Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Кости в рыбе, обеспечивающие поддержку лицевого скелета и защитное покрытие жабр.
Bones in a fish that provide facial support structure and a protective covering for the gills
Операкулум – это серия костей, встречающаяся у костных рыб и химер, которая служит опорой для лицевого скелета и защищает жабры; она также используется для дыхания и питания.
The operculum is a series of bones found in bony fish and chimaeras that serves as a facial support structure and a protective covering for the gills; it is also used for respiration and feeding.
Анатомия
Серия оперкулярных костей состоит из четырех костных сегментов, известных как преоперкуляр, субоперкуляр, интероперкуляр и оперкуляр. Преоперкуляр имеет форму полумесяца и несет ряд гребней, направленных кзади и вверх, к порам канала организма. Преоперкуляр можно обнаружить по открытому мыщелку, расположенному непосредственно под его вентральным краем; он также граничит с оперкуляром, субоперкуляром и интероперкуляром сзади. Субоперкуляр у большинства костных рыб имеет прямоугольную форму и расположен вентрально по отношению к преоперкуляру и оперкуляру. Это самый тонкий костный сегмент в оперкулярной серии и расположен непосредственно над жабрами. Интероперкуляр имеет треугольную форму и граничит с субоперкуляром сзади и кверху, а с преоперкуляром – спереди и кверху. Эта кость также характеризуется короткими краями на спинной и брюшной сторонах.
The opercular series contains four bone segments known as the preoperculum, suboperculum, interoperculum and operculum. The preoperculum is a crescent shaped structure that has a series of ridges directed posterodorsally to the organism’s canal pores. The preoperculum can be located through an exposed condyle that is present immediately under its ventral margin; it also borders the operculum, suboperculum, and interoperculum posteriorly. The suboperculum is rectangular in shape in most bony fish and is located ventral to the preoperculum and operculum components. It is the thinnest bone segment out of the opercular series and is located directly above the gills. The interoperculum is triangular shaped and borders the suboperculum posterodorsally and the preoperculum anterodorsally. This bone is also known to be short on the dorsal and ventral surrounding borders.
Разработка
Известно, что в процессе развития оперкулярная серия является одной из первых формирующихся костных структур. У трехспинной колюшки оперкулярная серия начинает формироваться примерно через семь дней после оплодотворения. В течение нескольких часов становится видна формирующаяся форма, а отдельные компоненты развиваются в течение последующих дней. Размер и форма кости оперкуля зависят от среды обитания организма. Например, пресноводные трехспинные колюшки формируют менее плотную и меньшую оперкулярную серию по сравнению с морскими трехспинными колюшками. У морской трехспинной колюшки оперкулярная серия больше и толще. Это свидетельствует об эволюционных изменениях, произошедших в кости оперкуля. Более толстая и плотная кость, вероятно, была благоприятна из-за селективного давления со стороны окружающей среды трехспинной колюшки. Развитие оперкулярной серии значительно изменилось с течением времени. Палеонтологические данные о трехспинной колюшке предоставляют информацию о предковых формах кости оперкуля. В целом, с течением времени кость оперкуля приобрела более треугольную форму и увеличилась в размере. Гены, необходимые для развития оперкулярной серии, включают гены Eda и Pitx1. Эти гены известны своей ролью в развитии и утрате костных пластин у гнатостом. Считается, что путь эндотелина-1 связан с развитием кости оперкуля, поскольку он регулирует дорзо-вентральную организацию гиомандибулярной области. Мутации в пути Edn1 у данио-рерио приводят к деформациям формы и размера оперкулярной серии. Оперкулярная серия жизненно важна для получения кислорода. Она открывается при закрытии рта, что приводит к снижению давления внутри рыбы. Затем вода устремляется к области низкого давления через жаберные лепестки рыбы, позволяя поглощать кислород из воды. Хрящевые рыбы-химеры обладают мягкими и гибкими оперкулярными клапанами. Акулы, скаты и их родственники из эласмобранх не имеют оперкулярной серии. Вместо этого они дышат через ряд жаберных щелей, пронизывающих стенки тела. Без кости оперкуля для доставки воды к жабрам требуются другие методы, такие как вентиляция потоком, используемая многими акулами.
During development the opercular series is known to be one of the first bone structures to form. In the three spined stickleback the opercular series is seen forming at around seven days after fertilization. Within hours the formation of the shape is visible and then the individual components are developed days later. The size and shape of the operculum bone is dependent on the organism's location. For example, fresh water threespine sticklebacks form a less dense and smaller opercular series in relation to marine threespine sticklebacks. The marine threespine stickleback exhibits a larger and thicker opercular series. This provides evidence that there was an evolutionary change in the operculum bone. The thicker and more dense bone may have been favored due to selective pressures exerted from the threespine stickleback's environment. The development of the operculuar series has changed dramatically over time. The fossil record of the threespine stickleback provide the ancestral shapes of the operculum bone. Overall, the operculum bone became more triangular in shape and thicker in size over time. Genes that are essential in the development of the opercular series include the Eda and Pitx1 genes. These genes are known to be a part of the development and loss of armor plates in gnathostomes. The Endothelin1 pathway is thought to be associated with the development of the operculum bone since it regulates dorsal ventral patterning of the hyomandibular region. Mutations in the Edn1 pathway in zebrafish are known to lead to deformities of the opercular series' shape and size. The opercular series is vital in obtaining oxygen. They open as the mouth closes, causing the pressure inside the fish to drop. Water then flows towards the lower pressure across the fish's gill lamellae, allowing some oxygen to be absorbed from the water. Cartilaginous ratfishes (chimaeras) possess soft and flexible opercular flaps. Sharks, rays and relatives among elasmobranch fishes lack the opercular series. They instead respire through a series of gill slits that perforate the body wall. Without the operculum bone, other methods of getting water to the gills are required, such as ram ventilation, as used by many sharks.