ОБОНЯТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ КАК ФАКТОР В ПРЕКОПУЛЯЦИОННОЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ ДОМОВЫХ МЫШЕЙ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ОБОНЯТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ КАК ФАКТОР В ПРЕКОПУЛЯЦИОННОЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ ДОМОВЫХ МЫШЕЙ

ОБОНЯТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ КАК ФАКТОР В ПРЕКОПУЛЯЦИОННОЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ ДОМОВЫХ МЫШЕЙ

Амбарян A.В. Вознесенская А.Е. Котенкова Е.В. Вознесенская В.В. Статья в формате PDF 306 KB

Согласно биологической концепции вида в основе видообразования лежит формирование репродуктивной изоляции между близкородственными видами. Распознавательная концепция, в отличие от биологической, придает особое значение не механизмам изоляции, а механизмам интеграции особей одного вида, в частности, видоспецифической системе распознавания пoлoвых партнеров. В рамках двух этих концепций изучение формирования и функционирования механизмов изоляции необходимо для объяснения и понимания становления видов в процессе эволюции. В настоящее время исследование рецепторных механизмов действия обонятельных сигналов, лежащих в основе сохранения целостности вида, находится на начальной фазе изучения. Одной из модельных групп для изучения процессов видообразования служат домовые мыши надвидового комплекса Mus musculus s.l. Домовые мыши включают формы, находящиеся на разных стадиях дивергенции, что наряду с относительно хорошей изученностью генома, делают эту группу уникальным объектом среди Myomorpha для изучения механизмов изоляции, их развития в фило- и онтогенезе.

Целью исследования являлось изучение роли физиологических механизмов прекопуляционной изоляции у близкородственных видов домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s.l. Были поставлены следующие задачи: сравнительный анализ активации рецепторных клеток вомероназального органа (ВНО) самцов мышей в ответ на стимуляцию запахом эстральной самки своего и чужого видов; сравнительный анализ прохождения обонятельных сигналов особей своего и близкородственных видов от выстилки ВНО до структур центральной нервной системы.

В качестве метода, позволяющего визуализировать активные нейроны на срезах рецепторной ткани ВНО и ткани обонятельных луковиц (ОЛ) в ответ на стимуляцию, было использовано иммуногистохимическое окрашивание с применением первичных антител против белка Fos [1]. Объектами исследования были молодые пoлoвoзрелые самцы и самки следующих видов: M. musculus, M. spicilegus, M. domesticus. Для стимуляции основной и дополнительной обонятельных систем самцов экспонировали к подстилке эстральной самки своего или чужого вида на протяжении 40 мин. в прерывистом режиме. Для оценки ответа на уровне рецепторной ткани ВНО самцов экспонировали к подстилке эстральной самки своего или чужого видов на протяжении 90 мин. Окрашивание осуществляли по стандартному протоколу с использованием первичных антител производства «Santa Cruz Biotechnology» (c-fos(4), sc-52 в разведении 1: 500). Для визуализации и подсчета Fos позитивных клеток был использован микроскоп Nikon© eclipse E400, соединенный с цифровой фотокамерой (Nikon© Coolpix 990). Обработку снимков производили с помощью программ ImageJ (NIH) и Рinnacle studio 8. Моча и другие выделения эстральной самки, которые содержит подстилка, имеют сложный химический состав и включают как летучие соединения, так и вещества с высокой молекулярной массой. Рецепторами нейронов базальной части ВНО воспринимаются соединения белково-пептидной природы, а рецепторы, экспрессирующиеся в апикальной части ВНО ближе к просвету органа, способны связывать как летучие соединения, так и вещества с относительно высокой молекулярной массой (нелетучие) [4].

В ответ на экспозицию подстилки самки M. domesticus в эструсе самцу своего вида (n = 20) Fos-иммунореактивность (ИР) в рецепторной ткани ВНО была зарегистрирована как в базальной зоне, так и в апикальной, что соответствует многокомпонентности сигнала. Основная часть Fos-позитивных клеток локализована в ростральной части ВНО. Округлая форма и расположение Fos-позитивных элементов на срезах ВНО позволяет идентифицировать их как ядра рецепторных нейронов ВНО [2, 3]. В ВНО самцов домовой мыши, экспонированной к подстилке нерецептивной самки, Fos-ИР выражена крайне слабо. На срезах рецепторной ткани ВНО контрольных животных, Fos-позитивные клетки отсутствовали (n = 10). В ответ на экспозицию подстилки самки M.spicilegus в эструсе самцу M. domesticus (n = 8) ИР к белку Fos была зарегистрирована, главным образом, в слое опopных клеток, а не рецепторных. Специфический паттерн активации в сенсорном эпителии отсутствовал. В ответ на экспозицию подстилки самки M. spicilegus в эструсе самцу своего вида (n = 8) была выявлена Fos-ИР в рецепторной ткани ВНО преимущественно в базальной зоне. Таким образом, паттерн активации в рецепторной ткани ВНО самцов этих двух видов в ответ на стимуляцию запахом рецептивной самки своего вида имел различия. Отсутствие специфического паттерна активации в рецепторной ткани в ответ на стимуляцию запахом чужого вида, по-видимому, может объясняться различным химическим составом, т.е. видоспецифичностью соединений феромональной природы, выделяемых рецептивной самкой. Экспозиция самцам подстилки самки в эструсе, как своего, так и чужого вида, вызывала активацию нейронов основной ОЛ как в слое гломерул, так и в слое митральных клеток. Причем четкая активация прослеживалась в ростральной и в каудальной частях ООЛ. В ответ на экспозицию самцам подстилки эстральной самки своего вида регистрировался четкий паттерн активации в каудальной части дополнительной обонятельной луковицы (ДОЛ) - в области проекций от базальной зоны ВНО, где экспрессируются рецепторы, предположительно участвующие в восприятии соединений с высокой молекулярной массой [4], у самцов всех трех исследованных видов. В то же время в ответ на экспозицию подстилки эстральной самки M. spicilegus самцам M.musculus и M. domesticus не было зарегистрировано ИР к белку Fos в ДОЛ. Запах эстральной самки чужого вида не вызывал активации как на уровне рецепторной ткани, так и на уровне соответствующей проекционной зоны ДОЛ. Таким образом, первичный сенсорный анализ биологической значимости сигнала протекает на уровне рецепторной ткани. Это подтверждает точку зрения, согласно которой система ольфакторной коммуникации двух филогенетических групп (синантропных и дикоживущих видов домовых мышей) существенно различается. На основании результатов данного исследования, а также ранее проведенных опытов [5, 6] можно сделать заключение, что не скрещивающихся в природе симпатрических видов домовых мышей прекопуляционная репродуктивная изоляция обеспечивается ее многократным дублированием на разных уровнях организации: от различий в поведении до разницы в рецепторном коде сигнала.

Исследования поддержаны РФФИ 10-04-01599.

Список литературы

  1. Sheng M., Greenberg M.E. The regulation and function of c-fos and other immediate early genes in the nervous system // Neuron. - 1990. - Vol. 4, № 4. - P. 477-485.
  2. Vaccarezza O.L., Sepich L.N., Tramezzani J.H. The vomeronasal organ of the rat // J. Anat. - 1981. - Vol. 32,
    № 2. - P. 167-185.
  3. Adams D.R. Fine structure of the vomeronasal and septal olfactory epithelia and of glandular structures // Microsc. Res. Tech. - 1992. - Vol. 23, № 1. - P. 86-97.
  4. Rodriguez I., Feinstein P., Mombaerts P. Variable patterns of axonal projections of sensory neurons in the mouse vomeronasal system // Cell. - 1999. - Vol. 97. - P. 199-208.
  5. Амбарян А.В., Котенкова Е.В. Сравнительный анализ пoлoвoго поведения домовых (Mus musculus) и курганчиковых (Mus spicilegus) мышей // Успехи современной биологии. - 2008. - Т. 128, №5. - С. 199-214.
  6. Вознесенская А.Е., Амбарян А.В., Ключникова М.А., Котенкова Е.В., Вознесенская В.В. Механизмы репродуктивной изоляции у домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s. iato: от поведения к рецепторам // ДАН. - 2010. - Т. 435, № 3. - С. 417-419.


О РОЛИ ТЕРМИНОВ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ

О РОЛИ ТЕРМИНОВ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ Статья в формате PDF 307 KB...

30 06 2026 13:20:55

ВОПРОСЫ ПАТОГЕНЕЗА МИОМЫ МАТКИ

ВОПРОСЫ ПАТОГЕНЕЗА МИОМЫ МАТКИ Статья в формате PDF 117 KB...

28 06 2026 1:10:26

ТОПОГРАФИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ ПОСТКАПИЛЛЯРОВ

ТОПОГРАФИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ ПОСТКАПИЛЛЯРОВ Лимфатические посткапилляры проходят от метаболических блоков с лимфатическими капиллярами до лимфатических сосудов первого порядка в контурном пучке микрорайона микроциркуляторного русла, чаще около собирательных венул или на разном удалении от них. ...

25 06 2026 16:11:41

РЕКЛАМА КАК ИНСТРУМЕНТ МАНИПУЛЯЦИИ СОЗНАНИЕМ

РЕКЛАМА КАК ИНСТРУМЕНТ МАНИПУЛЯЦИИ СОЗНАНИЕМ Статья в формате PDF 119 KB...

24 06 2026 22:53:54

МОРОЖЕНОЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЯДРА ПОДСОЛНЕЧНИКА

МОРОЖЕНОЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЯДРА ПОДСОЛНЕЧНИКА Статья в формате PDF 269 KB...

10 06 2026 5:17:10

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БИОРАЗНОБРАЗИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОТНО-ПОЯСНОЙ СТРУКТУРЫ ГОРНЫХ ЭКОСИСТЕМ АДЫГЕИ

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БИОРАЗНОБРАЗИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОТНО-ПОЯСНОЙ СТРУКТУРЫ ГОРНЫХ ЭКОСИСТЕМ  АДЫГЕИ Проведен анализ результатов многолетних исследований по выявлению состава и объема видового разнообразия,расположенных в наземных экосистемах региона. Наибольшая видовая насыщенность отмечена в среднегорной части района – темнохвойных лесах, где господствует пихта кавказская (запас на исследуемых территориях – 3950 тыс.м3, сомкнутость от 0,5 до 0,9). Нижний подъярус составляют бук восточный, эндемики – дуб скальный, липа кавказская, третичные реликты: граб кавказский, тис ягодный.Геоботанические описания экосистем субальпийских лугов Лагонакского нагорья(1500 м н.у.м.) показал всего 39 видов растений, что говорит о низком видовом богатстве этого сообщества. Число видов на площади 16 м2 изменялось от 7 до 26, в среднем 14,3 вида. Проективное покрытие почвы цветковыми растениями в среднем составляет 19 %. Экосистемы субальпийских лугов хаpaктеризуются высокой относительной численностью животного населения при сравнительно небольшом количестве видов. Здесь доминирует полевка кустариниковая – 51,3 %, обычны – крот кавказский– 2,0 %, другие виды редки, но хаpaктерны – бурозубка кавказская– 6,4 %, мышовка кавказская, а вдоль ручьев – полевка Роберта – 8,2 %. Регулярное сенокошение лугов приводит к обеднению флористического состава, снижению общей высоты травостоя и как следствие, к деградации, выпадению бурозубки кавказской, крота кавказского и полевки прометеевой, численность которых падает до 1,0 %. В результате антропогенного пресса в экосистемах горных поясов, первоначальная структура растительного и животного состава изменена почти на 70 % исследуемой территории. Экосистемы, сформированные в каменных осыпях, криволесьях, парковых лесах региона хаpaктеризуются богатым видовым составом и эндемичностью (от 30 до 70 %). Наиболее эффективным способом сохранения редких видов является охрана их в местах естественного обитания на особо охраняемых территориях. Необходимо выделить эталонные участки с редкими и уязвимыми видами и контролировать с учетом их экологических особенностей (например, горные склоны Пшеха-Су и Фишт с видами – лисохвост пушистоцветковый, лютик Елены, лапчатка чудесная, овсяница кавказская, овсяница джимильская; серна,тур западнокавказский,улар кавказский). ...

07 06 2026 1:28:50

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ ГЕЛЕНДЖИКСКОЙ БУХТЫ

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ ГЕЛЕНДЖИКСКОЙ БУХТЫ Статья в формате PDF 103 KB...

04 06 2026 10:49:12

МАТЕРИАЛЬНОЕ СТИМУЛИРОВАНИЕ ЗА РУБЕЖОМ И В РОССИИ

МАТЕРИАЛЬНОЕ СТИМУЛИРОВАНИЕ ЗА РУБЕЖОМ И В РОССИИ Статья в формате PDF 123 KB...

02 06 2026 11:44:48

НАРКОМАНИЯ И БЕРЕМЕННОСТЬ

НАРКОМАНИЯ И БЕРЕМЕННОСТЬ Статья в формате PDF 295 KB...

28 05 2026 9:51:17

«КОНСУЛЬТАТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ»

«КОНСУЛЬТАТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ» Статья в формате PDF 344 KB...

25 05 2026 13:41:30

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::