Вопросы ихтиологии, 2022, T. 62, № 2, стр. 161-170

Особенности морфологии внутреннего уха серебряного карася Carassius gibelio (Cyprinidae)

Д. А. Павлов *

Московский государственный университет
Москва, Россия

* E-mail: dimi-pavlov@yandex.ru

Поступила в редакцию 24.03.2021
После доработки 02.06.2021
Принята к публикации 02.06.2021

Аннотация

Исследованы взаимное расположение структур внутреннего уха (мембранного лабиринта) и их локализация в неврокраниуме у серебряного карася Carassius gibelio. Верхняя передняя часть лабиринта (pars superior) находится на значительном расстоянии от его нижней задней части (pars inferior). Вентральная область pars superior свободно лежит в углублении верхней части prooticum. Pars inferior, включающая саккулюс и лагену, заключена в костную капсулу basioccipitale и ограничена сверху тонкой костной мембраной (tectum basioccipitale). Структуры pars inferior, участвующие в восприятии вибраций стенки плавательного пузыря, находятся на одном уровне с элементами Веберова аппарата. Общий канал (crus communis) лабиринта продолжается в удлинённый ductus utriculus-sacculus, который входит в костную капсулу через медиальное отверстие в tectum basioccipitale. Приведена уточнённая схема внутреннего уха серебряного карася. Обсуждаются морфологические и функциональные особенности мембранного лабиринта представителей группы Otophysi.

Ключевые слова: серебряный карась Carassius gibelio, Otophysi, внутреннее ухо, морфология, pars superior, pars inferior, костная капсула basioccipitale.

Список литературы

  1. Богуцкая Н.Г., Насека А.М. 2004. Каталог бесчелюстных и рыб пресных и солоноватых вод России с номенклатурными и таксономическими комментариями. М.: Т-во науч. изд. КМК, 389 с.

  2. Васильева Е.Д. 1990. О морфологической дивергенции гиногенетической и бисексуальной форм серебряного карася Carassius auratus (Cyprinidae, Pisces) // Зоол. журн. Т. 69. № 11. С. 97–110.

  3. Васильева Е.Д., Васильев В.П. 2000. К проблеме происхождения и таксономического статуса триплоидной формы серебряного карася Carassius auratus (Cyprinidae) // Вопр. ихтиологии. Т. 40. № 5. С. 581–592.

  4. Монахов С.П., Аськеев А.О., Аськеев И.В. и др. 2020. Прошлое и настоящее видов рода Carassius Средневолжского региона // Вопр. рыболовства. Т. 21. № 1. С. 5–19.

  5. Akmal Y., Dhamayanti Y., Paujiah E. 2020. Osteocranium of Tor tambroides (Cypriniformes: Cyprinidae) from Tangse River, Aceh, Indonesia // Biodiversitas. V. 21. № 2. P. 442–450. https://doi.org/10.13057/biodiv/d210203

  6. Al-Jumaily I.S. 2012. Morphological description of inner ear in Barbus luteus Heckel (Teleostei: Cyprinidae) // Ibn Al Haitham J. Pure Appl. Sci. V. 25. № 3. P. 104–112.

  7. Assis C.A. 2003. The lagenar otoliths of teleosts: their morphology and its application in species identification, phylogeny and systematics // J. Fish Biol. V. 62. № 6. P. 1268–1295. https://doi.org/10.1046/j.1095-8649.2003.00106.x

  8. Briggs J.C. 2005. The biogeography of otophysan fishes (Ostariophysi: Otophysi): a new appraisal // J. Biogeogr. V. 32. № 2. P. 287–294. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2004.01170.x

  9. Canfield J.G., Rose G.J. 1996. Hierarchical sensory guidance of Mauthner-mediated escape response in goldfish (Carassius auratus) and cichlids (Haplochromis burtoni) // Brain Behav. Evol. V. 48. № 3. P. 137–146. https://doi.org/10.1159/000113193

  10. Chardon M. 1968. Anatomie comparée de l’appareil de Weber et des structures connexes chez les Siluriformes // Ann. Mus. Roy. Afr. Centr. V. 169. P. 1–277.

  11. Chardon M., Vandewalle P. 1991. Acoustico-lateralis system // Cyprinid fishes: systematics, biology and exploitation / Eds. Winfield I.J., Nelson J.S. London; N.Y.: Chapman and Hall. P. 332–352.

  12. Chardon M., Vandewalle P. 1997. Evolutionary trends and possible origin of the Weberian apparatus // Netherl. J. Zool. V. 47. № 4. P. 383–403. https://doi.org/10.1163/156854297X00076

  13. Chardon M., Parmentier E., Vandewalle P. 2003. Morphology, development and evolution of the Weberian apparatus in catfish // Catfishes / Eds. Arratia G. et al. Enfield: Sci. Publ. P. 71–120.

  14. Dakrory A.I., Hussein A.K. 2011. Anatomical studies on the cranial nerves of Mugil cephalus (family: Mugilidae). Nervus vagus // Aust. J. Basic Appl. Sci. V. 5. № 12. P. 60–74.

  15. Emiroglu Ö., Uyanoglu M., Baskurt S. 2012. Comparison of the erythrocyte sizes of Carassius gibelio and Carassius carassius species living together in Akgöl (Adapazari/Turkey) // Asian J. Anim. Vet. Adv. V. 7. № 9. P. 876–883. https://doi.org/10.3923/ajava.2012.876.883

  16. Fay R.R. 1970. Auditory frequency discrimination in the goldfish (Carassius auratus) // J. Comp. Physiol. Psychol. V. 73. № 2. P. 175–180. https://doi.org/10.1037/h0030245

  17. Fay R.R. 1980. Psychophysics and neurophysiology of temporal factors in hearing by the goldfish: amplitude modulation detection // J. Neurophysiol. V. 44. № 2. P. 312–332. https://doi.org/10.1152/jn.1980.44.2.312

  18. Fay R.R., Popper A.N. 1974. Acoustic stimulation of the ear of the goldfish (Carassius auratus) // J. Exp. Biol. V. 61. № 1. P. 243–260. https://doi.org/10.1242/jeb.61.1.243

  19. Fay R.R., Ahroon W., Orawski A. 1978. Auditory masking patterns in the goldfish (Carassius auratus): psychophysical tuning curves // Ibid. V. 74. № 1. P. 83–100. https://doi.org/10.1242/jeb.74.1.83

  20. Finneran J.J., Hastings M.C. 2000. A mathematical analysis of the peripheral auditory system mechanics in the goldfish (Carassius auratus) // J. Acoust. Soc. Am. V. 108. № 3. P. 1308–1321. https://doi.org/10.1121/1.1286099

  21. Flajšhans M. 1977. A model approach to distinguish diploid and triploid fish by means of computer-assisted image analysis // Acta Vet. Brno. V. 66. № 2. P. 101–110. https://doi.org/10.2754/avb199766020101

  22. Frisch K. v., Stetter H. 1932. Unterbuchungen über den Sitz des Géhörsinnes bei der Elritze // Z. Vergl. Physiologie. V. 17. № 4. P. 686–801. https://doi.org/10.1007/BF00339067

  23. Hall L., Patricowski M., Fay R.R. 1981. Neurophysiological mechanisms of intensity discrimination in the goldfish // Hearing and sound communication in fishes / Eds. Tavolga W.N. et al. N.Y.: Springer-Verlag. P. 179–186. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-7186-5_9.

  24. Hama K. 1969. A study on the fine structure of the saccular macula of the gold fish // Z. Zellforsch. Mikrosk. Anat. V. 94. № 2. P. 155–171. https://doi.org/10.1007/bf00339353

  25. Ito H., Ishikawa Y., Yoshimoto M., Yamamoto N. 2007. Diversity of brain morphology in teleosts: brain and ecological niche // Brain Behav. Evol. V. 69. № 2. P. 76–86. https://doi.org/10.1159/000095196

  26. Jacobs D.W., Tavolga W.N. 1968. Acoustic frequency discrimination in the goldfish // Anim. Behav. V. 16. № 1. P. 67–71. https://doi.org/10.1016/0003-3472(68)90111-5

  27. Jensen J.C. 1994. Structure and innervation of the inner ear sensory organs in an otophysine fish, the upside-down catfish (Synodontis nigriventris David) // Acta Zool. V. 75. № 2. P. 143–160. https://doi.org/10.1111/j.1463-6395.1994.tb01118.x

  28. Jones G.M., Spells K.E. 1963. A theoretical and comparative study of the functional dependence of the semicircular canal upon its physical dimensions // Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. V. 157. № 968. P. 403–419. https://doi.org/10.1098/rspb.1963.0019

  29. Kalous L., Bohlen J., Rylková K., Petrtýl M. 2012. Hidden diversity within the Prussian carp and designation of a neotype for Carassius gibelio (Teleostei: Cyprinidae) // Ichthyol. Explor. Freshw. V. 23. № 1. P. 11–18.

  30. Kasumyan A.O. 2004. The vestibular system and sense of equilibrium in fish // J. Ichthyol. V. 44. Suppl. 2. P. S224–S268.

  31. Knytl M., Kalous L., Ráb P. 2013. Karyotype and chromosome banding of endangered crucian carp, Carassius carassius (Linnaeus, 1758) (Teleostei, Cyprinidae) // Comp. Cytogen. V. 7. № 3. P. 205–213. https://doi.org/10.3897/CompCytogen.v7i3.5411

  32. Ladich F., Schulz-Mirbach T. 2016. Diversity in fish auditory systems: one of the riddles of sensory biology // Front. Ecol. Evol. V. 4. Article 28. https://doi.org/10.3389/fevo.2016.00028

  33. Ladich F., Wysocki L.E. 2003. How does tripus extirpation affect auditory sensitivity in goldfish? // Hear. Res. V. 182. № 1–2. P. 119–129. https://doi.org/10.1016/S0378-5955(03)00188-6

  34. Lanford P., Platt C., Popper A.N. 2000. Structure and function in the saccule of the goldfish (Carassius auratus): A model of diversity in the non-amniote ear // Ibid. V. 143. № 1–2. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/s0378-5955(00)00015-0

  35. Nelson J.S., Grande T.C., Wilson M.V.H. 2016. Fishes of the World. Fifth Edition. Hoboken: John Wiley and Sons, 707 p.

  36. Parmentier E., Vandewalle P., Lagardère F. 2001. Morpho-anatomy of the otic region in carapid fishes: eco-morphological study of their otoliths // J. Fish Biol. V. 58. № 4. P. 1046–1061. https://doi.org/10.1006/jfbi.2000.1511

  37. Platt C. 1977. Hair cell distribution and orientation in goldfish otolith organs // J. Comp. Neurol. V. 172. № 2. P. 283–297. https://doi.org/10.1002/cne.901720207

  38. Popper A.N., Coombs S. 1982. The morphology and evolution of the ear in Actinopterygian fishes // Amer. Zool. V. 22. № 2. P. 311–328. https://doi.org/10.1093/icb/22.2.311

  39. Popper A.N., Edds-Walton P.L. 1995. Structural diversity in the inner ear of teleost fishes: implications for connections to the Mauthner cell // Brain Behav. Evol. V. 46. № 3. P. 131–140. https://doi.org/10.1159/000113266

  40. Popper A.N., Fay R.R. 2011. Rethinking sound detection by fishes // Hear. Res. V. 273. № 1–2. P. 25–36. https://doi.org/10.1016/j.heares.2009.12.023

  41. Popper A.N., Platt C. 1983. Sensory surface of the saccule and lagena in the ears of Ostariophysan fishes // J. Morphol. V. 176. № 2. P. 121–129. https://doi.org/10.1002/jmor.1051760202

  42. Popper A.N., Fay R.R., Platt C., Sand O. 2003. Sound detection mechanisms and capabilities of teleost fishes // Sensory processing in aquatic environments / Eds. Collin S.P., Marshall N.J. N. Y.: Springer-Verlag. P. 3–38.

  43. Popper A.N., Ramcharitar J., Campana S.E. 2005. Why otoliths? Insights from inner ear physiology and fisheries biology // Mar. Freshw. Res. V. 56. № 5. P. 497–504. https://doi.org/10.1071/MF04267

  44. Przybył A., Przybylski M., Spóz A. et al. 2020. Sex, size and ploidy ratios of Carassius gibelio from Poland // Aquat. Invasions. V. 15. № 2. P. 335–354. https://doi.org/10.3391/ai.2020.15.2.08

  45. Putland R.L., Montgomery J.C., Radford C.A. 2019. Ecology of fish hearing // J. Fish. Biol. V. 95. № 1. P. 39–52. https://doi.org/10.1111/jfb.13867

  46. Retzius G. 1881. Das Gehörorgan der Wirbelthiere: morphologische-histologische Studien. V. 1. Das Gehörorgan der Fische und Amphibien. Stockholm: Samson and Wallin, 368 p.

  47. Rodgers B.D. 2008. Morphology of the inner and peripheral ear of the loricariid catfish Pterygoplichthys gibbiceps K. // Honors college capstone experience. Thesis projects. Paper 221. http://digitalcommons.wku.edu/stu_hon_theses/221.

  48. Rylková K., Kalous L., Bohlen J. et al. 2013. Phylogeny and biogeographic history of the cyprinid fish genus Carassius (Teleostei: Cyprinidae) with focus on natural and anthropogenic arrivals in Europe // Aquaculture. V. 380–383. P. 13–20. https://doi.org/10.1016/J.AQUACULTURE.2012.11.027

  49. Schulz-Mirbach T., Heß M. Plath M. 2011. Inner ear morphology in the Atlantic molly Poecilia mexicana – first detailed microanatomical study of the inner ear of a cyprinodontiform species // PLoS ONE. V. 6. № 11. Article e27734. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0027734

  50. Schulz-Mirbach T., Metscher B., Ladich F. 2012. Relationship between swim bladder morphology and hearing abilities–a case study on Asian and African cichlids // Ibid. V. 7. № 8. Article e42292. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0042292

  51. Schulz-Mirbach T., Heß M., Metscher B.D. et al. 2013a. A unique swim bladder-inner ear connection in a teleost fish revealed by a combined high-resolution microtomographic and three-dimensional histological study // BMC Biol. V. 11. Article 75. https://doi.org/10.1186/1741-7007-11-75

  52. Schulz-Mirbach T., Heß M., Metscher B.D. 2013b. Sensory epithelia of the fish inner ear in 3D: studied with high-resolution contrast enhanced microCT // Front. Zool. V. 10. Article 63. https://doi.org/10.1186/1742-9994-10-63

  53. Smith M.E., Coffin A.B., Miller D.L., Popper A.N. 2006. Anatomical and functional recovery of the goldfish (Carassius auratus) ear following noise exposure // J. Exp. Biol. V. 209. № 21. P. 4193–4202. https://doi.org/10.1242/jeb.02490

  54. Song J., Mann D.A., Cot P.A. et al. 2008. The inner ears of Northern Canadian freshwater fishes following exposure to seismic air gun sounds // J. Acoust. Soc. Am. V. 124. № 2. P. 1360–1366. https://doi.org/10.1121/1.2946702

  55. Takahasi N. 1952. Revision of the names of head bones of Cyprinus carpio and Carassius auratus // Jpn. J. Ichthyol. V. 2. № 4–5. P. 196–205. https://doi.org/10.11369/jji1950.2.196

  56. Watson J.M. 1939. The development of the Weberian ossicles and anterior vertebrae in the goldfish // Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. V. 127. № 849. P. 452–472. https://doi.org/10.1098/rspb.1939.0034

Дополнительные материалы отсутствуют.