Биология моря, 2023, T. 49, № 3, стр. 195-204

Размерные и физиолого-биохимические показатели эритроцитов, индексы жабр и сердца некоторых донных рыб черноморского прибрежья юго-восточного Крыма

Ю. А. Силкин 1*, Е. Н. Силкина 1, М. Ю. Силкин 1, В. Н. Черняева 1

1 Карадагская научная станция им. Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН
298100 Феодосия, Россия

* E-mail: ysilkin@mail.ru

Поступила в редакцию 22.08.2022
После доработки 23.10.2022
Принята к публикации 26.01.2023

Аннотация

Исследованы размерные и физиолого-биохимические показатели эритроцитов, а также индексы жабр и сердца у пяти видов морских донных рыб. Показано, что скорпена Scorpaena porcus Linnaeus, 1758 и налим Gaidropsarus mediterraneus Linnaeus, 1758 отличаются от остальных исследованных рыб большей массой сердца и жаберного аппарата, что свидетельствует о более эффективных транспортных возможностях кровеносной системы этих видов. Линейные размерные характеристики эритроцитов представителя Chondrichthyes – ската Raja clavata Linnaeus, 1758 – в 1.5–2 раза превосходили размеры эритроцитов S. porcus, которые были самыми крупными среди исследованных костистых рыб. Размеры эритроцитов трех других видов Teleostei отличались незначительно. Количество гемоглобина на единицу поверхности эритроцита, отражающее эффективность насыщения гемоглобина кислородом, в ряду исследованных костистых рыб варьировало незначительно (от 0.05 до 0.071 пг/мм2, в отличие от ската, у которого оно было в 2.7–3.8 раза меньше. Наибольшая внутриклеточная концентрация гликогена, характеризующая степень независимости эритроцита от перепадов гликемии, отмечена в клетках S. porcus (305.2 ± 35.1 мг %), а самая низкая – в эритроцитах ската R. clavata (142.8 ± 15.1 мг %). Активность экто-АТФазы в крупных эритроцитах S. porcus, R. clavata и Uranoscopus scaber была выше (соответственно 4.8, 3.1 и 1.6 мкмоль Фн/мин/мл эритроцитов), чем в более мелких эритроцитах Crenilabrus tinca и Gaidropsarus mediterraneus (соответственно 0.5 и 0.4 мкмоль Фн/мин/мл эритроцитов). Это подтверждает предположение об использовании эритроцитами тепловой энергии гидролиза внешнего АТФ, изменяющей реологические характеристики крови в капиллярном отделе кровотока, для “подогрева” собственной мембраны.

Ключевые слова: донные рыбы, индексы сердца и жабр, размеры эритроцитов, гемоглобин, гликоген, экто-АТФаза

Список литературы

  1. Андреева А.Ю. Морфофункциональные характеристики эритроцитов Scorpaena porcus L. в условиях гипоксии // Автореф. дис. к. б. н. СПб. 2014. 22 с.

  2. Беляев В.И., Николаев В.М., Шульман Г.Е., Юнева Т.В. Тканевый обмен у рыб. Киев: Наукова думка. 1983. 144 с.

  3. Белокопытин Ю.С., Ракицкая Л.В. Гематологические показатели морских рыб разной экологии – ставриды Trachurus mediterraneus ponticus Aleev и барабули Mullus barbatus ponticus Essipov в покое и при мышечной нагрузке // Вопр. ихтиологии. 1981. Т. 21. Вып. 3. С. 504–511.

  4. Джелинео С. Активность морских рыб и концентрация гемоглобина у них (под ред. А.А. Нейман “Экология водных организмов”). М.: Наука. 1966. С. 155–161.

  5. Заботкина Е.А., Лапирова Т.Б., Середняков В.Е., Нестерова Т.А. Экологическая пластичность гематологических показателей пресноводных костистых рыб // Физиология и биохимия водных животных. Тр. ИБВВ РАН. 2015. Вып. 72 (75). С. 16–30.

  6. Иванов А.А. Физиология рыб. М.: Мир. 2003. 284 с.

  7. Косачев В.С., Кошевой Е.П., Сергеев А.А., Миронов Н.А. Процессы переноса в телах эллипсоидной конфигурации // Науч. журн. НИУ ИТМО, серия “Процессы и аппараты пищевых производств”. 2010. Вып. 1 (9). С. 1–7.

  8. Костоусов В.Г. Ихтиология. Минск: БГУ. 2018. 183 с.

  9. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа. 1990. 352 с.

  10. Матей В.Е. Жабры пресноводных костистых рыб: морфофункциональная организация, адаптация, эволюция. СПб.: Наука. 1996. 204 с.

  11. Световидов А.Н. Рыбы Черного моря. М.-Л.: Наука. 1964. 551 с.

  12. Силкин Ю.А., Коротков С.М., Силкина Е.Н. Исследование биоэнергетических особенностей эритроцитов черноморских рыб – морского кота (Dasyatis pastinaca L.) и скорпены (Scorpaena porcus L.) // Биофизика. 2017а. Т. 62. Вып. 3. С. 540–546.

  13. Силкин Ю.А., Силкина Е.Н. Влияние гипоксии на физиолого-биохимические показатели крови некоторых морских рыб // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2005. Т. 41. № 5. С. 421–425.

  14. Силкин Ю.А., Силкина Е.Н. Роль экто-АТФаз плазматических мембран эритроцитов в гемодинамике рыб // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2017. Т. 53. № 1. С. 62–74.

  15. Силкин Ю.А., Силкина Е.Н., Столбов А.Я. Анализ тепловых явлений в эритроцитах скорпены (Scorpaena porcus L.) // Биофизика. 2014. Т. 59. Вып. 6. С. 1097–1100.

  16. Силкин Ю.А., Столбов А.Я., Силкина Е.Н., Силкин М.Ю. Динамика теплопродукции эритроцитов скорпены Scorpaena porcus, Linnaeus, 1758 (Scorpaeniformes) in vitro // Биол. моря. 2017б. Т. 43. № 2. С. 133–138.

  17. Силкин Ю.А., Силкина Е.Н., Столбов А.Я., Силкин М.Ю. Влияние гипоксии, гипербарии и гипоосмотических условий на активность экто-АТФазы эритроцитов скорпены (Scorpaena porcus L.) // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2018. Т. 54. № 5. С. 346–354.

  18. Силкин Ю.А., Силкина Е.Н., Силкин М.Ю. Гликоген как запасающий энергетический субстрат ядерных эритроцитов рыб // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2021. Т. 57. № 1. С. 61–68.

  19. Смирнов В.С., Добринская Л.А., Рыжков Л.П. и др. Применение метода морфофизиологических индикаторов в экологии рыб // Тр. СевНИОРХ. Петрозаводск: Карелия. 1972. 168 с.

  20. Солдатов А.А., Русинова О.С., Трусевич В.В., Звездина Т.Ф. Влияние гипоксии на биохимические показатели эритроцитов скорпены // Укр. биохим. журн. 1994. Т. 66. № 5. С. 115–118.

  21. Солдатов А.А., Парфенова И.А. Уровень метгемоглобина в крови и устойчивость циркулирующих эритроцитов скорпены Scorpaena porcus L. К осмотическому шоку в условиях экспериментальной гипоксии // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2001. Т. 37. № 1. С. 21−30.

  22. Bencic D.C., Yates T.J., Ingerman R.L. Ecto-ATPase activity of vertebrate blood cells // Physiol. Zool. 1997. V. 70. № 6. P. 621–630.

  23. Katiukhin L.N. About a mechanism of the Fåhraeus-Lindgvist effect // J. Blood Disord. Transf. 2014. V. 5. № 5. P. 211–213.

  24. Kostelecka-Myrcha A. The ratio of amount of haemoglobin to total surface area of erythrocytes in birds in relation to body mass, age of nestling, and season of the year // Physiol. Zool. 1997. V. 70. P. 278–282.

  25. Kostelecka-Myrcha A. The ratio of amount of haemoglobin to total surface area of erythrocytes in mammals // Acta Theriol. 2002. V. 47. № 1. P. 209–220.

  26. Maciak S., Kostelecka-Myrcha A. Regularities of variation of the red blood indices characterizing the respiratory function of blood in selected fish // Zool. Pol. 2011. V. 56. № 1–4. P. 35–48.

  27. Nikinmaa M. Oxygen-dependent cellular functions – why fishes and their aquatic environment are a prime choice of study // Comp. Biochem. Physiol. 2002. V. 133A. P. 1–16.

  28. Wieser W. Physiological energetics and ecophysiology // Cyprinid fishes: systematics, biology and exploitation / Eds I.J.Winfield, J.S. Nelson. London: Chapman & Hall. Fish and Fisheries Series 1991. V. 3. P. 426–455.

Дополнительные материалы отсутствуют.