Архитектоника сердцевины вибрисс млекопитающих: полиморфность и номенклатура

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые с помощью сканирующей электронной микроскопии выявлена, изучена и систематизирована с использованием оригинальной номенклатуры архитектоника сердцевины вибрисс у 101 вида из 80 родов, относящихся к восьми отрядам Mammalia. Широкая вариабельность архитектоники сердцевины обусловлена разнообразием размеров и соотношений ее внутренних компартментов (воздушных полостей и перегородок). Установлены разные типы сердцевины: пленочная (membranous), пирамидальная (pyramidal), блочная цилиндрическая (blocky cylindrical), блочная многогранная (blocky polygonal), хаотичная (chaotic), мелкоячеистая (small cellular), крупноячеистая (large cellular), звездчатая (star-shaped), однорядная (uniserial), полая (hollow). Разные типы сердцевины могут сочетаться в одной вибриссе. У ряда видов, ведущих подземный (кроты, слепыши), полуводный (выхухоль) и водный (гренландский кит) образ жизни, сердцевина в вибриссах отсутствует.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Ф. Чернова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Россия, Москва

Ю. Ф. Ивлев

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Россия, Москва

Е. Г. Потапова

Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН

Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Россия, Москва

О. В. Жеребцова

Зоологический институт РАН

Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Е. М. Щелканов

Государственный университет просвещения

Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Россия, Московская обл., г. Мытищи

Список литературы

  1. Куликов В.Ф. Морфология и функциональное значение вибриссного аппарата некоторых грызунов, Дис... канд. биол. Наук. М.: Ин-т эволюц. морфол. и экол. животных им. А.Н. Северцова АН СССР. 1979. 206 с.
  2. Ahl A.S. The role of vibrissae in behavior: A status review // Vet. Res. Commun. 1986. V. 10. № 4. P. 245–268. http://www.springerlink.com/content/k438303108l38260.
  3. Prescott T.J., Grant R.A., Mitchinson B.M., Vibrissal behavior and function. Scholardia, 2011. V. 6, №11, 6642.
  4. Grant R.A., Goss V.G.A. What can whiskers tell us about mammalian evolution, behavior and ecology? Mammal Review. 2022.V. 52. № 1. P. 148–163.
  5. Maderson P. F.A., 1972. When? Why? How? Some speculations on the evolution of the vertebrate integument // Am. Zool. V. 12. P. 159–171.
  6. Татаринов Л.П. Териодонты СССР. М.: Наука, 1974. 252 с.
  7. Чернова О.Ф. Проблема возникновения кожных дериватов в эволюции амниот. Кожные придатки – чешуя, перо, волос. Изв. РАН. Сер. биол. 2006. № 1. С. 52–63.
  8. Sokolov V.E., Kulikov V.F. The structure and function of the vibrissal apparatus in some rodents. Mammalia. 1987. V. 51. № 1. P. 125–138.
  9. Belli H.M., Yang, A.E.T. Bresee, Ch.S., Hartmann M.J.Z. Variation in vibrissal geometry across the rat mystacial pad: base diameter, medulla, and taper. J. Neurophysiol. 2017. V. 117. № 4. P. 1807–1820.
  10. Belli H.M., Bresee C.S., Graff M.M., Hartmann M.J.Z. Quantifying the threedimensional facial morphology of the laboratory rat with a focus on the vibrissae. PLoS One. 2018. V. 13. № 4. e0194981.
  11. Starostin E.L., Grant R.A., Dougill, et al. The Euler spiral of rat whiskers. Sci. Adv. 2020.
  12. Чернова О.Ф., Куликов В.Ф. Различия в строении стержня вибриссы и волоса млекопитающих (Mammalia) и их причины. Доклады Академии наук. 2011. Т. 438. № 6. С. 846-848.
  13. Chernova O.F., Zherebtsova O.V. Architecture of vibrissae in eight rodent species of Ctenohystrica (Rodentia): A comparative SEM study. Zool. Anz. 2023. V. 307. P. 54–69.
  14. Чернова О.Ф., Куликов В.Ф., Абрамов А.В. Строение волосяного покрова большеухой гимнуры (Otohylomys megalotis). Труды Зоологического института РАН. 2015. Т. 319, № 3. С. 428–440.
  15. Соколов В.Е., Скурат Л.Н., Степанова Л.В., Шабадаш С.А. Руководство по изучению кожного покрова млекопитающих. М.: Наука, 1988. 279 с.
  16. Чернова О.Ф., Целикова Т.Н. Атлас волос млекопитающих (Тонкая структура остевых волос и игл в сканирующем электронном микроскопе). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 428 с.
  17. Tóth M., Hair and fur atlas of central European mammals. Hungary: Pars LTD, Nagykovásci, 2017.
  18. Hartmann M. Vibrissa mechanical properties. In: Prescott, T., Ahissar, E., Izhikevich, E. (Eds), Scholarpedia of Touch. Scholarpedia. Paris: Atlantis Press, 2016.
  19. Yu Y.S.W., Bush N.E., Hartmann M.J.Z. Whisker vibrations and the activity of trigeminal primary afferents in response to airflow. J. Exp. Neurosci. 2019. V. 39. № 30. P. 5881–5896.
  20. Hutterer, R. / Wilson, D.E.; Reeder, D.M. (Eds), Mammal Species of the World: A Taxonomic and Geographic Reference (3rd ed.). Johns Hopkins University Press, 2005. P. 212–217.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Примеры расположения вибрисс и структуры их сердцевины. Вибриссы взрослой самки выхухоли (Desmana moschata) (a), расположение вибрисс на морде взрослой самки сони-полчка (Glis glis) (b), отдельная вибрисса лесной сони (Dryomys nitedula) (с), зоны сердцевинного тяжа и типы его сердцевины (d). (b) – группы вибрисс: ir – Vibrissae interramales (шейные), ge – V. genales (щечные), li – V. labiales inferior (нижнегубные), ls – V. labiales superior (верхнегубные), mc – V. mystaciales (усы), sm – V. submentales (подбородочные). Цифры сверху – номера поперечных рядов вибрисс, латиницей обозначены продольные ряды, греческими буквами – вибриссы нулевого ряда. Типы сердцевины: I－пленочная, II － пирамидальная, Ш － блочная цилиндрическая, IV － блочная многогранная, V – хаотичная, VI – мелкоячеистая, VII– крупноячеистая, VIII – звездчатая, Х – однорядная. Тип IX – полая сердцевина в схему не включена. Для наглядности на схеме (d) базальная часть вибрисс непропорционально расширена по сравнению с ее естественными пропорциями (с). (а) – фото Ю.Ф. Ивлева, масштаб 10 мм; (c) – фото, масштаб 30 мкм.

Скачать (175KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Архитектоника сердцевины вибрисс млекопитающих на продольном сечении стержня в его основании (zone 1, a, f, g.) и выше (zone 2, b–e, h–p,), типы сердцевины I –V. I – пленочная, II– пирамидальная, III – блочная цилиндрическая, IV – блочная многогранная, V – хаотичная. Виды: (а) Diplomys caniceps, (b) Ctenodactylus gundi, (с) Idiurus macrotis, (d) Hylomys suillus, (e) Otohylomys megalotis, (f) Laonastes aenigmamus, (g) Petaurista petaurista, (h) †Canis lupus ssp., (i) Sylvaemus sylvaticus, (j) Martes zibellina, (k) M. martes, (l) Mustela nivalis, (m) M. erminea, (n) Felis catus, (o) Arvicola terrestris, (p) Microtus oeconomus. Данные СЭМ. Масштаб, мкм: d, i, o, p – 10; a, l, m, n – 20; b, c, e, f, g, h, j, k, n – 50.

Скачать (284KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Архитектоника сердцевины вибрисс млекопитающих на продольном сечении стержня выше его основания (zone 2), типы VI–Х. VI – мелкоячеистая, VII– крупноячеистая, VIII – звездчатая, IX –полая, Х – однорядная. Виды: (а) Chincilla lanigera, (b) Octodon degus, (с) Hydropotes inermis, (d) Procapra gutturosa, (e) Lepus tolai, (f) Tamias sp., (g) Phodopus roborovski, (h) Glis glis, (i) Trichomys apereoides, (j) Echimys sp., (k) Laonastes aenigmamus, (l) Rattus lutreolus, (m) R. fulcipes, (n) Sorex araneus, (o) Meriones meridianus. Данные СЭМ. Масштаб, мкм: c, d, f, g, o – 10; h, n – 20; a, b, e, i, j, k, l, m – 50.

Скачать (318KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сердцевина вибрисс млекопитающих на поперечном сечении ее стержня выше основания (zone 2, a–f) и изменение архитектоники сердцевины по стержню вибриссы (g, h). (а) пленочная у Ctenodactylus gundi, (b) блочная цилидрическая у Pectinator spekei, (c) звездчатая у Trichomys apereoides, (d) мелкоячеистая у Chinchilla lanigera, (e) хаотичная у Echimys sp., (f) пирамидальная у Hylomys suillus, (g) блочная цилиндрическая в основании вибриссы (рис.1d, zone 1) и (h) блочная многогранная выше основания вибриссы (рис. 1d, zone 2) у Prionailurus bengalensis euptilurus. Данные СЭМ. Масштаб, мкм: a, b, c, d, g, h – 50; e – 20; f – 10.

Скачать (420KB)
Метаданные
6. Дополнительные материалы
Скачать (156KB)
Метаданные

Примечание

Представлено академиком РАН В.В.Рожновым


© Российская академия наук, 2025