Содержание к диссертации
Введение
1. Основная часть 13
1.1 Обзор литературы 13
1.1.1 Биологические особенности американской норки .15
1.1.2 Анатомия черепа и краниометрические показатели .21
1.1.3 Влияние биологически активных веществ в целом на организм и формирование скелета норок .37
1.1.4 Значение, общая характеристика и применение метода денситометрии в ветеринарии .41
2. Собственные исследования .45
2.1 Материал и методы исследования .45
2.2 Результаты исследования 53
2.2.1 Общие анатомические признаки скелета головы самцов и самок генотипов Standard, Lavender, Sapphire в процессе онтогенеза 53
2.2.2 Анатомические особенности скелета головы американской норки, связанные с генотипом .86
2.2.3 Возрастные особенности черепа самца и самки американской норки .88
2.2.4 Динамика краниометрических показателей американской норки в условиях физиологической нормы 90
2.2.4.1 Краниометрические параметры, отличающие самца и самку внутри генотипа 90
2.2.4.2 Краниометрические параметры, отличающие самцов и самок разных генотипов .96
2.2.5 Общая анатомия черепа и данные краниометрии американских норок на фоне Биостила .101
2.2.5.1 Краниометрические показатели норок генотипа Standard 101
2.2.5.2 Краниометрические показатели норок генотипа Lavender .109
2.2.5.3 Краниометрические показатели норок генотипа Sapphire 115
2.2.6 Денситометрия скелета головы американской норки в возрасте 176-180 дней в условиях физиологической нормы и на фоне Биостила 121
3. Заключение .126
3.1 Обсуждение результатов исследования 126
3.2 Выводы 133
3.3 Практические рекомендации 136
4. Список литературы 137
Приложения 152
- Биологические особенности американской норки
- Значение, общая характеристика и применение метода денситометрии в ветеринарии
- Краниометрические параметры, отличающие самца и самку внутри генотипа
- Денситометрия скелета головы американской норки в возрасте 176-180 дней в условиях физиологической нормы и на фоне Биостила
Биологические особенности американской норки
Систематика объекта исследования представлена по А. А. Аристову и Г. Ф. Барышникову (2001):
Царство –Animalia (Животные)
Тип – Chordata (Хордовые)
Подтип – Vertebrata (Позвоночные)
Класс – Mammalia L., 1758 (Млекопитающие)
Подкласс – Theria Parker et Haswell, 1879 (Настоящие звери)
Инфракласс – Placentalia Gill, 1872 (Плацентарные)
Отряд – Carnivora Bowdich, 1821 (Хищные)
Подотряд – Fissipedia Blumenbach, 1791 (Настоящие хищные)
Семейство – Mustelidae Fischer, 1817 (Куньи)
Род – Neovison Baryshnikov et Abramov, 1997 (Американские норки)
Вид – Neovison vison Schreber, 1777 (Американская норка) [5]. До недавнего времени отечественные авторы по общепринятой классификации относили американскую норку к роду Mustela, отряду Хищные (Carnivora), семейству Куньи (Mustelidae) [35].
Довольно долго хищника объединяли в один подрод и вид с европейской норкой (Mustela lutreola novikovi L., 1761). Но установленные отличия строения черепа и зубной системы, а также данные биохимических, цитогенетических и молекулярных исследований указывают на их давнюю филогенетическую разобщенность [5].
Для разводимых в хозяйствах зверей характерна сезонность биологических циклов: ограниченный сезон размножения, определенные сроки линьки, изменяющийся в течение года основной обмен веществ [48, 148].
Известно, что американская норка, как правило, одиночное животное, но могут происходить пары в течение сезона размножения, или в конце лета, или в начале осени. Чаще всего пары состоят из молодых самок [144].
Репродуктивные особенности американской норки
По наблюдениям Берестова В.А. (1985 год) в условиях клеточного разведения у хищников сохранилась сезонность размножения. Они моноэстричны, приносят приплод 1 раз в год. У норок летом половые органы уменьшены в размерах, у самцов отсутствует сперматогенез, в яичниках самок нет развивающихся фолликулов. В августе-сентябре начинается развитие органов размножения, это в первую очередь связано с сокращением светового дня. Гон у клеточных зверей идет в феврале-марте, а щенки появляются в апреле-мае [17].
Размножение американской норки изучено довольно хорошо, ввиду разведения е на зверофермах. Половая зрелость наступает на первом году жизни. В это время (начало марта) увеличивается подвижность особей с целью поиска партнера. К этому моменту семенники увеличены, а в их канальцах идт активный сперматогенез [2]. Попов В.А., изучая строение os penis самца американской норки, утверждает, что для него характерна боковая уплощенность основания. Основная треть кости также уплощена с боков. Посредине имеется короткий желобок. Конец резко изогнут вверх в виде ложечки. Наибольшая длина у взрослых самцов 44,6 мм (39,9-49,7 мм), молодых – 41,7 мм (37,9-45,2 мм), ширина основания os penis 4,4 мм (2,9-5,4 мм), высота – 5,8 мм (4,4-6,8 мм) [82].
Развитие зародышей происходит с кратковременной диапаузой, которая зависит от времени спаривания. Согласно данным М. Д. Абрамова (1961) [2], у особей, спаривание которых произошло 16-28 февраля, беременность может продолжаться 65-70 дней, а после 8 марта – 50-60 дней. Щенение в конце апреля [145].
Важная особенность размножения норки – это задержка имплантации зародышей. Благодаря этому вид наиболее адаптирован для освоения северных территорий. Ввиду того, что период между спариванием и последующей имплантацией оплодотворнной яйцеклетки удлиняется с увеличением светового дня, диапауза в высоких широтах становится больше и вследствие чего происходит задержка появления детнышей до более позднего и благоприятного времени [145].
Даниловым П.И. и др. (1976 год) и Терновским Д.В. (1977 год) установлены затяжная овуляция и неоднократное спаривание, что обеспечивает оплодотворение большого числа яйцеклеток [38, 106]. Продолжительность совокупления в среднем 64 мин, но может находиться в пределах от 10 мин до 3-4 ч [131, 158]. Плодовитость может достигать в отдельных случаях 16-17 щенков, обычно же 4-8 щенков в помте.
Развитие щенков американской норки
Норчата в связи с коротким периодом беременности рождаются слабыми, слепыми, с закрытыми слуховыми проходами, беззубыми и имеют массу 6-15 г, покрыты редким пухом [15, 18].
Трехнедельные щенки американской норки покрыты серовато-коричневым пуховым волосом. В возрасте 4-5 недель зверьки заметно темнеют, но их волосяной покров еще лишен ости. В конце июля у щенков ювенильный наряд полностью заменяется дефинитивным. Он состоит из густой подпуши светло-коричневого окраса [38, 106]. Исследования С.С. Карюхина, И.В. Будяну, А.В. Стешенко показывают, что в процессе роста щенков наблюдается волнообразный характер прироста их массы (на примере генотипов сапфир и серебристо-голубая). Периоды интенсивного прироста сменяются экстенсивными периодами. Пики падения суточного прироста приходятся на 9-й, 30…31, 33…35 и 38-й дни жизни. Периоды максимального подъема приходятся на 15-й, 20, 29, 32, 37 и 41-й дни жизни [49].
По данным Новикова Г.А. (1956 год) молочные зубы появляются на 16-22-й день, меняются на постоянные на 42-52-й. Смена зубов заканчивается на 62-72-й день. Слуховые проходы открываются в возрасте 23-27 дней, глаза - 29-38. На 37-40-й день начинают выходить из гнезда, а в возрасте 2,0-2,5 месяцев – плавать. К концу лета достигают размеров взрослых животных. Половая зрелость наступает у самок к 1 году, у самцов – в 1,5 года. Забивают в 5-6 месячном возрасте, когда созреет зимний мех. Для племенных целей их используют обычно в течение 2-4 лет, в некоторых случаях гораздо дольше [74].
Морфологические признаки биологического вида Neovison vison Schreber
Имеется достаточное количество работ, где полно и подробно рассмотрена морфология американской норки [1, 6, 115]. В источниках литературы описано, что у норки маленькая голова, несколько приплюснутая морда, короткие и круглые уши, темные, хорошо развитые вибриссы (усы) [63]. Форма головы – признак, по которому легко определить самцов и самок. Различие заметно уже у щенков месячного возраста. У самца голова массивнее, шире и поэтому производит впечатление более тупой, чем у самки [7, 28]. Глаза маленькие, у большинства норок черные, у некоторых мутантных форм они коричневые, красные или оранжевые, осветленные – даже желтоватого или зеленого цвета. В сосудистой оболочке глазного яблока имеется особый слой - tapetum lucidum, которой обуславливает более высокую приспособляемость к сумеречному зрению. Поэтому, ночью глаза слегка светятся, как медно-красные огоньки [27, 54]. Туловище у норки валикообразное, вытянутое в длину [28]. По данным Сидоровича В.Е. (1995 год) и Колосова А.М. (1968 год) длина тела взрослых самцов американской норки составляет 37-47 см [54, 98], масса тела – 0,9-2,0 кг, а взрослых самок –33-42 см, 0,7-1,0 кг, соответственно [99]. Задние конечности немного длиннее передних [28]. Хвост составляет 33% от длины тела [135]. Длина хвоста у взрослых самцов – 16-23 см, у самок – 15-19 см [54, 62, 98]. Когти почти невтяжные, подошвы лап голые. Лапы короткие, скрытые под мехом, пятипалые; пальцы соединены плавательной перепонкой, которая образует в воде эффективную гребную поверхность и создает устойчивое положение на мягком грунте и снежном покрове. Тем не менее, пальцы норки способны двигаться независимо один от другого, и она может пользоваться каждым из них в отдельности. Это позволяет ей ловко карабкаться и виснуть на стенках клетки [28].
Eagle T.C. и др. (1984 год) для исследований количественных показателей внешних данных американских норок (длины туловища, хвоста, задних конечностей, уха) в Луизиане использовали 29 самцов и 5 самок. Результаты выглядели следующим образом, мм: общая длина туловища 568 (504-680), 517 (488-580); длина хвоста 184 (167-200), 172 (152-185); длина задних конечностей 68 (60-79), 52 (50-57); длина уха 23 (19-27), 23 (21-25) [141].
Масса тела (г) у самок значительно меньше, чем у самцов: 1091,0 (905-1392) и 671,8 (455-840) в северной части Соединенного Королевства; 1153 (850-1805) и 619 (450-810) в южной части Великобритании; 1523 и 852 (диапазоны неизвестны) в Северной Дакоте [129].
Трапезов О.В. (2011 год) утверждает, что окраска норок зависит от наличия в волосе черного или желтого пигмента. Разные количества черного пигмента дают окраску от черной до светло-серой, желтого – от темно-коричневой до кремовой [107]. Окраска не меняется с сезоном или возрастом, но старые животные могут быть седыми с белыми волосками [134].
Значение, общая характеристика и применение метода денситометрии в ветеринарии
Денси?тометрия - ра?здел фотогра?фической сенситометрии, посвященный и?змерению поглощения, пропуск?ания и ра?ссеяния света? проявленными? фотогра?фическими слоями. Методы денси?тометрии позволяют по опти?ческой плотности? почернени?я светочувстви?тельного слоя к?оличественно оцени?ть к?онечный фотогра?фический эффек?т [37].
Основное предна?значение денси?тометров – определени?е проек?ционной ми?неральной плотности? (в г\см2) в и?сследуемых уча?стках скелета. Рентгеновск?ая трубка прибора генерирует пучок двухэнергетического излучения. Его «мягкая» и «жесткая» составляющие по-разному поглощаются тканями организма и попадают на детектор. Размеры поля сканирования (расстояние, которое проходит блок трубки и детектора) определяет оператор [100].
Потенциал остеоденситометров оценивается по ряду характеристик, главные из которых - точность и воспроизводимость результатов измерений [100].
Нормативные значения
Сравнение с нормой проводится обычно по двум показателям: сравнение с нормальной пиковой костной массой (T-критерий), т.е. со средним значением для того возраста, в котором МПК в данном участке скелета достигает максимума, и сравнение с возрастной нормой (Z-критерий), т.е. со средним значением для данного возраста. Результат сравнения представляется в SD и в процентах к соответствующей норме. Изменения МПК за период наблюдения выражаются в процентах или как скорость изменений за 1 год. Референсные (нормативные) базы, установленные в приборах разных фирм, могут иметь различия, в ряде случаев - значимые [66].
Виды денситометрии
1.Денситометрия рентгеновского типа. Она подразделяется на несколько видов. Есть двухэнергетическое обследование. Его основа - измерение поглощения рентгеновского луча костью. Результаты таких анализов зависят от того, как луч проходит через кость. Если она достаточно плотная, прохождени? е плохое. Обычно для костей бедра и позвонков применяются разные виды лучей. Метод рентгеновской денситометрии, то есть его показатели, очень точные. Результаты денситометрии основываются на сравнении показателей поглощени? я излучения мягкими тканями и костью. Также существует периферическая денситометрия. Плотность измеряется по такому же типу, как и у двухэнергетической рентгеновской денситометрии, однако, дозы излучения маленькие. Этот способ позволяет определить степень минерализации костей ног и рук. Однако этим методом не получится исследовать кости бедра и позвоночника [66].
2. Абсорбциометрическая радиоизотопная денситометрия. В этом случа? е плотность костей измеряется с оценкой поглощения костями радиоизотопов. Излучаемые дозы небольшие [66].
Этот метод практикуется у лабораторных (грызунов), домашних (лошади, кошки, собаки, кролики и морские свинки), сельскохозяйственных (овцы, козы, коровы, свиньи, курицы и индейки) и диких животных (приматов, кроме человека, рептилий, морских млекопитающих и различных групп птиц) [153].
3.Ультразвуковая денситометрия. Этот метод обследования считается самым безопасным, но его точность не такая высокая, как в рассмотренных ранее методах. Основывается способ УЗИ на измерении плотности костей, на отражении ультразвуковой волны от костного участка и ее рассеивании в толще. УЗИ способ позволяет понять степень эластичности, жесткости и плотности костей. Конечно, он уступает в точности показателей рентгенологическому методу, однако, его можно применять как первичную диагностику [66].
По зарубежным источникам литературы количественное ультразвуковое исследование - это диагностический метод, способный измерять свойства кости, который не использует ионизирующее излучение.
В ветеринарной медицине его применение выдвигается на первый план у лошадей и было подтверждено для измерения свойств кости в различных анатомических областях. Это инструмент мониторинга с большим потенциалом для выявления риска переломов [140].
В настоящее время золотым стандартом в диагностике остеопороза признана двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (dual-energy x-ray absorptiometry, DEXA). Она определяет содержание гидроксиапатита на единицу поверхности кости, т.е. проекционную минеральную плотность кости (МПК), которая, как правило, связана с массой костной ткани в исследуемом участке [93]. Применение денситометрии в ветеринарии
Метод денситометрии был применен для исследования нижней челюсти свиней с целью определения взаимосвязи морфологических, денситометрических и биомеханических свойств с биохимическими показателями процессов метаболизма костной ткани [154]. Определяли минеральную плотность костной ткани и содержание минеральных веществ в кости. Был сделан вывод о том, что полученные показатели имеют большое значение при определении количества и качества костной ткани [124, 127, 156, 159].
Мштауа R.M. и др. использовал костный денситометр (одиночный фотон абсорбциометра) для измерения поля минеральной плотности костной ткани у крупного рогатого скота. Проверка методики проводилась с использованием посмертных материалов, полученных при патологоанатомическом вскрытии коров [146].
Largo R. и др. использовали данный метод для подробного, сравнительного изучения субхондарильной и губчатой костной ткани у кроликов в физиологической норме и в результате остеопороза, индуцированного сочетанным применением овариэктомии и лечения кортикостероидами [139].
Краниометрические параметры, отличающие самца и самку внутри генотипа
Важным для изучения скелета головы данных генотипов являются краниометрические показатели, которые позволяют дать количественную характеристику. Многие краниометрические параметры (например, кондилобазальная длина черепа) являются маркером общих размеров тела, свидетельствующих о скорости роста. Они также указывают на условия существования популяции.
Выявлены достоверные отличия по краниометрическим показателям между самцами и самками в пределах генотипа, которые представлены в таблицах 9, 10, 11.
В возрасте 40-50 дней наиболее легко дифференцировать самца и самку генотипа Sapphire, краниометрическую изменчивость которых, характеризует 13 показателей (76,5%), у Lavender – 7 (41%), Standard – 4 показателя (23%) (таблица 9).
Самцы всех генотипов в этом возрасте отличаются от самок более высоким, длинным и широким черепом, что ярче выражено у генотипа Sapphire. Дополнительно к этому у самцов Lavender более высокая и длинная нижняя челюсть, длинное твердое небо и заметно широкий череп в аборальном направлении. У самцов Sapphire наиболее выражены признаки полового диморфизма: череп широкий, в том числе над клыками и в межглазничной области, высокий и длинный с массивной нижней челюстью. Суставной отросток длинный.
С возрастом количество показателей, характеризующих краниометрическую изменчивость, возрастает.
У норок 86-90 дневного возраста половой диморфизм наиболее выражен у генотипа Lavender – 15 показателей (88%), Sapphire – 11(64,7%) показателей и становятся более различимыми особи генотипа Standard – 8 показателей (46%) (таблица 10). У самцов продолжают достоверно увеличиваться значения показателей, характеризующих рост черепа в длину, ширину и высоту.
К шестимесячному возрасту (176-180 дней) количество достоверных показателей также увеличивается: Lavender, Sapphire – 15 показателей (88%), Standard – 11(71%). Приведенные данные указывают на высокую степень полового диморфизма по краниометрическим показателям, наиболее выраженную у самцов генотипов Lavender и Sapphire (таблица 11).
Следует указать, что в данном возрастном периоде самцы и самки генотипа Standard не отличаются по показателям: длине носовых костей, ширине мозгового отдела черепа, ширине заглазничного сужения, расстоянию от нижнего края подглазничного отверстия. Особи генотипа Lavender – по расстоянию от нижнего края подглазничного отверстия; Sapphire – ширине заглазничного сужения.
В данном возрасте самцы и самки всех генотипов не отличаются по ширине твердого неба. Значение этого показателя у самок и самцов находится в пределах 4,32-4,8 см.
Денситометрия скелета головы американской норки в возрасте 176-180 дней в условиях физиологической нормы и на фоне Биостила
В результате проведенных исследований, установлено, что показатели минерального содержания и минеральной плотности костной ткани участков дорсальной поверхности черепа самцов и самок достоверно отличаются внутри генотипа и характеризуются наиболее высокими значениями у самцов (таблица 25, 26, 27).
Наиболее высокое минеральное содержание костной ткани наблюдается у всех особей исследуемых генотипов в областях R1, R2, R3,что согласуется с размером площади измерения. У самцов Standard и Sapphire показатель BMC областей R6 и R7 имеет одинаковое значение - 0,21 и достоверно отличается от более низкого показателя у Lavender. Минеральное содержание исследуемых областей значительно выше у самцов всех изучаемых генотипов. Среднее значение коэффициента превышения показателя у самцов Standard составляет 23,74%, Sapphire – 21,05% и Lavender 27,37%.
Высокое значение индекса превышения показателя у самцов отмечено в лобно-носовой области (R1) у особей генотипа Lavender – 43,37%. У самцов Standard и Sapphire данный показатель имеют одинаковое значение и составляет 33,33%.
Показатель минерального содержания лобно-носовой области (R1) может служить дифференциальным признаком самцов генотипа Lavender.
Значения BMC у самок разных генотипов достоверно не отличаются.
К особо значимым показателям следует отнести значения ВМD (МПК), указывающим на минеральную плотность костной ткани определенного участка. Минеральная плотность костной ткани исследуемых участков, как и минеральное содержание, значительно выше у самцов. Данная особенность сохраняется в отношении всех генотипов. Необходимо отметить, что резкие отличия по данному показателю отмечаются между самцами и самками генотипа Lavender. Среднее значение коэффициента превышения показателя у самцов Lavender составляет 22,22%, у Standard и Sapphire практически не отличаются - 17,78 и 17,39%.
Сравнительно высокая минеральная плотность костной ткани наблюдается у самцов и самок в зонах R4, R5 (верхняя челюсть, область 1-го и 2-го премоляра) и R6, R7 (области теменных костей).
Отмечено, что у самцов разных генотипов минеральная плотность указанных зон достоверно не отличается за исключением R5, в которой у генотипа Lavender она ниже, чем у Sapphire и Standard. МПК лобно-носовой области (R1), области сагиттального гребня (R3) и латеральных участков сагиттального гребня (R2) характеризовались более низкими и мало отличающимися значениями показателя.
В отличие от показателя МПК у самцов, у самок разных генотипических групп установлены достоверные отличия среднего значения минеральной плотности костной ткани дорсальной поверхности черепа (Rобщ), а также в зонах R2, R3,R4, R5, R6, R7 при относительно одинаковом значении показателя плотности лобно-носовой зоны (R1).
МПК костной ткани в области сагиттального гребня и прилегающих к нему участков (R2, R3) достоверно отличается высоким значением у самок Sapphire и низким у Lavender.
Плотность костной ткани областей R4, R5 достигает наибольших значений у самок генотипа Standard при относительно равном значении у самок других генотипов. Высокий показатель МПК зон R6 и R7 отмечен у самок Sapphire и низкий у особей Lavender.
Показатели BMC и BMD были исследованы у самцов опытной группы генотипа Standard и Lavender. Данные денситометрии не отличались от аналогичных показателей в группе особей контроля (таблица 28, 29).
Таким образом, одним из основных признаков полового диморфизма американской норки генотипов Standard, Sapphire и Lavender являются высокие значения BMC и BMD дорсальных участков черепа у самцов.