностей регенерации инфузорий для создания экспресс-методов биотестирования токсичности сточных вод.
впервые показано действие сточных вод с повышенным содержанием нефтепродуктов и тяжелых металлов на регенерацию и формирование головного конца планарий с разросшимся выступом.
установлено, что просветление кожного регенерата над глазом у личинок бесхвостых амфибий во время формирования роговицы, которое идет за счет индукционных связей, очень чувствительно к загрязнению водной среды нефтепродуктами и тяжелыми металлами и может нарушаться при превышении ПДК в 3-5 раз.
раскрыта особенность регенерации вкусовых усиков у мешкожаберных сомов, скорость восстановления которых может даже возрастать при наличии в водной среде токсических веществ (особенно таких, как свинец).
выявленно, что скорость Вольфовской регенерации хрусталика у тритонов определяется присутствием в водной среде загрязнителей в концентрациях превышающих ПДК, с которыми контактируют животные. При наличии сточных вод с высокой концентрацией нефтепродуктов и тяжелых металлов рост регенерата подавляется, что приводит к задержке регенерации хрусталика и замедлению процессов метаплазии.
впервые установлено, что в регенерирующих органах, при действии токсических веществ сточных вод, подавляется прирост регенерата, что, вероятнее всего, связано с ингибированием митотической активности дедифференцированных клеток.
Практическое значение работы. Проведенные исследования позволяют создать экспресс-методы биотестирования качества водной среды с использованием простейших, которые могут завершаться за 15 -30 минут, а также создать мониторинг слежения за состоянием природных и сточных вод.
Использование регенерирующих систем гидробионтов в водной токсикологии позволяет проводить биотестирование и установление максимально допустимых концентраций вредных веществ на чувствительных тест-системах вне зависимости от сезонных циклов размножения и развития водных организмов, так как экспериментально регенерацию у тест-объектов, содержащихся в лаборатории, можно вызвать в необходимый для исследования момент.
Результаты работы используются в учебном процессе и входят как составная часть в ряд предметов, преподаваемых в ВУЗе (гистология, эмбриология, биотестирование природных и сточных вод, водная токсикология и гидробиология).
Апробация. Материалы диссертации докладывались на 6-й научной конференции «Водные экосистемы и организмы - 6» МГУ им. М.В.Ломоносова (Москва, 2004), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы иммунологии, патологии и охраны здоровья рыб» (Москва. 2004;), на научных семинарах кафедры «Биоэкологии и ихтиологии» МГУТУ (Москва. 2003 -2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работы, в том числе одна работа в рецензируемом журнале «Вопросы рыболовства».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 120 страницах и состоит из введения, 4 глав, заключения выводов и списка литературы. Список литературы -209 наименований (80 на иностранных языках).
Другие беспозвоночные, способные к регенерации
Одноклеточные животные, как правило, легко регенерируют, и регенерационный процесс у них протекает гораздо быстрее, чем у любого многоклеточного существа. Конечно же, опыты по регенерации лучше всего проводить на крупных клетках. Длина клетки у спиростомы может достигать 1,5 мм. Это простейшее, относящееся к классу разноресничных инфузорий. Ранее из литературы уже было известно, что если клетку резать поперек, то 1/60 часть спиростомы через несколько часов опять превращается в полноценное одноклеточное животное.
Спиростома крупная инфузория обладает рядом преимуществ по сравнению с другими инфузориями, которые могли бы быть использованы для изучения регенерации. На ее заднем конце расположен вакуолярный аппарат. Это очень крупная вакуоль, занимающая почти весь задний конец тела, только с одним приводящим каналом. Это выделительная система инфузории. Через нее выводятся продукты обмена и лишняя воду, которая поступает в цитоплазму клетки за счет осмотического давления.
При рассечении заднего конца тела инфузории, когда надрез проходит через сократительную вакуоль, начинается процесс регенерации. Через две минуты выше надреза появилась новая вакуоль, а еще через минуту края раны заросли и на заднем конце клетки остался только шов. Через 4 минуты поверхность тела спиростомы регенерировала. Еще через минуту на заднем конце тела появилась сократительная вакуоль, там, где она и должна быть. Теперь у спиростомы стало две вакуоли постоянная и временная (провизорная), которая работала, пока шла регенерация заднего конца (Симаков. 1978). Затем следует слияние провизорной и постоянной сократительной вакуоли. Все это занимает 10 минут.
Особую роль отводили исследованию регенерации вакуолярного аппарата, который в норме не меняет своего положения в теле инфузории. В образовании временной вакуоли, по всей видимости, активное участие принимает приводящий канал, из стенок которого и возникает новая сократительная вакуоль.
При надрезе заднего конца инфузории срастание стенок клетки происходит очень быстро, всего, за 4 мин, но постоянная вакуоль появляются только через 1—2 мин после восстановления клеточной стенки. Очевидно, время задержки-появления вакуоли на заднем конце инфузории после его полного восстановления объясняется продолжающимся процессом восстановления на молекулярном уровне, который окончательно завершается после слияния временной и постоянной вакуоли.
Высокая регенерационная способность заднего конца тела инфузории при нанесении продольного надреза позволяет использовать спиростом в качестве биологических тест-объектов; для обнаружения токсичности вредных веществ, содержащихся в сточных водах. Обычно регенерация заднего конца при нанесении продольного разреза происходит за 10 мин, если же в исследуемой воде имеются ядовитые вещества, подавляющие процессы регенерации, то вакуоль после надреза будет восстанавливаться замедленно, что и явится показателем присутствия токсичных веществ в исследуемой пробе воды. Подобный анализ можно отнести к экспресс-методам, так как ответ можно получить в течение 1,0—15 мин.
Таким образом, исследования показывают, что регенерация вакуолярного аппарата у спиростом происходит в тесной взаимосвязи с клеточной стенкой, особенно с задним концом инфузории.
Другая крупная инфузория - трубач, тоже обладает повышенной способностью к регенерации. В естественных условиях трубачи либо прикрепляются к какой-нибудь поверхности с помощью выроста на сужающемся конце тела, либо свободно плавают в воде. Наружное покрытие трубача состоит из продольных полос пигментных гранул, чередующихся с бесцветными полосами, на которых расположены ряды ресничек. Внутриклеточный материал содержит вкрапления пищи, крупные округлые вакуоли, которые периодически выводят из клетки свое жидкое содержимое, а также два типа ядер — похожий на четки макронуклеус и множество микронуклеусов, разбросанных вокруг макронуклеуса.
Трубачи — довольно крупные инфузории среди простейших. Возможно, потому они и стали объектом для изучения регенерации у этой группы животных. В расправленном состоянии размер их тела доходит до 1 - 2 мм, а другие крупные инфузории, например, туфелька или парамеция, по величине такая же, как точка в конце этого предложения (от 100 до 300 мкм).
Трубачи сходны с планариями в том, что целое животное способно регенерировать из мельчайших фрагментов собственного тела, даже равного 1/64 его исходного размера (Хаусман. 1988). Но для этого необходимо, чтобы фрагмент сохранял хотя бы одно звено макронуклеуса, некоторое количество внутриклеточного материала и часть клеточной оболочки с ресничками. Если из трубача выдавить цитоплазму, оставить только «кожу»- пелликулу, он за счет регенерационных процессов восстановит свое тело.(Таг1аг, 1961). Но выдавленное содержимое из этой клетки, если хоть на нем остался маленький обрывок пелликулы, тоже способен превратиться опять в целое одноклеточное животное. Лоскут покрытия, наползает на цитоплазму, и инфузория восстанавливается.
Регенерация и индукция роговицы у личинок бесхвостых амфибий
Исследование влияния токсических веществ, на регенерационные процессы у гидробионтов и амфибий лучше всего проводить на органах непосредственно контактирующих с водной средой (Вайцман, 1936). В этом отношении регенерирующая роговица личинок бесхвостых амфибий очень подходит для решения поставленных задач, так как в процессе регенерации роговицы не только наблюдается рост тканей, но и отмечаются эффекты метаплазии, когда регенерировавшая пигментированная кожа под влиянием индукционных взаимодействий с частями глаза превращается в просветленную роговицу и приобретает свойственную ей кривизну.
Подобная регенерация у личинок амфибий идет за счет вторичных индукцией, в отличие от первичной индукции центральной нервной системы хордомезодермой (Саксен и Тойвонен, 1963; Берекеля, 2004; Газарян, Белоусов, 1983; Белоусов, 2005). Некоторые авторы считают, что не только у амфибий, но и у других классов позвоночных, регенерация может осуществляться за счет тканевой индукции (Полежаев. 1977).
Эпидермис презумптивной области конъюнктивы при отсутствии контакта с глазной чашей остается пигментированным и непрозрачным. Но если контакт установлен, то он теряет свой пигмент и становится прозрачным. Этот процесс является результатом действия не только целого глазного зачатка, но также частей ретины, одной линзы и даже отдельных частей глазной чаши, трансплантированных под кожу. Кажется даже, что конечность, трансплантированная на место глаза, способна индуцировать дифференцировку конъюнктивы. Участки уже дифференцированного эпидермиса из других областей, пересаженные на глаз, могут под влиянием индукции превратиться в конъюнктиву; то же наблюдается и в случае трансплантации самого глаза или линзы под дифференцированный эпидермис (Гексли и др., 1936).
За последние годы тщательное изучение индукции роговицы показало, что роль индуктора в глазу выполняет хрусталик. Под его влиянием клетки эпидермиса становятся цилиндрическими и заполняются секреторными гранулами, которые впоследствии способствуют образованию коллагена и формируют первичную строму роговицы (Гильберт, 1995).
Тритоны и аксолотли - вот те позвоночные животные, на которых уже в первой половине 20-го века проведено подавляющее большинство экспериментов по регенерации конечности (Schotte, 1926). В меньшем количестве сделано работ по регенерации конечности у бесхвостых амфибий. Так как в норме у взрослых бесхвостых амфибий конечность не восстанавливается, то для стимуляции регенерации нужны специфические меры, например, дополнительная травматизация культи у лягушки (Guyenot. 1927; Rose 1941,1970; Полежаев, 1968).
Одной из наиболее интересных областей исследования было изучение способности саламандр к полному восстановлению конечностей, строение которых в принципе весьма сходно со строением конечностей человека (Steen, 1970). В работах, были использованы два представителя земноводных: тритоны и амбистомы или аксолотли. Так как аксолотли являются личинками, то регенерационные способности у них не подавлены. На них исследователи работают уже продолжительное время, исследуя вопросы регенерации и индукции тканей, некоторые из этих классических работы еще не утратили своего значения (Светлов, 1934; Насонов, 1938,1941; Lazard, 1967).
Можно управлять ростом аксолотлей, меняя им температурный режим. Для этого, только что развившихся личинок можно содержать в холодильнике или охлаждаемой комнате и изредка кормить — в таких условиях их рост существенно замедляется. За несколько недель до опытов аксолотлей переносят в помещение с комнатной температурой и начинают часто кормить — нормальный ритм их роста восстанавливается.
Тритоны составляют широко распространенное семейство земноводных, представители которого обитают в различных частях света. Тритоны откладывают икру в водоемах, где и развиваются личинки. После водной стадии личинки путем метаморфоза превращаются во взрослых тритонов, которые проводят часть жизни на суше (Gluchsohn 1931);. В наших водоемах можно тритонов, обладающих удивительными способностями к регенерации (Triturus teniatus - тритон обыкновенный и Triturus cristatus - тритон гребенчатый).
В ряде экспериментов было показано, что на регенерацию наружных и внутренних органов у хвостатых амфибий оказывают условия среды. Так было показано, что скорость регенерации некоторых органов зависит от температуры (Артемьева, 1961). Регенерация поврежденной конечности тритона или аксолотля происходит по определенным правилам. Восстанавливающийся конец округляется, затем приобретает коническую форму, а поскольку он продолжает увеличиваться в длину, то становится похож на ласт. Вскоре начинают закладываться зачатки пальцев, и этот процесс намного опережает окончательное формирование конечности.
Нужно отметить, что и у зародышей амфибий, птиц и рептилий пальцы на конечности образуются таким же способом из уплощенной пластинки. Такой же тип образования пальцев отмечен у новорожденных опоссумов (Mizell, 1968). Регенерировавшая конечность немного уступает по размерам исходной, но в остальном полностью соответствует ей, как по внешнему виду, так и функционально. На гистологических срезах была получена картина серии конечностей, претерпевших процесс регенерации в течение одного, двух, трех и более дней.
Первая фаза регенерации, наблюдаемая на срезах,— заживление раны. Наружный покров конечности составляют клетки эпидермиса. После ампутации конечности аксолотля или тритона, в каком бы месте она ни была, определенная часть наружных клеток начинает перемещаться с культи на раневую поверхность и постепенно закрывает ее. На раневой поверхности клетки делятся и образуют апикальную шапочку. Очень важно, чтобы сохранялся контакт между клетками, апикальной шапочки и находящимися под ней тканями. Если в результате какого-либо воздействия этот контакт нарушается, регенерационный процесс приостанавливается.
Вскоре после заживления раны в культе начинается своеобразный процесс «демонтирования» клеточных структур, во время которого постепенно рассасываются ткани, непосредственно прилежащие к раневой поверхности. Мышечная ткань распадается на отдельные клетки, кости распадаются на фрагменты, которые уничтожаются особыми гигантскими клетками. Все возвращается как бы началу, освобождается место для роста хряща и образованию из него новой кости. В культе формируются скопления идентичных по внешнему виду дедифференцированных клеток, сходных с эмбриональными. По своему строению эти клетки близки к стволовым,. Слой таких клеток находится на растущем конце поврежденной конечности, непосредственно под апикальной шапочкой, образует бластему или регенерационную почку. Из каких же клеток построена бластема? Оказывается, ее образуют дедифференцированные клетки, которые вернулись как бы обратно к начальному развитию (Кудакоцев, 1957, 1959).
Проведение экспериментов по регенерации роговицы у головастиков лягушки в условиях загрязнения водной среды
Икра лягушки Rana temporaria отлавливались в одном из водоемов Подмосковья и помещалась для развития в кристаллизаторы с отстойной водопроводной водой для дальнейшего развития. После выклева головастиков из икры, они доращивались до 38 стадии развития (Дабагян и др., 1975).
Для кормления головастиков в лабораторных условиях использовался яичный желток и отваренная крапива. На 38 стадии развития глаз у личинки лягушки полностью сформирован, роговица имеет кривизну и прозрачна (лишена пигментных клеток), состоит из наружного слоя и внутреннего слоя. Для проведения микрохирургических операций готовился раствор Гольдфреттера следующего состава: Дистиллированная вода 1 литр Маточный раствор разбавлялся в три раза и получали рабочий раствор.
Эфирная вода для наркотизации личинок амфибий готовилась в сосудах с притертой пробкой. В раствор Гольдфреттера наливался тонким слоем эфир, а для наркотизации головастиков вода отбиралась со дна, чтобы избежать попадания эфира в высоких концентрациях. Наркотизация головастиков проводилась в зарытых чашках Петри с эфирной водой.
После наркотизации для операции головастики помещался в часовое стекло и фиксировали с применением небольших кусочков ваты. С помощью микроскальпеля и стеклянной палочки наружный слой роговицы с окружающей ее пигментированной кожей под контролем бинокуляра удалялся с правой стороны, как у опытных, так и у контрольных головастиков.
Для удаления наружного слоя роговицы микроскальпель вонзался под кожу, лезвием вверх, и стеклянной палочкой кожа прижималась к лезвию скальпеля и перетиралась, до получения надреза. Таким образом, делался надрез кожи по квадрату вокруг глаза, а затем микропинцетом снимали лоскут кожи вместе с прозрачной роговицей в центре. Глаз оставался на месте, покрытый внутренним слоем роговицы, целостность глазного яблока не нарушалась.
После операции головастики помещались на 4 часа в изотонический раствор. Затем они переводились в отстойную воду (контроль), в сточную воду без разбавления, а также сточную воду, разбавленную в два, три и 6 раз отстойной водопроводной водой. За головастиками с удаленной наружной роговицей велось ежедневное наблюдение. В первые пять дней отмечали скорость регенерации пигментированной кожи, покрывающей глаз, как в контроле, так и в различных разведениях сточной воды из автобусного парка, содержащей повышенные концентрации нефтепродуктов и тяжелых металлов.
В последующие 5 дней определялась скорость просветления пигментированной кожи, как в опыте, так и в контроле, покрывающей глаз головастика под влиянием индукционного воздействия глаза. К концу 40 стадии развития головастика, после 10 дней от удаления наружной роговицы глаза, просветление роговицы под влиянием вторичной индукции в контроле завершалось.
Таким образом, исследовалось воздействие сточных вод, как на регенерационный процесс роговицы, так и на индукцию роговицы структурами глаза, под влиянием которой кожа просветляется и приобретает кривизну, характерную для роговицы. Данная часть работы проведена на тритонах обыкновенных Triturus teniatus L. Для лабораторных исследований тритоны отлавливались в одном из подмосковных водоемов (окрестности г. Видное). Выловленные в водоеме животные, адаптировались к содержанию в аквариумах в течение 20 дней.
Емкость аквариумов для содержания тритонов 40 литров. На поверхность воды помещались дощечки размером 15 х 10 см, чтобы тритоны могли выбираться на них и дышать воздухом. Кормление тритонов осуществляли мелким мотылем. Температура в аквариальной комнате составляла 20±2 С. Опыты проводились в 50 литровых аквариумах, в каждый из которых помещалось по 10 одновозрастных молодых тритонов, их расчета 5 литров раствора на одно животное. Мы старались в эксперимент брать молодых животных, так как с возрастом их регенерационная способность падает (Замораев, 1973). В опытные аквариумы заливалась сточная вода без разведения, разбавленная в два, три и в шесть раз.
Состав сточной воды из филиала автобусного парка № 15 приведен ранее в таблице 2.1. Контрольный аквариум наполнялся отстойной в течение недели водопроводной водой.
Регенерация вкусовых усиков у мешкожаберных сомов при загрязнении водной среды свинцом
Измерение длинных интактных вкусовых усиков у мешкожаберных сомов Heteropneustes fossilis показало, что средний размер усиков составил 32,2 мм. Можно считать, что регенерация усика завершилась, если в контроле показатели приблизились к этой величине.
В нашем случае, при отсечении половины усика время регенерации заняло 12 дней. Данные о приросте регенерата в контроле и в опыте приведены в таблице 3.5. Как показывают результаты исследований, свинец в концентрации 5,0 мг/л проявляет ингибирующее свойство на регенерацию вкусового усика у сома. Неожиданным оказалось то, что при концентрациях свинца 1,0 и 0,2 мг/л наблюдается стимуляция регенерации.
В водной токсикологии стимуляция биологических показателей у тест-объектов под влиянием загрязнения также считается вредной, как и подавление роста и регенерации (Строганов, 1975). По этой причине недействующей концентрацией в нашем опыте следует считать 0,04 мг/л. На рисунке 3.15 представлен график, показывающий изменение прироста регенерата у мешкожаберного сома при различных концентрациях свинца в исследуемой водной среде.
Недействующая на регенерацию вкусового усика у сома концентрация свинца 0,04 мг/л (примерно такой же содержание свинца отмечено в сточной воде филиала автобусного парка № 15) примерно в 6 раз превосходит рыбохозяйственную ПДК, равную 0,006 мг/л (Шиленко и др., 1999). Следовательно, можно предположить, что свинец не является единственным тяжелым металлом, обуславливающим токсичность очищенного стока автобусного парка. По всей видимости, токсичность стока объясняется аддитивным (совместным) действием свинца, цинка, меди и железа, концентрации которых превышены в стоке по сравнению с ПДК в 3 - 10 раз. Не исключается также проявление сверхаддитивного действия, особенно при совместном воздействии меди, цинка и свинца (Алабастер и др., 1984).
В данной части работы исследовались два явления при действии токсичного стока, несущего повышенное содержание нефтепродуктов и тяжелых металлов - регенерация презумптивной области конъюктивы у головастиков травяной лягушки и просветление регенерата под влияние индукционных воздействий глаза.
Головастикам на 38 стадии развития (Дабагян и др.. 1975) микрохирургическим путем удалялась конъюктива, или наружная роговица, и далее мы следили за эпителизацией раны и пигментацией эпидермиса, продолжающейся в контроле 5 суток. В неразведенной очищенной сточной воде регенерация эпидермиса задерживалась на двое суток по сравнению с контролем. При разведении сточной воды в два раза регенерация пигментированного эпителия, закрывающего глаз отставала от контроля на 36 часов. В сточной воде разбавленной в три и шесть раз регенерация и пигментация эпителия проходила сходно с контролем.
На первые сутки в контроле, после удаления презумтивной конъюктивы, от краев раны начиналась эпителизация, которая заканчивалась на третьи сутки. К концу третьих суток в эпидермисе появлялись меланофоры и меланоциты, которые через сутки делают регенерат непрозрачным. На пятые сутки после операции эпидермис, покрывающий глаз полностью пигментирован. В опыте при наличии сточной воды, указанного ранее состава, задерживалась эпителизация, но процесс пигментации регенерата заканчивался также через двое суток, как и в контроле. Таким образом, сдвиг регенерации эпидермиса над глазом происходил только за счет подавления эпителизации и размножения клеток в токсичной среде. Динамика прироста эпидермиса у головастиков травяной лягушки в контроле и в опыте представлена ниже (рисунок 3.16).
