Введение к работе
Актуальность проблемы
Адаптация животных к условиям обитания — одна из ключевых фундаментальных проблем биологии и ветеринарии, актуальность которой постоянно возрастает в связи с быстро изменяющимися, и в основном в неблагоприятную для живых существ сторону, условиями окружающей среды. Для ее решения в качестве объектов исследования используют различные системы органов животных, в том числе кожно-волосяной покров млекопитающих. Кожа представляет собой наиболее крупную (по своей массе и площади) эктосоматическую систему органов, наделенную уникальной способностью защищать организм от воздействия окружающей среды и одновременно поддерживать с ней непрерывную взаимосвязь (Соколов В.Е., Скурат Л.Н., Степанова Л.В. и др, 1988, Keller A., 1992). Она быстро реагирует на изменения окружающей среды. Это гетерогенная система, состоящая из нескольких органов, каждый из которых обладает свойственными только ему особенностями развития, роста и функционирования. Одним из важнейших компартментов кожи является волосяной покров, который ярко отражает не только адаптации диких животных, но и преобразования вследствие их доместикаци.
Информативным объектом для изучения приспособительных и доместикационных признаков в сравнительно-морфологическом плане служат многочисленные представители семейства Лошадиных (Equidae — Perissodactyla, Mammalia), среди которых имеются как дикие, так и одомашненные виды. Вместе с тем, анализ данных литературы о строении, адаптациях и диагностической ценности волос Equidae выявил, что большое сходство строения волос, их размеров и окраса не дает надежной возможности определения видов, пород лошадей по волосам и выявления признаков доместикации, а такие методы их изучения как морфометрия и макроскопическое изучение не эффективны (Kratochvil Z, 1971 Keller А., 1992, Кацы Г.Д. 1988, Кисин М.В., 2001, Соколов В.Е, 1964). Более того, сведения о морфологичесих дигностически целесообразных критериях оценки породо- и видоспецифичности животных по волосяному покрову фрагментарны и противоречивы.
Следует отметить, что до настоящего времени практически не выявлены особенности микроархитектоники волосяного покрова у лошадиных и морфологические критерии его приспособительных возможностей, эколого-морофологической идентификации. Вместе с тем эти данные дополняют сведения в области видовой, экологической, сравнительной морфологии. Они могут являться базовыми в вопросах совершенствования селекционно-племенной работы в коневодстве и судебно-биологической экспертизы.
Исходя из вышеизложенного, цель настоящего исследования — установить морфологические показатели адаптивной пластичности волосяного покрова у лошадиных и на этом основании разработать научно обоснованный подход к оценке видо- и породоспецифичности животных. Задачи исследования:
-
Выявить микроморфологические особенности остевых волос лошадиных.
-
Установить видо- и породоспецифические признаки архитектоники волосяного покрова у изучаемых лошадиных по данным сканирующей электронной микроскопии.
-
Провести сравнительный анализ микроморфологии волосяного покрова у представителей диких видов лошадиных (Лошадь Пржевальского, Бурчелова зебра, Зебра Грэви, Кулан, Кианг и.т.д.) и доместицированных сородичей.
-
Апробировать метод щелочного термогидролиза (Кисин М.В., 2001) для эколого-морфологической идентификации остевых волос лошадиных.
-
Установить морфологические признаки адаптивной пластичности волосяного покрова у лошадиных.
Научная новизна
На основании комплекса как классических так и современных методов исследования разработан научно-обоснованный подход к оценке видо- и породоспецифических признаков архитектоники волосяного покрова у изучаемых лошадиных.
Выявлены структурные преобразования волосяного покрова у диких видов лошадиных по сравнению с доместицированными сородичами.
Они выражаются в специфичности орнамента и структурной организации кутикулярного слоя, степени развития сердцевины и микроархитектоники ее дисков.
Показано, что метод щелочного термогидролиза позволяет проводить объективную эколого-морфологическую идентификацию волосяного покрова у изучаемых животных.
Теоретическая значимость
Установлены общие закономерности, видовые и породоспецифические особенности морфологических признаков адаптивной пластичности волосяного покрова у изучаемых видов.
Выявлено, что архитектоника остевых волос Equidae отражает таксономический статус, филогенетические взаимоотношения видов, видоспецифичность, адаптацию вида к условиям обитания и процессам доместикации, что подтверждается уменьшением слоев в кутикуле и толщины сердцевины волос, с одновременным упрощением ее структурной организации и исчерченности дисков, полученных при щелочном термогидролизе.
Практическое значение
Полученные результаты о морфофункциональном состоянии волосяного покрова у лошадиных вносят дополнения в сравнительную дерматологию млекопитающих. Они являются базовыми в судебно-ветеринарной экспертизе при идентификации животных, а также в вопросах совершенствования технологии использования конского сырья и селекционно-племенной работы в коневодстве.
Положения, выносимые на защиту
-
Орнамент кутикулярного слоя остевых волос у изучемых лошадиных имеет черты, специфические для семейства Equidae в целом, но видоспецифичен в основании волосяного стержня у некоторых диких видов, домашнего осла, древних и отдельных аборигенных пород домашней лошади.
-
Структурная организация кутикулярного слоя остевых волос у лошадиных определяется динамическим стереотипом и условиями обитания (использования) животного. Она является одним из доместикационных признаков волосяного покрова и морфологическим критерием уровня приспособленности изучаемых лошадиных к условиям существования.
-
Сердцевина сильнее развита и характеризуется более сложной структурной организацией в волосах диких видов по сравнению с домашними. Степень развития сердцевины у остевых волос и особенности ее морфологирческой организации отражает видоспецифичность изучаемых лошадиных.
-
Архитектоника основного компартмента («дисков», полученных при щелочном термогидролизе волос) сердцевины остевых волос лошадей служит диагностическим признаком и свидетельствует об улучшении термоизоляционных свойств остевых волос у диких видов по сравнению с домашними, и у пастбищных пород домашней лошади по сравнению со стойловыми.
Апробация работы
Материалы работы доложены (2010–2011гг.) на постоянно действующем Морфологическом семинаре ИПЭЭ РАН; на заседании Ученого совета ИПЭЭ РАН (2010 г.); на Конференции молодых сотрудников и аспирантов ИПЭЭ молодых ученых» (Москва, 8–9 апреля 2010 г.) и на международной Российско-Чешской научно-практической конференции молодых ученыхи специалистов "Актуальные вопросы ветеренарии и ветеринарной биологии" (2012 г)
Основные материалы диссертации отражены в опубликованной работе «Атлас микроструктуры волос лошадей» (Чернова О.Ф., Перфилова Т.В., Спасская Н.Н., Киладзе А.Б., Ибраев М.В. М.: То-во научных изданий КМК, 2011. 60 с. + 163 с. Илл. (Библиотека судебного эксперта)). По материалам диссертации опубликовано 4 статьи (в журналах из списка ВАК).
Структура и объем диссертации
Диссертация построена традиционно: состоит из введения, трех разделов (обзор данных литературы, результаты собственных исследований и их обсуждение), выводов и списка цитируемой литературы. Текст изложен на 122 страницах. Иллюстрации в количестве 201 вынесены в приложение и насчитывают 1500 микрофотографий и электронограмм, унифицировано скомпонованных. Список цитируемой литературы включает 94 названия, в том числе 48 на русском языке и 46 на иностранных языках.
