Морфофункциональная характеристика черепа как индикатора адаптогенеза наземных беличьих в условиях Южного Приуралья. 06.02.01 – Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук (стр. 5 )

В экологических условиях Предуральского сыртового лесостепного и степного округа и Предуральского сыртового степного и южного степного округа направление морфогенеза костей черепа у самцов определяется общей длиной, длиной носовых костей и длиной верхней диастемы, а у самок - высотой черепа, длиной верхнего зубного ряда, шириной рострума

6.  Установлено, что функциональная динамика, изучаемых параметров черепа на различных уровнях его организации регламентирована экогеографическими характеристиками, видом и полом животного. При анализе коэффициента вариации краниометрических показателей, установлено, что в условиях Южного степного округа он максимален у самцов большого суслика для длины носовых костей (23,4%), а у самок – длины верхней диастемы (22,7%). В экологических условиях Предуральского сыртового лесостепного и степного округа наиболее вариабельны у самцов – длина верхнего зубного ряда (37,1%), а у самок – длина носовых костей (26,0%). В условиях Предуральского сыртового степного и южного степного округа у самцов максимальную вариабельность определяют длина верхней диастемы (21,1%), а у самок – длина неба (24,0%). В условиях Зауральского степного округа у самцов максимально варьируют показатели кондилобазальной длины (19,5%), а у самок - массы черепа (20,8%).

7.  У самцов малого суслика Южного степного округа наиболее вариабельны – масса черепа (18,8%), а у самок - объем его мозговой полости (38,8%). Условия обитания животных в Предуральском сыртовом лесостепном и степном округе приводят к максимальному варьированию показателей массы черепа (15,6% и 20,8%) независимо от пола. Условия Предуральского сыртового степного и южного степного округ, у самцов, определяют максимальную вариабельность для объема полости черепа (16,5%), а у самок – для ширины рострума (35,3%). В условиях Зауральского степного округа максимально варьируют такие показатели как: длина верхней диастемы (15,5%), длина носовых костей (15,1%) – у самцов и длина верхнего зубного ряда (11,5%) – у самок.

8.  Внутривидовой анализ морфометрических и рентгенографических параметров показал, что экологические условия юга и востока определяют структурные преобразования черепа, направленные у самцов большого суслика на прогрессивное развитие развитие органов чувств (зрение, слух), высоты мозговой полости и костного остова жевательного аппарата, что находит подтверждение в увеличении у них значений углов: орбиты, скулового отростка лобной кости, перехода ото лба к морде.

У самок, в отличие от самцов, возрастает значение показателей, определяющих функционирование начальных отделов пищеварительной, дыхательной систем, органов чувств (зрения и обоняния), что сопровождается увеличением углов ширины и высоты лицевого отдела черепа и толщины компакты теменных костей.

Условия северных и западных регионов индуцируют морфогенетический процесс у самцов, в сравнении с самками, в направлении укрупнения черепа, увеличении высоты мозговой полости и толщины компакты теменных костей. У самок - развитие зрительного, слухового и обонятельного анализаторов, что подтверждает снижение значний коэффициентов вариации и силы взаимозависимости их морфометрических показателей.

9.  Анализ краниорентгенометрических данных показал, что у самцов малого суслика южного и восточного региона, в сравнении с самками, определяющими, в развитии черепа, являются структурные составляющие обеспечивающие формирование его лицевого отдела, высоты мозговой полости и толщины компакты. Это находит подтверждение в увеличении значений углов высоты и ширины лицевого отдела, орбиты, перехода ото лба к морде, высоты мозговой полости и толщины компакты. У самок удлинение лицевого отдела черепа коррелирует с возрастанием площади обзора и укрупнением барабанных пузырей.

У самцов, обитающих в северо-западных регионах, в сравнении с самками, выявлено уменьшение общих краниометрических показателей, что находит подтверждение в снижении угловых показателей при одновременном увеличении диаметров барабанных пузырей и толщины компакты. У самок экологоморфологические перестройки костного остова головы связаны с увеличением характеристик, обеспечивающих усиление функционирование жевательного аппарата и органа обоняния, что выражается в возрастании значений всех угловых и рентгенографических показателей.

10.  Миграция животных в северо-западном направлении реализуется структурными краниометрическими показателями, обеспечивающими переход к новым условиям существования (состав почвы, тип растительности). Здесь эколого-морфологические перестройки костного остова головы, установленные на основании анализа рентгеноморфометрических параметров, определяются половой принадлежностью животных.

У самцов большого суслика это выражается в достоверном увеличении значений угловых показателей с одновременным повышением их коэффициентов вариабельности. У самок снижение значений угловых показателей сопровождается повышением их стабильности. Динамика высоты мозговой полости и толщины компакты теменных костей, независит от пола изучаемых животных.

Сравнительный внутривидовой анализ животных, обитающих в разных экогеографических зонах, показал, что миграция малого суслика обоего пола к северу, приводит к адаптационным перестройкам скелета головы, сопровождающихся увеличением высоты мозговой полости и толщины компакты теменных костей, а также диаметра барабанных пузырей при одновременном уменьшении его угловых параметров.

11.  На основании установленных микроморфологических показателей выявлено, что микроархитектоника костной ткани определяется полом и экогеографической характеристикой животных. В условиях юга и востока особенности остеогенеза у самцов выражаются в обеспечении костной ткани надлежащими биомеханическими потенциями, что приводит к увеличениюприроста ее пластинчатого компонента, диаметров остеоцитов и остеонных систем. У самок ведущим в морфогенезе костной ткани является ремоделирование ее микроархитектоники, что подтвержается цифровыми значениями диаметров гаверсова канала, остеонных систем, их соотношения и количества остеоцитов.

В западных и северных районах структурное состояние компакты у самцов характеризуется выраженными адаптивными процессами ремоделирования микроархитектоники костной ткани, в то время как у самок процессы перманентной реконструкции костной тканиприводят к увеличению массивности костных пластин и диаметра остеоцитов.

12.  Приспособление черепа, как конструкции и костной ткани, как биокомпозита, к экологическим условиям и испытываемой биомеханической нагрузке происходит, прежде всего, за счет изменения ее макроморфометрических (скуловая ширина, высота и ширина черепа, длина верхнего зубного ряда, верхней диастемы и ширины рострума) рентгенографических (высота мозговой полости и толщина компакты теменной кости) и микроморфометрических показателей (диаметр гаверсова канала, остеонной системы, количество остеоцитов). Независимо от вида и пола животных наиболее варьирует во всех исследуемых зонах Южного Приуралья толщина компактного слоя изучаемых костей.

13.  У изучаемых представителей наземных беличьих, установленные рентгеноморфометрические, макро - и микроморфологические видоспецифические особенности черепа, а также выявленные структурные эквиваленты его адаптационной пластичности, свидетельствуют о превосходстве самок, по сравнению с самцами в уровне приспособляемости к меняющимся условиям внешней среды.

14.  Показано, что экологический фактор – один из ведущих факторов, регулирующих процессы ремоделирования микроархитектоники костной ткани в ответ на изменяющиеся условия обитания животных. Выявленные экологомикроморфологические структурные эквиваленты адаптивной пластичности скелета головы (толщина костных пластин, диаметр гаверсова канала и остеонных систем, и их соотношение, количество остеоцитов на эквивалентной площадке гистологического среза и наличие линий склеивания), обеспечивают перманентную реконструкцию костной ткани, и приводят к изменениям ее микроарихитектоники, что коррелирует с изменением цифровых выражений их коэффициента вариации и уровня взаимозависимости структурных составляющих в системе.

15.  Установленные эколого-морфологические закономерности и проведенная статистическая обработка полученных данных свидетельствуют, что у близких форм млекопитающих, мало отличающиеся по своим соматическим признакам, наблюдаются различия в становлении и развитии того или иного морфометрического показателя, определяющие, в конечном счете, его морфо-функциональный статус, который соответствует требованиям окружающей среды (экогеографической зоне).

16.  Обнаруженные структурные перестройки костного остова головы у большого и малого сусликов, направленные на приспособление к меняющимся условиям окружающей среды (температура, почвы, глубина промерзания, высота снежного покрова, растительность), определяют западную часть Южного Предуралья (Предуральский сыртовый степной и южный степной округ), как область, наиболее пригодную к обитанию млекопитающих.

Сведения о практическом использовании научных результатов

Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедре анатомии и гистологии ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. », на кафедре морфологии ФГОУ ВПО «Белгородской государственная сельскохозяйственная академия», анатомии и гистологи ФГОУ ВПО «Саратовский государственной аграрный университет» им. , анатомии и гистологии ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный сельскохозяйственный университет», цитологии, гистологии и эмбриологии ФГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия».

Рекомендации по использованию научных выводов

Результаты сравнительного анализа влияния внешних условий на развитие скелета у наземных беличьих могут быть использованы при решении фундаментальных проблем физиологи и стресса, возрастной физиологии, экологии.

Предложенные подходы количественной оценки костного гомеостаза, учитывающие особенности структурной организации и адаптивного ремоделирования кости при действии комплексных факторов, представляют интерес для теории и практики общей физиологии скелета, а также для оценки экологической ситуации и уровня техногенного стресса.

Установленные закономерности формирования и развития взаимозависимых краниометрических промеров, характер их адаптивной пластичности при смене физико-географических и климатических показателей могут быть использованы: в учебном процессе при чтении лекций и проведения лабораторно-практических и семинарских занятий на биологических факультетах высших учебных заведений по морфологии, зоологии, экологии, этологии.

Результаты исследований рекомендуем использовать:

1)  при написании соответствующих разделов руководств, учебников, монографий по биологии и экологии наземных беличьих, по видовой и географической изменчивости отдельных групп животных;

2)  для более глубокого понимания сущности корреляционной зависимости организма и внешней среды, процессов экологической адаптации и родственных взаимоотношений животных;

3)  для получения комплексных характеристик при анализе внутривидовой и географической изменчивости, выявления причин проявлений биологического эффекта совокупного действия отдельных факторов и установления границ индивидуальных изменений близкородственных форм животных;

4)  для диагностирования особей отдельных таксономических категорий, особенно при характеристике внутривидовых различий и определении принадлежности отдельных экземпляров к той или иной форме;

5)  научными медицинскими, биологическими институтами, лабораториями НИИ, учеными занимающихся разработкой теоретической и методологической базой для организации и проведения экологического мониторинга в качестве морфо-биологических тестов экологического состояния окружающей среды.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.  Паршина природного разнообразия и наследия // Европа будущего: сб. мат. III Международной научной конференции по проблемам интеркультурной коммуникации. Оренбург: 1997. С. 141-143.

2.  Паршина, природного равновесия // Оренбургская провинция: экономика, право, культура, история. Оренбург: Пресса, 2000. С. 14-15.

3.  Биоразнообразие грызунов Южного Урала – функциональная основа степных экосистем / , , О. Н., Брагирова // Структура и функциональная роль животного населения в природных и трансформированных экосистемах. Днепропетровск: ДНУ, 2001. С. 187-188.

4.  К вопросу о морфометрических показателях черепа малого суслика (Spermophilus pugmaeus Pall.) // Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий: мат. международ. конф. Оренбург: ИПК «Газпромиздат». 2001. С. 296-297.

5.  Эпигенетический полиморфизм в краниологии малого суслика Южного Урала и Казахстана / , , // Морфология и хирургия XXI века: Тезисы международной конференции, 19 – 21 октября 2001. Т. 1 «Морфология». Оренбург: Изд-во ОГАУ, 2001. С. 240-243.

6.  , Руди как экологический фактор в поддержании биологического разнообразия степных животных // Интеллектуальный потенциал высшего педагогического образования: мат. 23 преподават. и 31 студен. научно-практ. конф. ОГПУ.апреля 2001 г. Оренбург: Изд. ОГПУ. 2001. Ч. 1. С. 202-206.

7.  К вопросу об экогеографической изменчивости малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pall.) на Южном Урале // Наука XXI века: проблемы и перспективы: мат. XXIV преподават. и XLII студен. научно-практ. конф. 4 – 5 апреля 2002 г. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2002 г. С. 208-209.

8.  К экологии малого суслика на Южном Урале / , , О. Романюк // Теория и практика высшего профессионального образования: содержание, технология, качество: мат. 25 научно-практ. конф. - Оренбургапр. 2003 г. Оренбург: Изд. ОГПУ, 2003. Ч.6. С. 124-126.

9.  Паршина черепа малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pall.) из разных географических популяций на Южном Урале // Теория и практика высшего профессионального образования: содержание, технология, качество: мат. 25 научно-практ. конф. Оренбургапр. 2003 г. Оренбург: Изд. ОГПУ, 2003. Ч. 6 С. 129-131.

10.  К вопросу об изученности фауны наземных беличьих на Южном Урале // Оренбург: От истории к будущему: Мат. и тез. город. научно-практ. конф. студентов и аспирантов, посвященной 260-летию г. Оренбурга. Оренбург: 2003. С. 108-109.

11.  Паршина особенности малого суслика разных географических популяций // Теория и практика высшего профессионального образования: содержание, технология, качество: мат. 25 научно-практ. конф. Оренбургапр. 2003 г. Оренбург: Изд. ОГПУ. 2003. Ч. 6. С. 127-128.

12.  , Пожидаева изменчивость морфофизиологических признаков малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pall.) на территории Оренбургской области // Вопросы охраны окружающей среды. Актуальные проблемы непрерывного экологического образования: Мат. Всерос. научно-практ. конф. февраля 2004 г.) Орск: Изд-во ОГТИ, 2004. С. 92-95.

13.  , Пожидаева проявления некоторых эколого-физиологических особенностей у близких форм млекопитающих // Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки: Мат. XXVI преподават. научно-практ. конф. Оренбург, 7 – 8 апр. 2004 г. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2004. Ч. 3. С. 233-242.

14.  , Пожидаева физиологических критериев как показатель состояния популяции малого суслика (Spermophilus pygmaus Pallas, 1778) // Качество профессионального образования: новые приоритеты, системы оценки: Мат. XXVI преподават. научно-практ. конф. Оренбург, 7 – 8 апр. 2004 г. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2004. Ч. 3. С. 242-246.

15.  , Пожидаева реакции как показатель состояния степени развития головного мозга // Природный и социально-экономический потенциал Оренбургской области: мат. научно-практической конференции института Естествознания и экономики ОГПУ. 25 марта 2005 г. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2005. С. 106-109.

16.  , Пожидаева беличьи – как трофическое звено в пищевых цепях степной экосистемы // Степи Северной Евразии. Мат. IV международ. симпозиума. Под научной редакцией члена-корреспондента РАН . Оренбург: ИПК «Газпромпечать» , 2006. С. 550-552.

17.  , Пожидаева , настоящее и будущее в вопросах изучения наземных беличьих // Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий: мат. III международ. науч. конф. Оренбург, 24-26 мая 2006 г. Оренбург: Принт-сервис, 2006. С. 240-242.

18.  , Мананникова подход в биологии // Аспирантский вестник ОГПУ: Науч. журнал Оренбургского гос. педагог. университета. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2006. С. 191-201.

19.  Паршина -функциональные особенности систем краниометриических параметров самца большого суслика (Spermophilus major Pallas, 1779), восточных районов Оренбургской области // Проблемы биологии, экологи и образования - история и современность: мат. международ. науч. конф. Санкт-Петербург: РТП ЛГУ, 2006. С. 112-114.

20.  , Пожидаева -функциональные особенности систем морфофизиологических параметров самцов большого суслика (Spermophilus major Pal., 1779), восточных районов Оренбургской области // Проблемы биологии, экологи и образования - история и современность: мат. международ. науч. конф. Санкт-Петербург: РТП ЛГУ, 2006. С. 105-111.

21.  Паршина особенности систем краниометрических параметров большого суслика (Spermophilus major Pallas, 1779), обитающего в южных районах Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2006. №2 С. 174-177.

22.  Структурные особенности систем краниометрических параметров малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pall., 1778). / , , // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. №2. Биоэлементология. С. 68-70.

23.  , Пожидаева системной организации морфо-анатомических параметров самцов большого суслика (Spermophilus major Pallas, 1779) западных районов Оренбургской области // Наука и устойчивое развитие общества. Наследие : международная заочная научно-практическая конференция: 28-29 октября 2006 г. Тамбов: ТОГУП «Тамбовполиграфиздат», 2006. С. 52-53.

24.  Паршина особенности большого суслика (Spermophilus major Pall., 1779) восточных районов Оренбургской области // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. №12. Биоэлементология. С. 194-195.

25.  , Самотаев -функциональная организация компонентов речной воды // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. №12. Биоэлементология. С. 213-214.

26.  , Чикенева антропогенной активности на биоресурсы наземных беличьих рода Spermophilus // Вестник Оренбургского государственного университета. 2007(67). С. 161-164.

27.  Паршина внутривидовых взаимосвязей и структурно-функциональных отличий у близкородственных форм животных, обитающих в условиях степных биоценозов // Актуальные проблемы современной науки. М.: «Компания Спутник+». 2007. №3(36). С. 105-108

28.  , Пожидаева большого суслика (Spermophilus major Pall., 1779) и малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pall., 1778) на структуру степных биоценозов // Биологическое разнообразие азиатских степей. Матер. междунар. конферен. Костанай (Казахстан), 3 – 4 апреля 2007 г., Костанай: ТОО Издательский дом. 2007. С. 111-113.

29.  Паршина систем краниометрических промеров большого суслика (Spermophilus major Pallas, 1779) в зависимости от почвенного состава и видового разнообразия травянистой растительности Оренбургской области // Естественные и технические науки. М.: «Компания Спутник +». 2007. №3(29). С. 146-150.

30.  Паршина организация основных промеров большого (Spermophilus major Pall., 1779) и малого (Spermophilus pygmaeus Pall., 1778) сусликов восточной зоны Оренбургской области // Естественные и технические науки. М.: «Компания Спутник +». 2007. №3(29). С. 151-153.

31.  Паршина особенности позвоночных животных, обитающих в разных ландшафтных зонах Оренбургской области // Аспирант и соискатель. М.: «Компания Спутник +». 2007. №4(41). С. 90-94.

32.  Паршина зависимость краниометрических показателей большого и малого сусликов западных районов Оренбургской области // Естественные и технические науки. М.: «Компания Спутник +». 2007. №4(30). С. 127-130.

33.  , Пожидаева структурно-функциональной организации систем морфофизиологических параметров большого суслика (Spermophilus major Pall., 1779) западных районов Оренбургской области // Биологические науки Казахстана. 2007. № 1-2. С. 92-95.

34.  Паршина как метод эколого-морфологических исследований // Интеграция науки и образования как условие повышения качества подготовки специалистов: матер. XXIX преподавательской конференции. Оренбург, 21-22 апр. 2008 г. Т.12: Секции Института Естествознании и экономики Мин-во образования и науки РФ, Оренбург. гос. пед. ун-т. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2008. С. 133-137

35.  Паршина измерения черепа в оценке развития и морфогенеза отдельных составляющих головы // Естественные и технические науки. М.: «Компания Спутник +». 2007. №6(32). С. 136-138.

36.  , Пожидаева показатели в оценке адаптогенеза и расселения наземных беличьих в условиях Южного Приуралья // Сахаровские чтения 2008 года: экологические проблемы XXI века: матер. 8-й междунар. науч. конф., 22 – 23 мая 2008 г., г. Минск, Республика Беларусь. Минск: МГЭУ им. , 2008. С. 154.

37.  , Пожидаева особенности поселения малого суслика в южных степях Оренбургской области // Фауна, зоогеография и экология животных: матер. Всерос. конф., посвящ. Памяти Валентины Никитичны Руди. 9 сент. 2008 г. Оренбург: Изд-во ОГПУ. 2008. С. 59-63.

38.  Паршина -морфологическая характеристика корреляционных взаимоотношений краниометрических показателей наземных беличьих Южного Приуралья / Вестник Российского университета дружбы народов. 2008. №1. С. 92-97.

39.  Паршина показатели в оценке адаптогенеза большого суслика (Spermophilus maior) Оренбургской области / Морфология. С-П.: Эскулап, 2008. Т.133. №4. С. 87.

46.  Паршина численности наземных беличьих рода Spermophilus в условиях степного Приуралья // Экосистемы Центральной Азии: исследования, проблемы охраны и природопользования: мат. IX Убсунурского международного симпозиума (16 – 20 сентября, 2008, Кызыл). Кызыл, ГУП «Тываполиграф». 2008. С. 214-216

47.  Паршина эквиваленты адаптивной пластичности черепа // Оренбургский государственный педагогический университет: история и современность: сб. статей по материалам XXX преподавательской научно-практической конференции. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2009. С 205-213

48.  Паршина реакции наземных беличьих на изменение экогеографических условий существования //Естественные и технические науки. М.: «Компания Спутник +». 2010. №2(46). С. 156 15

49.  Паршина показатели черепа наземных беличьих как критерий адаптогенеза в условиях Южного Приуралья // Ветеринарная медицина. М.: 2010. №5-6. С. 37-38.