Сравнительные данные о лейкоцитарном составе крови черепах с полуводным образом жизни из Самарского зоопарка

Полный текст

Введение

Черепахи (Testudines) – один из четырех сохранившихся отрядов класса Пресмыкающиеся (Reptilia) – представляет собой с макроэволюционной точки зрения эволюционно уникальную и морфологически самобытную кладу позвоночных животных [1–5]. Экологически представителей данного отряда подразделяют на морских и наземных (сухопутные и пресноводные), большинство черепах ведет полуводный образ жизни [6]. По сведениям на 06.02.2024 «Базы данных рептилий» [7], отряд включает 370 современных видов, группируемых в 14 семейств и 2 подотряда.

Изучение видового разнообразия иммунного статуса является одной из важнейшей задач интенсивно развивающейся области – сравнительной иммуноэкологии, поскольку эколого-физиологические особенности и значительные различия в физиологических нормах иммунной защиты определяют специфику жизненной стратегии видов, позволяя им получать конкурентные преференции при выживании в условиях нарастающего воздействия глобальных экологических трендов. К важным трендам для черепах, которые ведут полуводный образ жизни, можно отнести, в частности, изменение климата, потерю важнейших мест размножения, вторжение морской воды в пресноводные местообитания [8].

Сравнение узконаправленных внутрисемейных или внутриродовых параметров с отбором образцов на уровне видов целесообразно проводить в унифицированных условиях, что исключает влияние географических и временных факторов.

Цель настоящей работы – сравнительный анализ направленности адаптивных реакций 16 видов черепах, содержащихся в Самарском зоопарке, относящихся с экологической точки зрения к наземным и ведущим полуводный образ жизни видам.

Материал и методы

Объекты исследования – 15 особей четырнадцати видов из подотряда Скрытошейные черепахи Cryptodira (у двух особей из семейства Trionychidae таксономическая принадлежность определена с уверенностью только до рода) и 2 особи двух видов из подотряда Бокошейные черепахи Pleurodira. Пол черепах определяли по внешним морфологическим признакам. Измерение длины карапакса (L. car., мм) проводили по его средней линии штангенциркулем.

Подотряд Cryptodira – Скрытошейные черепахи

Инфраотряд Durocryptodira – Твердопанцирные черепахи

Семейство Emydidae – Американские пресноводные черепахи

Род Graptemys – Горбатые черепахи

G. pseudogeographica – Миссисипская черепаха (самка, 181 мм)G. nigrinoda – Горбатая шишковатая черепаха (самец, 82 мм)

Род Terrapene – Коробчатые черепахи

T. triunguis – Каролинская коробчатая черепаха (самец, 106 мм)

T. ornata – Украшенная коробчатая черепаха (самец, 104 мм)

Семейство Geoemydidae – Азиатские пресноводные черепахи

Род Cuora – Шарнирные черепахи

C. mouhotii – Килевая коробчатая черепаха (самец, 169 мм)

Семейство Kinosternidae – Иловые черепахи

Род Kinosternon – Замыкающиеся черепахи

K. subrubrum – Пенсильванская замыкающаяся черепаха (самка, 110 мм; самка 95 мм)

K. leucostomum – Белогубая замыкающаяся черепаха (самец, 149 мм)

K. acutum – Табасская черепаха (самка, 97 мм)

Род Sternotherus – Мускусные черепахи

S. carinatus – Мускусная килеватая черепаха (самец, 125 мм)

S. odoratus – Обыкновенная мускусная черепаха (самка, 107 мм)

Род Staurotypus – Крестогрудые черепахи

S. triporcatus – Большая крестогрудая черепаха (самец, 244 мм)

Инфраотряд Trionychia – Мягкотелые черепахи

Семейство Trionychidae – Трехкоготные черепахи

Род Pelodiscus – Дальневосточные черепахи

P. sp.: либо P. sinensis – Китайский трионикс, либо P. maackii – Дальневосточная мягкотелая черепаха (самка, 250 мм)

Род Trionyx – Триониксы

T. – Трионикс неопределенного вида (самка, 255 мм)

Род Apalone – Апалоны

A. ferox – Злой трионикс (самец, 255 мм)

Подотряд Pleurodira – Бокошейные черепахи

Семейство Chelidae – Змеиношеие черепахи

Род Chelodina – Австралийские змеиношеие черепахи

C. siebenrocki – Змеиношеяя черепаха Зибенрока (самка, 219 мм)

Род Elseya – Элсеи

E. novaeguineae – Новогвинейская элсея (самец, 303 мм).

Экспериментальную работу проводили в соответствии с «Международными руководящими принципами для биомедицинских исследований на животных» [9]. Кровь для приготовления мазков (по два от каждой особи) получали из шейной вены черепах. Окраску по Романовскому проводили в течение 20 минут. Дифференцированный подсчет лейкоцитов осуществляли на микроскопе Meiji Techno (Japan, серия МТ 4000) с иммерсией (ув. ×1500). Выделяли следующие типы лейкоцитарных клеток (в %): гранулоциты (гетерофилы, базофилы, эозинофилы) и агранулоциты (моноциты, лимфоциты) [10–12]. Цифровые изображения клеток выполняли камерой Vision САМ для тринокулярного микроскопа.

На основании лейкоцитарной формулы крови рассчитали интегральные лейкоцитарные индексы в относительных единицах (обозначения: Л – лимфоциты; Э – эозинофилы; Г – гетерофилы; Б – базофилы): индекс сдвига лейкоцитов, ИСЛ = Ʃ гранулоцитов / Ʃ агранулоцитов; индекс соотношения лимфоцитов и эозинофилов, ИСЛЭ = Л / Э; индекс соотношения гетерофилов и эозинофилов, ИСГЭ = Г / Э; лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс, ИЛГ = Л × 10 / Э + Г + Б; индекс соотношения гетерофилов и лимфоцитов, ИСГЛ = Г / Л.

Полученные данные проверяли критериями согласия на соответствие нормальному распределению. Центральные тенденции и рассеяние показателей описывали медианой (Me) и интерквартильным размахом (IQR). В пакете прикладных программ «RStudio» использовали критерии: Краскела–Уоллиса (H) (при множественном сравнении независимых групп по одному признаку), Данна (D) (при попарном сравнении групп), Манна–Уитни (u) (при сравнении двух групп), коэффициент ранговой корреляции Спирмана (ρ). Классификацию исследованных видов проводили методом главных компонент. За величину статистической значимости принимали α = 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

Согласно принятой нами в настоящее время систематике [7], изученные виды черепах Самарского зоопарка относятся к пяти семействам: Emydidae, Geoemydidae, Kinosternidae, Trionychidae и Chelidae. Лейкоцитарные клетки крови черепах морфологически различались как в пределах одного семейства (рис. 1), так и между семействами (рис. 2).

 

Рисунок 1 – Лейкоцитарные клетки крови черепах семейства Kinosternidae: А – Sternotherus odoratus, Б – Staurotypus triporcatus, В – Kinosternon leucostomum

 

Рисунок 2 – Лейкоцитарные клетки крови видов черепах из разных семейств: А – Chelodina siebenrocki (Chelidae), Б – Apalone ferox (Trionychidae), В – Graptemys nigrinoda (Emydidae)

 

Количественное определение профиля лейкоцитов, представляющее собой относительную пропорцию пяти типов лейкоцитов (гетерофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов и лимфоцитов), является надежным показателем иммунной функции организма. Гетерофилы и лимфоциты – два наиболее распространенных типа лейкоцитов, составляющие вместе до 80–90% всех клеток [13, p. 761] и обладающие разными функциями в адаптивной и врожденной иммунной защите организма [14, p. 555]. Лимфоциты играют важную роль в клеточном адаптивном иммунитете (Т-клетки) и гуморальном адаптивном иммунитете (В-клетки), так как они производят иммуноглобулины, специфически распознающие антигены. Напротив, гетерофилы – фагоцитирующие клетки врожденной иммунной системы, образующие первую линию иммунной защиты от бактериальных патогенов при воспалительных поражениях, распознают эволюционно консервативные молекулярные структуры микробов через мембранно-связующие рецепторы [15, p. 799].

Начнем с подотряда Cryptodira и обратимся к табл. 1. Сравнительный анализ лейкограмм представителей двух родов из семейства Emydidae – горбатых Graptemys (G. pseudogeographica, G. nigrinoda) и коробчатых Terrapene (T. triunguis, T. ornata) черепах – показал пониженное содержание гетерофилов и повышенное базофилов в крови горбатых по сравнению с коробчатыми черепахами. Повышенное значение ИСГЛ у видов рода Terrapene показывает активацию врожденного иммунитета и готовность организма справиться с инфекцией через гетерофилы, но не за счет лимфоцитов. Лейкоцитарный профиль C. mouhotii – представителя семейства Geoemydidae – отличался от лейкоцитарного профиля представителей горбатых и коробчатых черепах низким содержанием лимфоцитов и значительным повышением гетерофилов, что иллюстрирует более высокую активацию врожденных иммунных реакций.

 

Таблица 1 – Лейкоцитарный состав периферической крови черепах семейств Emydidae и Geoemydidae

Показатель лейкограммы	Emydidae				3. Geoemydidae		Статистические показатели
	1. Род Graptemys		2. Род Terrapene
	Me	IQR	Me	IQR	Me	IQR	D, Н	р
Гетерофилы, %	8,00	2,50	19,50	5,00	48,5	9,50	D₁₋₂ = 2,66	0,02
							D₁₋₃ = 3,84	0,0003
Эозинофилы, %	6,00	9,00	14,50	24,00	5,00	3,00	Н = 1,08	0,60
Базофилы, %	31,50	8,50	11,50	11,50	8,00	3,00	D₁₋₂ = 2,97	0,008
							D₂₋₃ = 3,07	0,006
Моноциты, %	4,00	1,00	2,00	4,50	1,00	0,50	D₁₋₃ = 2,58	0,02
Лимфоциты, %	49,50	6,00	50,00	6,00	36,50	11,00	D₁₋₃ = 2,39	0,04
							D₂₋₃ = 3,07	0,03
Гранулоциты, %	47,00	6,50	48,00	10,50	62,50	10,50	D₁₋₂ = 2,65	0,02
							D₁₋₃ = 2,60	0,02
Агранулоциты, %	53,00	6,50	52,00	10,50	37,50	10,50	D₁₋₂ = 2,65	0,02
							D₁₋₃ = 2,60	0,02
ИСЛ, отн. ед.	0,88	0,23	0,92	0,38	1,70	0,72	D₁₋₃ = 2,65	0,02
							D₂₋₃ = 2,60	0,02
ИСЛЭ, отн. ед.	9,31	13,54	7,54	13,40	8,26	4,48	Н = 0,43	0,80
ИСГЭ, отн. ед.	1,45	2,52	2,67	6,02	10,25	6,89	D₁₋₃ = 2,58	0,02
ИЛГ, отн. ед.	10,53	2,66	10,63	3,37	5,92	2,83	D₁₋₃ = 2,39	0,04
							D₂₋₃ = 2,60	0,02
ИСГЛ, отн. ед.	0,16	0,06	0,37	0,09	1,38	0,65	D₁₋₂ = 2,53	0,03
							D₁₋₃ = 3,79	0,0004
							D₂₋₃ = 2,53	0,03

Примечание. Me – медиана; IQR – интерквартильный размах; D – критерий Данна; Н – критерий Краскела–Уоллиса; р – уровень значимости; статистически значимые различия выделены жирным шрифтом.

 

Сравнение адаптивных реакций системы крови семейства Иловые черепахи Kinosternidae провели на представителях трех родов: Замыкающиеся черепахи Kinosternon, Мускусные черепахи Sternotherus и Крестогрудые черепахи Staurotypus. Лейкоцитарный профиль замыкающихся черепах отличался от мускусных и крестогрудых черепах повышенным содержанием базофилов. Снижение неспецифической защитной системы крови мускусных черепах (содержание гранулоцитов) компенсировалось повышением специфической реакции иммунной системы (содержание лимфоцитов), что отражало адаптивный ответ и, по всей видимости, обеспечивало устойчивое функционирование организма. Различия по интегральным лейкоцитарным индексам внутри семейства выражены слабо и затрагивали только два показателя: индекс сдвига лейкоцитов – ИСЛ, значение которого было выше у замыкающихся черепах по сравнению с мускусными, и лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс – ИЛГ, значение которого ниже (табл. 2).

 

Таблица 2 – Лейкоцитарный состав периферической крови черепах семейства Kinosternidae

Показатель лейкограммы	1. Род Kinosternon		2. Род Sternotherus		3. Род Staurotypus		Статистические показатели
	Me	IQR	Me	IQR	Me	IQR	D, Н	р
Гетерофилы, %	21,00	6,00	7,00	22,00	21,50	8,00	Н = 1,35	0,50
Эозинофилы, %	18,50	7,00	21,00	20,00	26,00	3,00	Н = 5,45	0,06
Базофилы, %	8,00	3,50	4,00	3,00	4,00	1,00	D₁₋₂ = 3,15	0,004
							D₁₋₃ = 2,73	0,01
Моноциты, %	5,50	2,50	6,00	3,00	2,00	2,50	Н = 3,71	0,15
Лимфоциты, %	47,00	12,00	57,00	6,00	44,00	7,50	D₁₋₂ = 3,20	0,004
Гранулоциты, %	48,50	16,00	38,00	3,00	51,50	10,00	D₁₋₂ = 2,93	0,01
Агранулоциты, %	51,50	16,00	62,00	3,00	48,50	10,00	D₁₋₂ = 2,93	0,01
ИСЛ, отн. ед.	0,95	0,63	0,61	0,07	1,06	0,44	D₁₋₂ = 2,93	0,01
ИСЛЭ, отн. ед.	2,56	1,90	3,00	4,75	1,76	0,45	Н = 5,72	0,05
ИСГЭ, отн. ед.	1,35	0,33	0,25	3,32	0,82	0,21	Н = 4,27	0,11
ИЛГ, отн. ед.	9,70	5,55	14,73	2,71	8,56	3,13	D₁₋₂ = 3,12	0,005
ИСГЛ, отн. ед.	0,43	0,25	0,12	0,42	0,48	0,25	Н = 4,01	0,13

Примечание. Me – медиана; IQR – интерквартильный размах; D – критерий Данна; Н – критерий Краскела–Уоллиса; р – уровень значимости; статистически значимые различия выделены жирным шрифтом.

 

Инфраотряд Мягкотелые черепахи Trionychia, представленный видами Pelodiscus sp., Trionyx sp. и Apalone ferox (семейство Trionychidae), отличался по лейкоцитарному составу крови от инфраотряда Твердопанцирные черепахи Durocryptodira (семейства Emydidae, Geoemydidae и Kinosternidae) повышенным количеством гетерофилов и моноцитов, а также пониженным содержанием эозинофилов. Лейкоцитарные интегральные индексы ИСЛЭ, ИСГЭ и ИСГЛ мягкотелых черепах были выше аналогичных показателей твердопанцирных черепах, что иллюстрировало возрастание неспецифической реактивности организма в унифицированных условиях зоопарка (табл. 3).

 

Таблица 3 – Лейкоцитарный состав периферической крови черепах инфраотрядов Trionychia и Durocryptodira

Показатель лейкограммы	Trionychia		Durocryptodira		Статистические показатели
	Me	IQR	Me	IQR	u	р
Гетерофилы, %	29,50	10, 50	19,00	14,00	2,74	0,006
Эозинофилы, %	7,50	5,50	13,00	19,00	2,51	0,011
Базофилы, %	7,00	11,50	8,000	11,00	1,18	0,237
Моноциты, %	11,00	15,50	4,00	4,00	2,44	0,014
Лимфоциты, %	45,50	10,50	49,00	11,00	1,02	0,303
Гранулоциты, %	41,00	19,50	47,00	15,00	1,14	0,253
Агранулоциты, %	59,00	19,50	53,00	15,00	1,14	0,253
ИСЛ, отн. ед.	0,69	0,65	0,88	0,55	1,14	0,253
ИСЛЭ, отн. ед.	6,77	6,82	3,57	7,50	2,39	0,016
ИСГЭ, отн. ед.	3,62	4,83	1,33	3,24	2,94	0,003
ИЛГ, отн. ед.	10,65	6,04	10,20	4,56	0,40	0,683
ИСГЛ, отн. ед.	0,67	0,36	0,38	0,30	2,44	0,014

Примечание. Me – медиана; IQR – интерквартильный размах; u – критерий Манна–Уитни; р – уровень значимости; статистически значимые различия выделены жирным шрифтом.

 

Перейдем к подотряду Pleurodira. Представляющие семейство Chelidae два вида – Chelodina siebenrocki и Elseya novaeguineae – значительно различались между собой по лейкоцитарному профилю крови (табл. 4). Соотношение индексов ИСЛ, ИЛГ и ИСГЛ свидетельствовало о возрастании неспецифической реактивности организма и физиологического стресса у E. novaeguineae в условиях зоопарка.

 

Таблица 4 – Лейкоцитарный состав периферической крови черепах семейства Chelidae

Показатель лейкограммы	Chelodina siebenrocki		Elseya novaeguineae		Статистические показатели
	Me	IQR	Me	IQR	u	р
Гетерофилы, %	12,000	0,750	24,000	4,750	2,16	0,03
Эозинофилы, %	14,000	2,000	12,500	2,000	0,14	0,88
Базофилы, %	4,500	2,250	8,000	1,750	1,15	0,24
Моноциты, %	10,500	1,750	2,500	1,250	2,16	0,03
Лимфоциты, %	61,000	1,750	52,500	8,250	1,87	0,06
Гранулоциты, %	30,000	3,000	44,000	9,000	2,16	0,03
Агранулоциты, %	70,000	3,000	56,000	9,000	2,16	0,03
ИСЛ, отн. ед.	0,429	0,061	0,788	0,362	2,16	0,03
ИСЛЭ, отн. ед.	4,212	1,450	4,212	1,227	0,43	0,68
ИСГЭ, отн. ед.	0,929	0,300	2,007	0,214	2,16	0,03
ИЛГ, отн. ед.	20,356	2,591	11,972	3,721	2,16	0,03
ИСГЛ, отн. ед.	0,197	0,019	0,449	0,215	2,16	0,03

Примечание. Me – медиана; IQR – интерквартильный размах; u – критерий Манна–Уитни; р – уровень значимости; статистически значимые различия выделены жирным шрифтом.

 

Сравнительный анализ усредненных показателей белой крови видов подотрядов Скрытошейные черепахи Cryptodira и Бокошейные черепахи Pleurodira выявил повышенное содержание лимфоцитов, агранулоцитов и, соответственно, значимое возрастание ИЛГ и снижение ИСЛ в крови Pleurodira (табл. 5).

 

Таблица 5 – Лейкоцитарный состав периферической крови черепах подотрядов Cryptodira и Pleurodira

Показатель лейкограммы	Cryptodira		Pleurodira		Статистические показатели
	Me	IQR	Me	IQR	u	р
Гетерофилы, %	20,00	16,00	18,00	12,00	0,48	0,627
Эозинофилы, %	10,00	17,00	13,50	3,00	0,59	0,549
Базофилы, %	8,00	13,00	6,50	4,00	1,12	0,260
Моноциты, %	4,00	5,00	6,00	8,00	0,69	0,489
Лимфоциты, %	48,00	11,00	57,00	8,50	2,58	0,009
Гранулоциты, %	47,00	15,00	36,00	14,00	2,08	0,037
Агранулоциты, %	53,00	15,00	64,00	14,00	2,08	0,037
ИСЛ, отн. ед.	0,88	0,55	0,56	0,35	2,08	0,037
ИСЛЭ, отн. ед.	4,33	7,42	4,21	1,00	0,05	0,958
ИСГЭ, отн. ед.	1,71	3,63	1,70	1,07	0,72	0,469
ИЛГ, отн. ед.	10,20	5,25	15,89	8,38	2,38	0,017
ИСГЛ, отн. ед.	0,43	0,36	0,32	0,25	0,90	0,363

Примечание. Me – медиана; IQR – интерквартильный размах; u – критерий Манна–Уитни; р – уровень значимости; статистически значимые различия выделены жирным шрифтом.

 

Ранговым коэффициентом корреляции Спирмена (ρ) установлены взаимосвязи изменения лейкоцитарных показателей крови с размерами черепах. Выявлены: положительные значимые корреляции – с содержанием гетерофилов и значениями лейкоцитарных индексов (ИСЛЭ, ИСГЭ, ИСГЛ); отрицательные значимые корреляции – с содержанием эозинофилов в крови черепах (табл. 6), что отражает усиление роли неспецифической резистентности организма черепах в ходе онтогенеза.

 

Таблица 6 – Корреляционная взаимосвязь длины карапакса с показателями лейкоцитарного профиля черепах

Показатель лейкограммы	ρ	р
Гетерофилы, %	0,41	0,002
Эозинофилы, %	−0,39	0,003
ИСЛЭ, отн. ед.	0,36	0,005
ИСГЭ, отн. ед.	0,49	0,0001
ИСГЛ, отн. ед.	0,37	0,005

Примечание. ρ – ранговый коэффициент корреляции Спирмена; р – уровень значимости; в таблице приведены только значимые различия.

 

Иммунный ответ организма эволюционно связан с темпом и продолжительностью жизни, долгоживущие виды должны развивать более сильные и качественные иммунные реакции, приспосабливаясь к специфическому комплексу экологических факторов среды [16, p. 577]. Черепахи, имеющие дополнительно к лимфо-миелоидному комплексу (гомологичному лимфоидной системе позвоночных животных), надежный физический механизм защиты от хищников в виде прочного панциря, стареют медленнее и живут дольше, чем их незащищенные родственники [17, p. 1464].

Врожденная и адаптивная иммунные системы позвоночных не являются независимыми друг от друга, между ними существуют сложные связи [18, p. 972], однако гетерофилы и лимфоциты традиционно классифицируются как первичные составляющие врожденной и адаптивной защиты, соответственно [19, p. 1010], и их соотношение используется в качестве меры физиологического стресса в экофизиологических исследованиях [13, p. 768]. На уровне видов черепах выявлена высокая вариабельность показателя ИСГЛ, при этом минимальное значение данного индекса (0,07) отмечено у S. odoratus из семейства Kinosternidae, а максимальное (1,38) у C. mouhotii из семейства Geoemydidae (рис. 3). Значительно повышенное значение ИСГЛ показывает активацию врожденного иммунитета C. mouhotii (Geoemydidae) в условиях повышенного физиологического стресса. Сравнительный анализ ИСГЛ подтверждает наличие разных исходных уровней гетерофилов и лимфоцитов у разных видов черепах (табл. 7).

 

Рисунок 3 – Распределение видов черепах в порядке возрастания значений индекса ИСЛГ

 

Таблица 7 – Сравнительный анализ показателя ИСГЛ черепах

Сравниваемые пары видов		D	р*
Graptemys pseudogeographica	Cuora mouhotii	3,84	0,010
Graptemys nigrinoda	Cuora mouhotii	4,04	0,006
Graptemys nigrinoda	Apalone ferox	3,69	0,020
Cuora mouhotii	Sternotherus odoratus	4,50	0,0008
Cuora mouhotii	Chelodina siebenrocki	3,73	0,027
Sternotherus odoratus	Apalone ferox	4,15	0,003

Примечание. D – критерий Данна; р* – уровень значимости с учетом поправки Бонферрони; в таблице приведены только значимые различия.

 

Значительные различия в соотношении гетерофилов и лимфоцитов в крови черепах выявлены и на уровне семейств. Так, у черепах семейств Emydidae, Chelidae и Kinosternidae значение индекса ИСГЛ было ниже, чем черепах семейства Geoemydidae (рис. 4).

 

Рисунок 4 – Усредненные значения соотношения гетерофилов и лимфоцитов семейств черепах. Значимые различия: Emydidae – Trionychidae (D = 3,56; p = 0,003); Emydidae – Geoemydidae (D = 4,07; p = 0,0004); Chelidae – Geoemydidae (D = 3,09; p = 0,02); Kinosternidae – Geoemydidae (D = 3,00; p = 0,02)

 

По результатам лейкоцитарного профиля черепах проведен анализ методом главных компонент. Первая главная компонента (собственное значение 444,36) описывала приблизительно 72,82% общей дисперсии и значительно превосходила по информационной насыщенности другие компоненты. Вторая главная компонента (собственное значение 117,81) объясняла 19,31% дисперсии. Первая факторная ось обладала наиболее сильной положительной корреляцией с переменными: лимфоциты (0,96) и ИЛГ (0,91), отрицательной корреляцией – с переменными: гетерофилы (−0,93), ИСГЛ (−0,97) и ИСЛ (−0,95). Вторая главная компонента имела сильную положительную корреляцию с переменной базофилы (0,97) (рис. 5).

 

Рисунок 5 – График факторных координат, построенный на основе лейкоцитарного профиля черепах

 

Черепахи изученных семейств по усредненным показателям лейкоцитарного профиля крови оказались разбросанными по факторному пространству выделенных главных компонент (рис. 6). По первой компоненте представители семейств были близки друг к другу, за исключением семейства Geoemydidae, располагающегося в четвертом квадранте удаленно от остальных семейств черепах, что обусловливалось относительно высоким содержанием в крови гетерофильных лейкоцитарных клеток. В то же время семейства Chelidae, Kinosternidae и Trionychidae, занимающие третий квадрант, по совокупности лейкоцитарных показателей были ближе между собой по второй главной компоненте, которая, как уже отмечалось, дает объяснение втрое меньшей дисперсии (19,31%), чем первая главная компонента. Показатели интегральных лейкоцитарных индексов, конкретизирующие точки приложения факторов на разных уровнях иммунного ответа, выявили сходные эколого-физиологические механизмы адаптации видов черепах трех семейств за счет относительно невысокой изменчивости параметров адаптивного и врожденного иммунитета. Удаленно от них, во втором квадранте, располагались черепахи семейства Emydidae, в лейкоцитарном профиле которых значительную долю составляли базофилы, обладающие регуляторной, гомеостатической и защитной функций, благодаря выделению биологически активных веществ, накапливающихся в гранулах или синтезируемых при активации клетки.

 

Рисунок 6 – Ординационная диаграмма в пространстве главных компонент, построенная по лейкоцитарному профилю черепах

 

Таким образом, различия по исследованным лейкоцитарным показателям между семействами Emydidae и Geoemydidae гораздо значительнее, чем между Chelidae, Kinosternidae и Trionychidae.

Возможность проведения анализа лейкоцитарных профилей в представленном филогенетическом контексте (16 видов черепах пяти семейств) выявляет разные исходные уровни гетерофилов и лимфоцитов, позволяя рассматривать соотношение гетерофилов и лимфоцитов как важный экофизиологический показатель адаптации организма черепах к унифицированным условиям террариумного содержания. Установленная положительная корреляция количества гетерофилов с размерами тела черепах показывает, что виды больше полагаются на неспецифическую и воспалительную иммунную защиту, которая сильнее выражена у представителей семейства Geoemydidae, испытывающих, по-видимому, в условиях зоопарка больший стресс по сравнению с представителями других семейств.

Выводы

1. Сравнение лейкограмм черепах двух родов – Graptemys и Terrapene семейства Emydidae – выявило пониженную долю гетерофилов и повышенную базофилов у первых (G. pseudogeographica, G. nigrinoda) по сравнению со вторыми (T. triunguis, T. ornata).
2. В лейкоцитарном профиле Cuora mouhotii (Geoemydidae) выявлено высокое содержание гетерофилов, показывающее высокую активацию врожденных иммунных реакций.
3. Более близкими по лейкоцитарному составу крови оказались виды черепах семейства Kinosternidae, принадлежащие трем родам – Kinosternon (K. subrubrum, K. leucostomum, K. acutum), Sternotherus (S. carinatus, S. odoratus) и Staurotypus (S. triporcatus), отличающиеся относительно небольшой изменчивостью интегральных лейкоцитарных индексов.
4. По лейкоцитарному составу крови инфраотряд Trionychia, представленный видами Pelodiscus sp., Trionyx sp. и Apalone ferox (Trionychidae), отличался от инфраотряда Durocryptodira (Emydidae, Geoemydidae и Kinosternidae) повышенным количеством гетерофилов и моноцитов, невысоким содержанием эозинофилов.
5. У представителей подотряда Pleurodira (Chelidae) отмечено повышенное содержание агранулоцитов, в том числе лимфоцитов, по сравнению с видами подотряда Cryptodira (Emydidae, Geoemydidae, Kinosternidae, Trionychidae).
6. Выявлена взаимосвязь изменения показателей лейкоцитарного профиля показателей (гетерофилов, ИСЛЭ, ИСГЭ, ИСГЛ) крови от размеров тела черепах, показывающая усиление роли неспецифической резистентности организма в ходе онтогенеза.
7. Отмечена высокая вариабельность соотношения гетерофилов и лимфоцитов как показателя физиологического стресса разных видов черепах: минимальное значение индекса зарегистрировано у Sternotherus odoratus (Kinosternidae), а максимальное – у Cuora mouhotii (Geoemydidae).

Благодарности

Авторы выражают признательность сотрудникам Самарского зоопарка А.М. Балтушко, Н.А. Березину, Д.А. Казандаеву, А.Е. Кузовенко и А.А. Маряшину за организацию условий для забора крови у рептилий.

Об авторах

Елена Борисовна Романова

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: romanova@ibbm.unn.ru

доктор биологических наук, профессор кафедры экологии

Россия, г. Нижний Новгород

Ирина Александровна Столярова

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: irinaisto75@gmail.com

магистрант кафедры экологии

Россия, г. Нижний Новгород

Андрей Геннадьевич Бакиев

Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН

Email: herpetology@list.ru

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биоразнообразия

Россия, г. Тольятти, Самарская область

Роман Андреевич Горелов

Институт экологии Волжского бассейна РАН – филиал Самарского федерального исследовательского центра РАН

Email: gorelov.roman@mail.ru

кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории биоразнообразия

Россия, г. Тольятти, Самарская область

Список литературы

Дополнительные файлы