Известия РАН. Серия биологическая, 2021, № 6, стр. 660-672

Анализ адаптационных возможностей репродуктивной системы рыжей полевки Myodes glareolus, обитающей на территориях природных геохимических аномалий

В. П. Мамина 1*, Е. А. Малкова 1

1 Институт экологии растений и животных, Уральское отделение РАН
620144 Екатеринбург, ул. 8 марта, 202, Россия

* E-mail: mamina@ipae.uran.ru

Поступила в редакцию 09.08.2019
После доработки 04.03.2020
Принята к публикации 16.07.2020

Аннотация

Проведен морфофункциональный анализ семенников и яичников у рыжей полевки (Myodes glareolus Shreb.), обитающей на территориях природных геохимических аномалий. На аномальных участках у животных при более низком уровне численности, по сравнению с фоновым участком, наблюдается усиление функциональной активности семенников и яичников, увеличение потенциальной и фактической плодовитости, снижение доимплантационных потерь. Адаптационные возможности репродуктивной системы самцов связаны с паракринными факторами, обеспечивающими поддержание сперматогенеза на оптимальном для оплодотворения уровне. У самок атрезия фолликулов, происходящая на ранних стадиях их развития позволяет сократить затраты энергии на их рост. Более энергоэкономный путь отбора и созревания фолликулов способствует увеличению числа овулирующих ооцитов и репродуктивного потенциала самок.

Список литературы

  1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: Медицина. 1991. 496 с.

  2. Агаджанян Н.А., Скальный А.В. Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М.: Изд-во КМК. 2001. 83 с.

  3. Артемьев Ю.Т., Окулова С.М. Методика полевого изучения эмбриональной смертности до имплантации у грызунов // Микроэволюция. 1981. С. 64–74.

  4. Башенина Н.В. Пути адаптации мышевидных грызунов. М.: Наука. 1977. 353 с.

  5. Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. М.: Научный мир. 2004. 648 с.

  6. Байтимирова Е.А., Михеева Е.В. Тяжелые металлы в печени животных, обитающих на территории естественной геохимической аномалии // Естествознание и гуманизм: сб. науч. работ. Томск, 2005. Т. 2. № 4. С. 36.

  7. Бессалова Е.Ю. Оригинальная классификация фолликулов, адаптированная для экспериментального изучения яичников крупных млекопитающих // Сб. тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. 2006. Т. 142. Ч. 1. С. 4–5.

  8. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. Тр. биогеохим. лаб. Ин-та геохимии и аналит. химии. М.: Наука. 1980. Т. 16. 226 с.

  9. Владимирова Е.Г., Черниговская Е.В., Данилова О.А. Гипоталамо-гипофизарная нейросекреторная система красной полевки (Cletrionomys rutilus) в ходе популяционного цикла // Журн. Эвол. Биох. Физиол. 2006. Т. 32. Вып. 3. С. 308–317.

  10. Волкова О.В., Елецкий Ю.К. Основы гистологии. М.: Медицина. 1982. 304 с.

  11. Гашев Ю.П. Загрязнение окружающей среды и экологическая обусловленность патологии человека. Аналит. обзор. НЦКиЭМ СО РАН. Сер. Экология. Новосибирск, 2003. Вып. 68. 137 с.

  12. Европейская рыжая полевка / Отв.ред. Башенина Н.В. М.: Наука. 1981. 351 с.

  13. Жигальский О.А., Бернштейн А.Д. Популяционные факторы регуляции размножения рыжей полевки (Clethrionomys glareolus Schreb.) // Докл. АН СССР. 1986. Т. 291. № 1. С. 250–252.

  14. Жигальский О.А., Бернштейн А.Д. Анализ факторов, определяющих численность и структуру населения рыжей полевки // Докл. АН СССР. 1989. Т. 305. № 6. С. 1509–1511.

  15. Жигальский О.А. Зональные и биотопические особенности влияния эндо- и экзогенных факторов на население рыжей полевки (Clethrionomus glareolus Schreber, 1780). Экология. 1994. № 3. С. 50–60.

  16. Жигальский О.А., Кшнясев И.А. Популяционные циклы европейской рыжей полевки в оптимуме ареала // Экология. 2000. № 5. С. 383–390.

  17. Жигальский О.А., Мамина В.П. Плотностно-зависимые механизмы регуляции полового созревания самцов лесных полевок // Экология. 2015. № 6. С. 473–475.

  18. Ивантер Э.В. Популяционная экология мелких млекопитающих таежного Северо-Запада СССР. Л.: Наука. 1975. 246 с.

  19. Ивантер Э.В. Популяционные факторы динамики численности рыжей полевки (Cletryonomys glareolus) на северном пределе ареала // Тр. карельского науч. центра РАН. 2005. № 7. С. 48–63.

  20. Кошкина Т.В. Метод определения возраста рыжих полевок и опыт его применения. Зоол. журн. 1955. Т. 39. Вып. 3. С. 631–639.

  21. Кшнясев И.А., Давыдова Ю.А. Динамика плотности и структуры популяций лесных полевок в южной тайге. Вест. Нижегородского унив-та. Н. Новгород, 2005. Вып. 1. № 9. С. 113–123.

  22. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области Практ. руководство / Под ред. Колесникова Б.П. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1973. 176 с.

  23. Майер Э. Зоологический вид и эволюция. М.: Мир. 1968. 597 с.

  24. Мамина В.П. Механизмы регуляции сперматогенеза у лесных полевок при разных фазах численности популяции Известия РАН. Сер. биологическая. 2016. № 3. С. 328–334.

  25. Методические рекомендации “Методы экспериментального исследования по установлению порогов действия промышленных ядов на генеративную функцию с целью гигиенического нормирования” М., 1978.

  26. Михеева Е.В., Жигальский О.А., Мамина В.П. Тяжелые металлы в системе почва – растение – животное в районе естественной геохимической аномалии // Экология. 2003. № 4. С. 318–320.

  27. Михеева Е.В., Жигальский О.А., Мамина В.П., Байтимирова Е.А. Адаптация рыжей полевки к условиям природной биогеохимической провинции с избыточным содержанием никеля, кобальта и хрома // Журн. общ. биологии. 2006. Т. 67. № 3. С. 212–221.

  28. Михеева Е.В. Морфофункциональные особенности надпочечника и щитовидной железы рыжей полевки на территории природной биогеохимической провинции: автореф. дис. канд. биол. наук Екатеринбург: ИЭРиЖ РАН, 2006. 26 с.

  29. Молнар Е. Общая сперматология. Изд-во АН Венгрии. Будапешт. 1969. 294 с.

  30. Науменко Е.В., Осадчук А.В., Серова Л.И., Шишкина Г.Т. Генетико-физиологические механизмы регуляции функций семенников. Изд-во “Наука” Сибирское отд. Новосибирск, 1983. 203 с.

  31. Наумов Н.П. Очерки сравнительной экологии мышевидных грызунов М.: Л. Изд-во АН СССР, 1948. 203 с.

  32. Петров И.А., Дмитриева М.Л., Тихоновская О.А., Петрова М.С., Логвинов С.И. Тканевые и молекулярные основы фолликулогенеза. Механизмы раннего фолликулярного роста // Проблемы репродукции. 2017. Т. 23. № 5. С. 33–41

  33. Принципы сравнительной оценки радиационного и химического факторов / Под ред. Рамзаева П.В. М.: Энергоатомиздат. 1984. 232 с.

  34. Райцина С.С. Сперматогенез и структурные основы его регуляции. М.: Наука, 1985. 206 с.

  35. Роговин К.А., Мошкин М.П. Авторегуляция численности в популяциях млекопитающих и стресс (Штрихи к давно написанной картине) // Журн. общ. биологии. 2007. Т. 68. № 4. С. 244–267.

  36. Сюзюмова Л.М., Карагезян А.Р. Особенности экологии кустарниковой полевки и лесной мыши в Анкаване // Техногенные элементы и животный организм. Свердловск, 1986. С. 14–22.

  37. Тупикова Н.В. Изучение размножения и возрастного состава популяции мелких млекопитающих // Мет. изучения прир. очагов болезней человека. М.: Медицина, 1964. С. 154–192.

  38. Тупикова Н.В., Сидорова Г.А., Коновалова Э.А. Опр. возраста лесных полевок. Материалы к познанию фауны и флоры СССР. 1970. Вып. 75, № 60. С. 160–167.

  39. Ухов Ю.И., Астраханцев А.Ф. Морфометрические методы в оценке функционального состояния семенников. // Арх. анат. 1983. Т. 84. Вып. 3. С. 66–69.

  40. Шевлюк Н.Н., Руди В.Н., Стадников А.А. Биология размножения наземных грызунов из семейства беличьих. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1999. 145 с.

  41. Bouters R., Esnault C., Ortavant R., Salisbury G.W. Comparison of DNA revealed by Feulgen and by ultraviolet light in rabbit spermatozoa after storage in the male efferent ducts // Nature. 1967. V. 213. P. 181–182.

  42. Bujalska G. Reproduction and mortality of bank voles and the changes in the size of an island population. Acta Theriol. 1975. V. 20. P. 41–56.

  43. Bujalska G. Reproduction. Ecology of the Bank Vole // Acta Theriol. 1983. V. 28. P. 148–161.

  44. Bujalska G. Social system of the bank vole, Clethrionomys glareolus. in: Social systems and population cycles in voles (Eds. R.H. Tamarin, R.S. Ostfeld, S.R. Pugh, G. Bujalska). Birkhauser Verlag: BaseL. 1990. P. 155–167.

  45. Bujalska G., Gerlinskaya L., Grika L., Evsikov V., Moshkin M. Adrenocortical variability in life history of bank voles // Pol. Ecol. Studies. 1994. V. 7. P. 229–243.

  46. Bröker L. E., Frank A.E. Kruyt and giuseppe giaccone. Cell death independent of caspases: a review // Clin. Can. Res. 2005. V. 11. Issue 9. P. 3155–3162.

  47. Christian J.J., Mayer W., Gelder R. Endocrine adaptive mechanisms and the physiologic regulation of population growth // J. Physiol. Mammal. 1963. V. 1. P. 189–353.

  48. Christian J.J., Davis D.E. Endocrines, behavior and population // Science. 1964. V. 146. P. 1550–1560.

  49. Christian J.J., Lloyd J.A., Davis D.E. The role of endocrine in the self-regulation of mammalian populations in the self-regulation of mammalian populations // Rec. Progr. Hormone Res. N.Y.L. 1965. V. 21. P. 501.

  50. Christian, J.J. Endocrine factors in population regulation, in biosocial mechanisms of population regulation. New Haven: Yale Univ. Press, 1980. P. 55–115.

  51. Connell C.J., Connell G.M. The interstitial tissue of the testis // The testis / Eds Johnson A.D., Gomes W.R., Vandemark N.L. N.Y.: Acad. Press, 1977. V. 4. P. 333–361.

  52. Gougeon A. Regulation of ovarian follicular development in primates: facts and hypotheses // Endocrin Rev. 1996. № 17. P. 121–155.

  53. Hansson L., Henttonen H. Regional differences in cyclicity and reproduction in Clethrionomys species: are they related? // Ann. Zool. Fenn. 1985. V. 22. № 3. P. 277–288.

  54. Huleihel M., Lunenfeld E. Regulation of spermatogenesis by paracrine/autocrine testicular factors // Asian J. Androl. 2004. V. 6. P. 259–268.

  55. Ivanter E.V., Osipova O.V. Population dynamics of the bank volt in the eastern part of its distribution range // Pol. J. Ecol. 2000. V. 48. P. 179–195.

  56. McLachlan R.I., Wreford N.G., Meachem S.J., De Kretser D.M., Robertson D.M. Effects of testosterone on spermatogenic cell populations in the adult rat // Biol. Reprod. 1994. V. 51. P. 945–955.

  57. McGee E., Hsueh A. Initial and cyclic recruitment of ovarian follicles // Endocrin Rev. 2000. № 21. P. 200–214.

  58. Novikov E.A., Panov V.V., Moshkin M.P. Density-dependent regulation in populations of northern red-backed voles (Myodes rutilus) in optimal and suboptimal habitats of Southwest Siberia // Biol. Bull. Rev. 2012. V. 2. № 5. P. 431–438.

  59. Novikov E., Moshkin M. Sexual maturation, adrenocortical function and population density of red-backed vole, Clethrionomys rutilus (Pall.) // Mammalia. 1998. V. 62. P. 529–540.

  60. O’Donnell L., McLachlan R.I., Wreford N.G., Robertson D.M. Testosterone promotes the conversion of round spermatids between stages VII and VIII of the rat spermatogenic cycle // Endocrinology. 1994. V. 135. P. 2608–2614.

  61. Oravec S., Hlavacka S. Disorders of thyroid function and fertility disorders // Ceska Gynecol. 2000. V. 65. № 1. P. 53–57.

  62. Pasquale E., Beck-Peccoz P., Persani L. Hypergonadotropic ovarian failure associated with an inherited mutation of human bone morphogenetic protein-15 (BMP15) gene // Amer. J. Hum. Gen. 2004. V. 75. № 1. P. 106–111.

  63. Rich K.A., de Kretser D.M. Effect of differing degress of destruction of the rat seminiferous epithelium on levels of FSH and androgen binding protein // Endocrinology. 1977. V. 101. P. 959–974

  64. Sailer B.L., Jost L.K., Evenson D.P. Bull sperm head morphometry related to abnormal chromatin structure and fertility // Cytometry 1996. V. 24. P.167–173.

  65. Sun Y.T., Irby, D.C., Robertson D.M., de Kretser D.M. The effects of exogenously administered testosterone on spermatogenesis in intact and hypophysectomised rats // Endocrinology. 1989. V. 125. P. 2141–2149.

  66. Sun Y.T., Wreford N.G., Robertson D.M., de Kretser D.M. Quantitative cytological studies of spermatogenesis in intact and hypophysectomized rats: identification of androgen-dependent stages // Endocrinology. 1990. V. 127. P. 1215–1223.

  67. Tilly J.L, Pru J.K, Rueda B.R. Role apoptosis in development, functioning and infringement of function ovary // The Ovary. 2004. V. 19. P. 321–345.

  68. Wakim A.N., Polizotto S.L., Burholt D.R. Influense of thyroxine on human granulosa cell steroidogenesis in vitro // J. Assist. Reprod. Genet. 1995. V. 12. № 4. P. 274–277.

  69. Walker W.H., Cheng J. FSH and testosterone signaling in Sertoli cells // Reproduction. 2005. V. 130. P. 15–28.

Дополнительные материалы отсутствуют.