Содержание микроэлементов в организме прыткой ящерицы

Элементы, содержание которых в организме составляют тысячные, десяти- и стотысячные доли процента, носят название микроэлементов. Они играют в организме, как становится все более ясным, важную роль.

Большинство микроэлементов входит в состав ферментов, дыхательных пигментов, гормонов и витаминов. Исследованию- связи микроэлементов с функциями ферментов и гормонов посвящены работы многих авторов (Галахова, 1968; Беренштейн, 1947; Логинов, 1962; Пейве, 1960; Школьник, 1964; Эюбов, 1967; и др.). При изучении биологической роли микроэлементов в организме животных исследователями рассматриваются такие вопросы, как специфичность действия отдельных микроэлементов, содержание и возрастная их динамика, взаимосвязь между микроэлементами и многие другие (Белехов, Чубинская, 1965; Беренштейн, 1958, 1966; Войнар, 1952, 1960; Дьяков, Голубенцова, 1947; Ковалевский, 1963; Михлин, 1950; Одынец, 1966; Рудин, 1959; Савронь, 1966; и др.). Такие элементы, как марганец, медь, цинк, кобальт, йод, являются жизненно необходимыми.

До сих пор сведения о содержании микроэлементов в организме различных групп животных, обитающих в естественных условиях, весьма ограничены. В литературе до последнего времени не было сведений о микроэлементах в организме пресмыкающихся. Поэтому в качестве первого этапа необходимо было выяснить общие черты микроэлементарного состава организма прыткой ящерицы. С этой целью изучалось распределение, половые, возрастные различия и некоторые другие особенности -содержания в организме прыткой ящерицы четырех жизненно необходимых микроэлементов - марганца, меди, цинка и кобальта. Методом определения микроэлементов был избран эмиссионный спектральный анализ, обладающий достаточной чувствительностью (Бураков, Яновский, 1960; Кустанович, 1962; Гордон, 1963; Зайдель и др., 1964; Зайдель, 1965; и др.). При работе использовалось стандартное оборудование: генератор ДГ-2, спектрограф ИСП-22, спектропроектор ПС-18 и микрофотометр МФ-2.

Содержание микроэлементов в организме ящериц выражено в мкг% на сырое вещество. Приводимые далее табличные данные являются средними из пяти анализов. Общее представление о содержании микроэлементов в целом в организме ящериц можно составить из приведенных данных (табл. 19).

Таблица 19

^*(Определен приблизительно по размерам и окраске тела. Подробнее см. главу VIII.)

Из рассматриваемых микроэлементов в организме прыткой ящерицы цинк содержится в наибольших количествах, а марганец в наименьших. Как правило, в большинстве возрастных групп наблюдаются половые различия в содержании микроэлементов. Так, значительны половые различия в содержании кобальта, а у двухлеток - марганца. Интересно, что практически отсутствуют половые различия в содержании меди.

Изменение содержания микроэлементов в организме ящериц с возрастом имеет определенную направленность. Количество цинка, меди и марганца в организме сеголеток минимальное. Оно значительно возрастает у особей одно-, двухлетнего возраста и резко уменьшается в организме трехлеток. В отличие от описываемых микроэлементов кобальт в наибольших количествах содержится в организме сеголеток. С возрастом уровень его в организме снижается. Минимальные количества этого элемента обнаружены у трехлетних особей. Изложенное выше свидетельствует о специфичности депонирования организмом каждого из указанных микроэлементов.

Таблица 20

При изучении распределения цинка, кобальта, меди и марганца в организме ящериц мы исследовали содержание их в коже, мышцах, почках и печени (табл. 20).

Как видно из табл. 20, распределение в организме прыткой ящерицы цинка, меди и марганца имеет некоторые сходные черты. Сходство заключается в том, что небольшое количество указанных элементов находится в печени. Далее в порядке снижения содержания микроэлементов следуют: кожа, почки и мышцы. Уровни кобальта в тканях и органах также различны. Но характер распределения в организме этого микроэлемента несколько иной. Минимальное количество его содержится в коже, тогда как мышцы богаты этим микроэлементом.

Не вызывает сомнения тот факт, что микроэлементный фон района сбора влияет на содержание в организме ящериц тех или иных элементов. С целью выяснения такого влияния были отловлены ящерицы в различных точках ареала в пределах Волгоградской области. Эти места, изолированные географически, различаются экологическими условиями и населены, несомненно, разными популяциями ящерицы (рис. 57). Пунктами сбора были правый берег Волги, окрестности пос. Светлый Яр, место сбора - степь; левый берег Волги, окрестности хутора Громки, место сбора - пойменный лес; остров Сарпинский на Волге, против г. Волгограда, место сбора - пойменный лес; окрестности г. Калача на Дону, место сбора - степь. В организме прытких ящериц, отловленных в указанных местах, микроэлементы содержались в различном количестве (табл. 21). Микроэлементный состав указанных ящериц разнороден и отличия, обусловленные местом отлова, отмечены для всех рассматриваемых микроэлементов. Ни один элемент не имеет определенной концентрации в организме ящериц, отловленных в разных местах (см. рис. 57). Уровни их различны для цинка, меди, марганца. Лишь кобальт в организме ящериц из трех различных пунктов сбора содержится примерно в одинаковом количестве. Однако указанная разнородность микроэлементного состава ящериц из разных мест не нарушает закономерности соотношения в организме рассматриваемых микроэлементов. В организме прытких ящериц, добытых в четырех различных точках ареала, содержание микроэлементов в порядке их убывания вполне определенное - цинк, кобальт, медь, марганец (см. рис. 57).

Таблица 21

Можно считать, что содержание микроэлементов в органах и тканях ящериц отличается большим разнообразием, обусловленным как местом сбора, так и половыми различиями (табл. 22).

Рис. 57. Содержание некоторых микроэлементов в организме прытких ящериц из нескольких популяций Среднего Поволжья и междуречья Дона и Волги. а - самкн, б - самцы. 1 - окрестности г. Калач; 2 - о. Сарпннский; 3 - окрестности хутора Громки; 4 - окрестности нос. Светлый Яр (по данным Л. М. Смеловского)

Помимо изучения микроэлементного состава организма прыткой ящерицы в условиях естественной свободы были проведены эксперименты по выяснению динамики микроэлементов ящериц при действии разных факторов, в частности, голода. С этой целью исследовано содержание микроэлементов в организме ящериц, голодавших в течение восьми и шестнадцати дней. Ящерицы содержались в террариумах при температуре 26 - 28° и относительной влажности 41 - 43% (табл. 23). Голодание ящериц привело к изменению содержания микроэлементов в органах и тканях и некоторому перераспределению их внутри организма. По содержанию и распределению микроэлементов цинка, меди и марганца органы и ткани ящериц, голодавших 8 дней, мало отличаются от контроля. Изменения же уровня кобальта при голодании ящериц значительны только в печени. У ящериц в опыте резко снижаются его запасы.

Таблица 22

Более продолжительное голодание в 16 дней усиливает изменение содержания микроэлементов в органах и тканях ящериц по сравнению с контролем. Содержание цинка резко уменьшается в коже, мышцах и почках голодавших ящериц, но при этом наблюдается значительное увеличение его количества в печени. Уровень кобальта у голодавших ящериц по сравнению с контролем ниже лишь в печени. Кожа, почки и еще в большей степени печень у голодавших ящериц обогащены медью. Сходная картина наблюдается в отношении марганца.

Таким образом, при длительном голодании ящериц все рассматриваемые микроэлементы (за исключением кобальта) концентрируются в печени. Вполне возможно, что такой процесс служит адаптацией организма к перенесению неблагоприятных условий. При депонировании печенью микроэлементов в других органах и тканях возможно поддержание минимально необходимого уровня их более длительное время за счет запасов печени. Появление большого количества микроэлементов меди и марганца в коже при длительном голодании ящериц может быть связано с процессами, обеспечивающими усиленную линьку ящериц, находящихся в неблагоприятных условиях. Предположение об адаптивном характере перераспределения микроэлементов в организме длительно, голодавших подтверждается, тем, что менее продолжительное голодание (8 дней) не вызывает в организме подобных процессов. По-видимому, у прытких ящериц реакция на неблагоприятные условия такой продолжительности обеспечивается каким-либо другим компенсаторным механизмом, не влекущим за собой изменения микроэлементного состава органов и тканей. Приведенные в этом разделе данные показывают, что в организме прыткой ящерицы наблюдается определенная возрастная динамика, и существуют различные уровни концентрации микроэлементов в различных органах и тканях. Таким образом, микроэлементарный состав организма прыткой ящерицы может служить в некоторых случаях своеобразным индикатором условий внешней среды.

Таблица 23

Приведенные в этой главе данные по некоторым особенностям физиологии и биохимии прыткой ящерицы показывают, насколько ограничены имеющиеся данные в этой области и насколько необходима интенсивная дальнейшая работа в этом направлении.