СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПИГМЕНТНЫХ КЛЕТОК ЖИВОТНЫХ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ЕЕ УСТОЙЧИВОСТЬ В ОНТОГЕНЕЗЕ И ЭВОЛЮЦИИ (2013)
В статье представлены сведения о пигментной системе животных. Обозначены отличия в строении и функциональных особенностях пигментной системы пойкилотермных и гомойотермных позвоночных. В частности, окрас покровов гомойотермных животных является достаточно статичным, тогда как у пойкилотермных он динамический. Рассматривается иерархия различных типов изменения окраски, взаимосвязь регуляторов пигментных реакций и трансформация их функций с появлением теплокровности.
The article provides information about a complex biological system, found in poikilothermic animal – the pigment system. It is marked differences in the structure and functional features of the pigment system of poikilothermic or homoiothermic animals. In particular, color sheet is static in homeothermic animal, whereas it is dynamic in poikilothermic ones. Discusses the hierarchy of various types of colour changes, the relationship of regulators of pigment reaction and the transformation of regulator’s functions in warm-blooded animals during the evolution.
Идентификаторы и классификаторы
Любому организму свойственна способность адаптироваться к условиям окружающей среды. Немаловажным компонентом этой способности является синтез пигментов. Пигменты могут выполнять разнообразные функции, участвуя в энергетических процессах, транспортировке газов, ферментативном расщеплении, пластическом обмене, цветовой адаптации покровов к условиям внешней среды. Пигмент, представляя первичный органический субстрат трансформации солнечного света в энергию органического синтеза, является в то же самое время основным фактором естественной защиты животного от действия солнечной радиации.
Список литературы
- Беспятых А.Ю., Бурлакова О. В., Голиченков В.А. Мелатонин как антиоксидант:
основные функции и свойства // Успехи современной биологии. – 2010. – Т. 130,
№5. – С. 487-496. - Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир, 1986. – 422 с.
- Бурлакова О.В., Голиченков В.А., Калистратова Е.Н., Попов Д.В. Способ анализа
жидкой среды на присутствие мелатонина // Бюл. Откр.Изобр. – 1991. – № 16. - А.с.
N 1645892. - Бурлакова О.В., Калистратова Е.Н., Мацкевич А.А., Попов Д.В., Голиченков В.А.
Становление циркадианных ритмов физиологических реакций пигментной системы
в онтогенезе бесхвостых амфибий // Вестник Московского университета.– 2005. – № - – С. 13-18
- Голиченков В.А. Некоторые проблемы регуляции меланоцитов в онтогенезе
амфибий //Вестник МГУ. Cер. 16. Биол. – 1978. – №3. – C. 45-51. - Голиченков В.А. Биология меланофоров амфибий //Успехи современной биологии.
– 1979. – T.87, №3. – C. 442-458. - Голиченков В.А. Физиологические и морфологические реакции меланофоров и их
регуляция в онтогнезе бесхвостых амфибий // Aвтореферат дисс. док. биол. –
Москва.: 1980. – 44 с. - Голиченков В.А., Братчик Р.Л. Прямая реакция меланофоров Rana temporaria L. на
действие света и темноты // Вестник МГУ. Cер. 16. Биол. – 1974. – №1. – C. 21-27. - Голиченков В.А., Бродский В.Л., Захарова Л.А. Корвин-Павловский Е.Г. , Лебедев.
Э.А. Цитометрические параметры меланоцитов в онтогенезе Rana temporaria L. в
норме и эксперименте // Hаучные доклады Высш.школы. Биол. Науки. – 1978. – № - – С. 35-38.
- Голиченкова И.Ф., Голиченков В.А. Голубева Л.А. Меланофороные реакции в
развитии травяной лягушки // Вестник МГУ.Cер. 16. Биол. – почв. – 1972. – №1. – C.
25-33. - Голиченков В.А., Голиченкова И.Ф., Попов В.В. Поведение меланофоров у
головастиков травяной лягушки, выращенной в темноте //ДАН СССР. – 1970. – Т.
195, № 5. – С. 1219-1221. - Голиченков В.А., Голиченкова И.Ф., Попов В.В. Вторичные реакции меланофоров
в развитии // ДАН СССР. – 1972. – Т. 203, № 2. – С. 463-466. - Голиченков В.А. Карташева Г.Д. Об участии глаза в контракции дермальных меланофоров // ДАН СССР. – 1973. – Т. 210, № 3. – С. 701-704.
- Голиченков В.А. Соколова З.А. Роль пинеального комплекса и латеральных глаз в регуляции суточного ритма изменения состояния дермальных меланофоров и деление клеток роговичного эпителия у личинок травяной лягушки // Онтогенез. – 1980. – Т. 2. – С. 314-317.
- Голиченков В.А., Соколова З.А. Выделение меланинагрегирующего вещества фронтальным и пинеальным органами личинок остромордой лягушки // Hаучные доклады Высш.школы. Биол. Науки. – 1982. – № 1. – С. 50-58.
- Голиченков В.А., Соколова З.А. Компенсаторное ускорение функционального созревания мелатонинвыделяющих структур у личинок остромордой лягушки // Журн. общ. биол. – 1984. – Т. 45, № 4. – С. 541-556.
- Джапова В.В, Стародубов С.М., Голиченков В.А. Влияние фона на пигментацию личинок Xenopus laevis // Вестник МГУ.Cер. 16. Биол. – 2012. – №2. – C. 7-12.
- Захарова Л.А. Влияние световых условий на развитие меланиновой пигментации в онтогенезе амфибий // Автореф.канд.дисс. – М.: 1983. – 22 с.
- Казакевич Г.Д. О локальном влиянии глаза на дермальные меланофоры личинок травяной лягушки // В кн.: «Состояние и перспективы развития морфологии».– М.: Наука, 1979. – С. 142-143.
- Казакевич Г.Д. Пигментные реакции в личиночном развитии травяной лягушки и роль глаза в их регуляции // Автореф.канд.дисс. – М.: 1980. – 22 с.
- Панков Ю.А. Гормоны гипофиза // В кн.: Биохимия гормонов и гормональной регуляции. – М.: Наука. 1976. – С. 44—67.
- Рапопорт С.И., Голиченков В.А. Мелатонин: теория и практика. – М.: Медпрактика-М», 2009. – 100 с.
- Стародубов С.М. Голиченков В.А. Деление дермальных меланофоров // ДАН СССР. – 1978. – Т. 139, № 4. – С. 962-963.
- Стародубов С.М., Голиченков В.А. Митотическое деление дермальных меланофоров личинок бесхвостых амфибий // ДАН СССР. – 1979. – Т. 246, № 3. – С. 721-723.
- Babak E. Zur chromatischen Haufunktion der Amphibien. Arch. f.d.Ges. Physiol., 1910, bd. 131, p. 87-118.
- Bagnara J.T. Tail melanophores of Xenopus in normal development and regeneretaion, Biol. Bull., 1960, vol. 118, pp. 1-8.
- Bagnara J.T. The pineal and body lightening reaction of larval amphibians. Gen. and Compar. Endocrinol., 1963, vol.3, pp. 86-100.
- Bagnara J.T. Independent action of pineal and hypophysis in regulation of chromatophres of Anura larvae. Gen. and Compar. Endocrinol., 1964, vol. 4, pp. 299-303.
- Bagnara J.T. Cytology and cytophsiology of nonmelanophore pigment cells. Gen. and Compar. Endocrinol., 1966, vol. 20, pp. 173-205.
- Bogenschütz H. Über den Ferbwechsel von Rana esculente nach Epiphysectomie. Experientia, 1967, Bd. 23, pp. 967-971.
- Bytinski-Salz H. Chromatophore studies IX. The bechavior of the epidermal melanophores of anurans during immigration into the conea after extirpation of the eye. Arch. Ital. Anat. Embriol., 1964, vol. 57, pp. 105-144.
- Eichler V., Moore R. Studies on HIOMT in frog brain and retina. Comp.Bioch.Physiol., 1975, vol. 50, 1 C, pp. 89-95.
- Fitzpatrick F. et al. Terminology of vertebrate melanin containing cells. Science, 1966, vol. 152, pp. 88-91.
- Hogben L.D. The pigment effector system. A review of the physiology of colour response. Edinburg, 1924, p. 324.
- Hogben L.D. The chromatic function in the lower verterbrates. //Успехи совр. биол. – 1936 - Т. 5. – С. 261-292.
- Laurens H. The reaction of the melanophores of Amblystoma. The supposed influence of pineal organ. J. Exptl. Zool., 1916, vol. 20, pp. 237-261.
- Van der Lek B. Photosensitive of melanophores. Some aspects of the light induced pigment migrations in the tailfin melanophres of larvae of clawed toad Xenopus laevis (Daudin). Rotterdam, 1967, 98 p.
- Pehlemann F.W. Der Morphologische Farbwechsel von Xenopus laevis larven. Roux Arch. Entwicklungsmech. Organismen, 1909, Bd. 28, pp. 629-660.
- Quay W. Retinal and pineal hudroxyindole-o-methyltransferase activity in vertebrates. Life Science, 1965, vol. 4, pp. 983-991.
- Veerdonk F.C.G. Demonstration of melatonin in amphibian. Currents in modern biologi., 1967, vol.1, pp.175-177.
Bespyatyh A.Yu., Burlakova O.V., Golichenkov V.A. Melatonin kak antioksidant: osnovnye funkcii I svoistva [Melatonin as antioxidant: main functions and prorerty] Uspehi sovremennoj biologi, 2010, vol. 130, no. 5, pp. 487-496.
2. Britton G. Biohimija prirodnyh pigmentov. [Biochemistry of natural pigment]. M.: Mir, 1986. 422p.
3. Burlakova O.V., Golichenkov V.A., Kalistratova E.N., Popov D.V. Sposob analiza dzgidkoy sredy na prisutsvie melatonina [Test of liqua medium on melatonin]. Bull. Otkr. Iso br, 1991, no. 16, А.s. N 1645892
4. Burlakova O.V., Kalistratova E.N., Mackevich A.A., Popov D.V., Golichenkov V.A. Stanovlenie cirkadiannyh ritmov fiziologicheskih reakcij pigmentnoj sistemy v ontogeneze beshvostyh amfibij. [Formation of cyrcadianny rhythms of physiological reactions of pigmentary system ontogenesis in tailless amphibians]. Vestnik Moskovskogo universiteta, 2005, no.1, pp. 13-18.
5. Golichenkov V.A. Nekotorye problemy reguljacii melanocitov v ontogeneze amfibij. [Some problems of regulation melanophores in amphibians ontogenesis].Vestnik MGU.Cer. 16. Biol., 1978, no. 3, pp. 45-51.
6. Golichenkov V.A. Biologija melanoforov amfibij. [Biology of melanophore of amphibians]. Uspehi sovremennoj biologii, 1979, vol. 87, no. 3, pp. 442-458.
7. Golichenkov V.A. Fiziologicheskie i morfologicheskie reakcii melanoforov i ih reguljacija v ontogneze beshvostyh amfibij. [Physiological and morphological reactions of melanophore and their regulation in ontogenesis tailless amphibians]. Avtoreferat dok.diss. biol. Moskva.: 1980. 44 p.
8. Golichenkov V.A., Bratchik R.Ya. Prjamaja reakcija melanoforov Rana temporaria L. na dejstvie sveta i temnoty. [Direct reaction of melanophore of Rana temporaria L. on light and darkness action]. Vestnik MGU.Cer. 16. Biol, 1974, no. 1, pp. 21-27.
9. Golichenkov V.A., Brodskij V. Ya., Zaharova L.A. Korvin-Pavlovskaja E.G. , Lebedev Je.A. Citometricheskie parametry melanocitov v ontogeneze Rana temporaria L. v norme i jeksperimente. [Cytometric parameters melanophore in ontogenesis Rana temporaria L. in normal and experimental conditions]. Nauchnye doklady Vyssh.shkoly. Biol. Nauki, 1978, no. 4, pp. 35-38.
10. Golichenkova I.F., Golichenkov V.A. Golubeva L.A. Melanoforonye reakcii v razvitii travjanoj ljagushki. [Melanophore reaction in development of Rana temporaria L.]. Vestnik MGU.Cer. 16. Biol.–pochv, 1972, no. 1, pp. 25-33.
11. Golichenkov V.A., Golichenkova I.F., Popov V.V. Povedenie melanoforov u golovastikov travjanoj ljagushki, vyrashhennoj v temnote. [Behavior of melanophore at tadpoles of the grass frog who has been grown up in the dark]. DAN SSSR, 1970, vol. 195, no. 5, pp. 1219-1221.
12. Golichenkov V.A., Golichenkova I.F., Popov V.V. Vtorichnye reakcii melanoforov v razvitii. [Second melanophore reaction in development]. DAN SSSR, 1972, vol. 203, no.2. – S. 463-466.
13. Golichenkov V.A. Kartasheva G.D. Ob uchastii glaza v kontrakcii dermal’nyh melanoforov. [About eye’s role in a counteraction of dermal melanophore]. DAN SSSR, 1973, vol. 210, no. 3, pp. 701-704.
14. Golichenkov V.A. Sokolova Z.A. Rol’ pineal’nogo kompleksa i lateral’nyh glaz v reguljacii sutochnogo ritma izmenenija sostojanija dermal’nyh melanoforov i delenie kletok rogovichnogo jepitelija u lichinok travjanoj ljagushki. [Role of a pineal complex and lateral eyes in regulation of a daily rhythm of change of a condition of dermal melanophore and cell fission of a corneal epithelium at larvae of a Rana temporaria]. Ontogenez, 1980, vol. 2, pp. 314-317.
15. Golichenkov V.A., Sokolova Z.A. Vydelenie melaninagregirujushhego veshhestva frontal’nym i pineal’nym organami lichinok ostromordoj ljagushki. [Allocation melaninaggregating substance frontal and pineal bodies of larvae of an Rana arvalis]. Hauchnye doklady Vyssh.shkoly. Biol. Nauki, 1982, no. 1, pp. 50-58.
16. Golichenkov V.A., Sokolova Z.A. Kompensatornoe uskorenie funkcional’nogo sozrevanija melatoninvydeljajushhih struktur u lichinok ostromordoj ljagushki. [Compensatory acceleration of functional maturing of melatonin secretion structures at larvae of an Rana arvalis]. Zhurn. obshh. biol., 1984, vol. 45, no. 4, pp. 541-556.
17. Dzhapova V.V, Starodubov S.M., Golichenkov V.A. Vlijanie fona na pigmentaciju lichinok Xenopus laevis. [Influence of a background on pigmentation of Xenopus laevis larvae]. Vestnik MGU.Cer. 16. Biol., 2012, no. 2, pp. 7-12.
18. Zaharova L.A. Vlijanie svetovyh uslovij na razvitie melaninovoj pigmentacii v ontogeneze amfibij. [Influence of light conditions on development of melanin pigmentation in ontogenesis amphibians]. Avtoref.kand.diss. M.: 1983, 22 p.
19. Kazakevich G.D. O lokal’nom vlijanii glaza na dermal’nye melanofory lichinok travjanoj ljagushki. [About local influence of an eye on dermal melanophores of larvae Rana temporaria]. «Sostojanie i perspektivy razvitija morfologii». M.: Nauka, 1979, pp. 142-143.
20. Kazakevich G.D. Pigmentnye reakcii v lichinochnom razvitii travjanoj ljagushki i rol’ glaza v ih reguljacii. [Pigment reactions in larval development of a Rana temporaria and an eye role in their regulation]. Avtoref.kand.diss. M.: 1980, 22 p.
21. Pankov Yu.A. Hormony hypophisa [Hypophyseal hormones]. Biochimia hormonov I hormonal’noy regulacii. М.: Nauka, 1976, pp. 44-67.
22. Rapoport S.I., Golichenkov V.A. Меlatjonin: teoriya i praktika. [Melatonin: Theoria and practik]. М.: «Mеdpraktika-М», 2009, 100 p.
23. Starodubov S.M. Golichenkov V.A. Delenie dermal’nyh melanoforov. [Devision of dermal melanophore]. DAN SSSR, 1978, vol. 139, no. 4, pp. 962-963.
24. Starodubov S.M., Golichenkov V.A. Mitoticheskoe delenie dermal’nyh melanoforov lichinok beshvostyh amfibij. [Mitotic division of dermal melanophore of anura larvae]. DAN SSSR, 1979, vol. 246, no. 3, pp. 721-723.
25. Babak E. Zur chromatischen Haufunktion der Amphibien. Arch. f.d.Ges. Physiol., 1910, bd.131, pp. 87-118.
26. Bagnara J.T. Tail melanophores of Xenopus in normal development and regeneretaion, Biol. Bull., 1960, vol. 118, pp. 1-8.
27. Bagnara J.T. The pineal and body lightening reaction of larval amphibians. Gen. and Compar. Endocrinol., 1963, vol. 3, pp. 86-100.
28. Bagnara J.T. Independent action of pineal and hypophysis in regulation of chromatophres of Anura larvae. Gen. and Compar. Endocrinol., 1964, vol. 4, pp. 299-303.
29. Bagnara J.T. Cytology and cytophsiology of nonmelanophore pigment cells. Gen. and Compar. Endocrinol., 1966, vol. 20, pp. 173-205.
30. Bogenschütz H. Über den Ferbwechsel von Rana esculente nach Epiphysectomie. Experientia, 1967, Bd.23, pp. 967-971.
31. Bytinski-Salz H. Chromatophore studies IX. The bechavior of the epidermal melanophores of anurans during immigration into the conea after extirpation of the eye. Arch. Ital. Anat. Embriol., 1964, vol. 57, pp. 105-144.
32. Eichler V., Moore R. Studies on HIOMT in frog brain and retina. Comp.Bioch.Physiol., 1975, vol. 50, 1C, pp. 89-95.
33. Fitzpatrick F. et al. Terminology of vertebrate melanin containing cells. Science, 1966, vol.152, pp. 88-91.
34. Hogben L.D. The pigment effector system. A review of the physiology of colour response. Edinburg, 1924, p. 324.
35. Hogben L.D. The chromatic function in the lower verterbrates. Uspekhi sovremennoi biologii, 1936, vol.5, pp. 261-292.
36. Laurens H. The reaction of the melanophores of Amblystoma. The supposed influence of pineal organ. J. Exptl. Zool., 1916, vol. 20, pp.237-261.
37. Van der Lek B. Photosensitive of melanophores. Some aspects of the light induced pigment migrations in the tailfin melanophres of larvae of clawed toad Xenopus laevis (Daudin). – Rotterdam, 1967, 98 p.
38. Pehlemann F.W. Der Morphologische Farbwechsel von Xenopus laevis larven. Roux Arch. Entwicklungsmech. Organismen, 1909, Bd. 28, pp. 629-660.
39. Quay W. Retinal and pineal hudroxyindole-o-methyltransferase activity in vertebrates. Life Science., 1965, vol. 4, pp. 983-991.
40. Waring H. Colour change mechanisms of cold-blooder verterbrates, N.Y., London,, Acad.Press, 1963, 231 p.
41. Veerdonk F.C.G. Demonstration of melatonin in amphibian. Currents in modern biologi., 1967, vol. 1, pp.175-177.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В настоящей работе на основании обзора литературных источников проанализированы физические особенности протекания различных неравновесных процессов и математических моделей динамики этих процессов. Показано, что особенности протекания неравновесных процессов определяются помимо термодинамических сил, движущих эти процессы, также и кинетическими свойствами системы. Причем наличие этих кинетических свойств, от которых не зависят термодинамические силы, постулируется как четвертое начало термодинамики; дано количественное описание четвертого начала термодинамики, которым является матрица восприимчивостей, входящая в уравнения потенциально-потокового метода, разработанного авторами ранее. Четвертое начало термодинамики характеризует особенности протекания неравновесных процессов в направлении, указываемом вторым началом термодинамики; причем матрица восприимчивостей играет ту же роль для четвертого начала термодинамики, что и введенная Клаузиусом энтропия для второго начала термодинамики.
По гидроклиматическим показателям 2004, 2007 и 2011 гг. получены новые данные о связи динамики циркуляции атмосферы Северного полушария и полей дрейфа льда в Арктическом бассейне. В результате анализа установлена роль элементарного циркуляционного механизма 13л (ЭЦМ 13л) в формировании ледяных полей и продвижении их к фьордам Шпицбергена (лето 2004 и 2011 гг.). Показана согласованность периодов действия ЭЦМ 13л и циклонической циркуляции дрейфа льда в Арктическом бассейне в разные годы. Было также выявлено, что при действии ЭЦМ 12а в Арктическом бассейне наблюдалась антициклоническая циркуляция дрейфа льда (лето 2007 г.). Шпицберген в это время оказывался в зоне теплой антициклонической погоды. По материалам исследований были подготовлены карты циркуляции атмосферы и полей дрейфа льдов для Арктического бассейна и карты с аналогичным содержанием для Северного полушария.
Проанализирован ряд частных случаев этих уравнений и показано, что при различных соотношениях между параметрами система может быть сведена к обычному уравнению диффузии, к уравнению Кортевега де Вриза, к уравнению реакции Белоусова – Жаботинского и т.п. Предсказан новый тип неоднородности.
По концентрациям составляющих бинарной жидкости (газа) 0 n и 1 n , с точностью до
членов третьего порядка, построена инвариантная относительно операций инверсии координат ( r r ) и времени ( t t ) функция Лагранжа. С помощью феноменологического подхода получена наиболее общая система двух нелинейных дифференциальных уравнений для неоднородно распределенных концентраций n r , t 0
и n r , t 1 , в которой одновременно учтена как диффузия, так и химическая активность обеих составляющих.
Издательство
- Издательство
- ИФСИ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- Юр. адрес
- 140080, Московская область, г. Лыткарино, ул. Парковая, Д. 1, офис 14/А
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- systemology@yandex.ru
- Контактный телефон
- +7 (963) 7123301