Введение к работе
Актуальность темы. Изучение когнитивных способностей птиц и их морфологической основы - это подход к анализу эволюционных истоков мышления и сознания, который позволяет выявить наиболее универсальные его свойства, возникшие на разных этапах филогенеза. Это относится к актуальным задачам сравнительной физиологии и гистологии, поскольку микро- и макроструктуры мозга птиц существенно отличаются от таковых у млекопитающих и до недавнего времени рассматривались как заведомо более примитивные. Однако было выявлено, что клесты-еловики, входящие в семейство вьюрковых, способны обучаться дифференцировке множеств по относительному признаку «больше». Кроме того, у клестов, обладающих малопластичным кормовым поведением, но относительно высоким по- лушарным индексом Портмана, обнаружена способность к обобщению - одному из важнейших компонентов рассудочной деятельности (Т. А. Обозова, А. А. Смирнова, З. А. Зорина, 2009).
Следует отметить, что систематика семейства вьюрковых ещё находится в стадии обсуждения. Так, в отечественной литературе щегла, чижа, чечётку и зеленушку принято относить к разным родам. В английском определителе H. Heinzel, R. Fitter, J. Parslow (1995) щегла, чижа, чечётку и зеленушку объединяют в род Carduelis. В последней сводке «Птицы России» латинские названия пишут, как принято в отечественной литературе, а в скобках дают, как в английской (Н. Арлотт, В. М. Храбрый, 2009).
Вместе с тем в настоящее время существует необходимость включения в круг проблем, разрабатываемых орнитологической систематикой, вопроса о значении морфологических признаков, на которых строятся представления о филогении и эволюции естественных групп (К. А. Юдин, 1970; Ф. Я. Дзержинский, 1971, 1972; П.Д. Венгеров, 2001; М. В. Калякин, 2011). Конечный мозг - это универсальный орган для систематики, так как по степени развития цитоархитектоники эволюционно старых и молодых полей можно судить о филогении птиц. Подобные работы уже привели к положительным результатам (Л. Н. Воронов, Г. Н. Исаков 2009; Л. Н. Воронов, 2011). В то же время продолжаются исследования путей морфологического прогресса нервных центров у высших позвоночных и в частности птиц (Л. С. Богословская, Г. И. Поляков, 1981; А. А. Андреева, Д. К. Обухов, 1999; Л. Н. Воронов, 2004). Однако во всех этих работах не обсуждалась проблема пространственного распределения клеток.
Таким образом, исследования структурных компонентов мозга различных экологических групп птиц в сравнительном аспекте, а также расположение клеток и надклеточных структур в пространстве представляют одну из актуальных проблем современной клеточной биологии, цитологии, гистологии и нейробиологии.
В этой связи целью нашей работы является проведение сравнительного анализа цито- архитектоники конечного мозга птиц семейства вьюрковых (Fringillidae) с учетом пространственного расположения клеток и надклеточных структур разных типов.
Исходя из поставленной цели исследований, для решения были выдвинуты следующие задачи:
-
Выявить цитоархитектоническую специфичность различных полей конечного мозга вьюрковых птиц.
-
Разработать методику изучения пространственного распределения структурных компонентов, раскрывающего характер их взаимосвязи в разных полях мозга.
-
Определить основные микроморфологические признаки, позволяющие объективно оценить особенности цитоархитектоники конечного мозга птиц.
-
Установить связь между степенью прогрессивного развития конечного мозга вьюрковых птиц и его микроморфологическими признаками.
Научная новизна. Впервые установлены особенности цитоархитектонической организации полей HA, HD, М, N, Е, StL, GP, A конечного мозга у птиц семейства вьюрковых (клест-еловик, щегол, зеленушка, чиж, чечётка обыкновенная) во взаимосвязи с их образом жизни.
Впервые с учетом доли площади клеток в конечном мозге птиц выявлено, что во всех изученных полях пара нейрон и глия характеризуется ассоциированным типом пространственного распределения, а глия - агрегированным типом.
Предложены основные микроморфологические признаки (индексы структурных компонентов, пространственное распределение клеток и надклеточных структур, удельная площадь профильного поля структурных компонентов), являющиеся основой для научного обоснования развития элементарной рассудочной деятельности у птиц.
Теоретическая и практическая значимость. Сформулированы новые научные положения и получены фундаментальные данные, расширяющие современную теорию о морфофи- зиологических особенностях становления и развития конечного мозга птиц.
Теория работы построена на новых фактах о пространственном распределении структурных компонентов в разных полях мозга и согласуется с опубликованными сведениями отечественных и зарубежных ученых в области нейробиологии. Научная идея основывается на использовании современных знаний о развитии высшей нервной деятельности у позвоночных.
Разработан и апробирован новый метод изучения пространственного распределения клеток и надклеточных структур в конечном мозге птиц, представляющий практическую ценность для фундаментальных исследований в области нейроморфологии и клеточной биологии.
Реализация результатов исследований. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» и могут быть использованы студентами вузов медико-биологического и педагогического профилей при изучении курсов «Гистология», «Цитология», «Клеточная биология и эмбриология», «Эволюционная морфология нервной системы».
Апробация работы. Научные положения, выводы и рекомендации работы доложены на IV - V Международных научных школах «Наука и инновации - 2009, 2010» (Йошкар-Ола, 2009-2010), международных орнитологических конференциях (Сочи, 2007; Оренбург, 2010; Якорная щель, 2012), Всероссийских (Чебоксары, 2007, 2012) и республиканских (Чебоксары, 2012) научно-практических конференциях, научных сессиях докторантов, научных сотрудников, аспирантов и соискателей ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева» (Чебоксары, 2008-2011) и расширенном заседании НИЛ биотехнологии и экспериментальной биологии ФГБОУ ВПО «ЧГПУ им. И. Я. Яковлева» (Чебоксары, 2013).
Научные положения, выносимые на защиту:
-
-
Наряду с плотностью распределения, площадью профильного поля и индексами структурных компонентов одним из основных показателей цитоархитектонической организации конечного мозга птиц является пространственное распределение клеток и надклеточ- ных структур.
-
Площадь нейроглиальных комплексов в эволюционно молодых полях и пространственная ассоциация комплексов с нейронами и глией отражает степень прогрессивного развития конечного мозга изученных птиц.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК Минобрнауки Российской Федерации («Фундаментальные исследования», «Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева»).
Структура и объем диссертации. Работа включает следующие разделы: перечень сокращений специальных терминов, условных обозначений и символов (1 с.), введение (5), обзор литературы (30), собственные исследования (54), обсуждение результатов исследований (20), выводы (2), практические рекомендации (1 ), список литературы (20) и приложения (4 с.).
Похожие диссертации на Особенности цитоархитектоники конечного мозга птиц семейства вьюрковые (Fringillidae)
-
