نوع مقاله : علوم پایه (بیوشیمی، آناتومی، جنین، بافت شناسی و فیزیولوژی)
نویسندگان
1 1گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 2گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 3گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
BACKGROUND: Fish gill is one of the important organs of fish which in different fish perform a variety of functions including respiratory gas exchange and important physiological processes such as osmoregulation, ion regulation, nitrogen wastes excretion and acid-base balance maintenance.
Objectives: The present study was performed to determine and recognize the histological and histometrical in Gills Silver Carp Immature and Mature.
Methods: Samples of gills were harvested as 0.5cm in diameter and fixed in Formalin 10% solution, then the routine tissue processing steps were performed and samples were cut into 5 to 6 µm in diameter and finally were stained with hematoxylene & eosin and acid Schiff solutions.
Results: This study was conducted on 10 immature silver carps with mean body length and weight about 10.95± 0.36 cm and 12.02 ± 1.08 g and 10 mature silver carps with mean body length and weight about 41.4±1.07 cm and 1.5± 66.6 g, respectively to evaluate the morphology and morphometric measurements of gills in this species. Gills consist of four gill arches within operculum which is located on either side of the pharynx. Freshly this organ appears to be bright red in color. Micrometric studies on the thickness of epithelial tissue covering the primary lamellae and gill rakers at both right and left sides in both mature and immature fishes, does not show significant differences. In mature fishes, the epithelial covering of gill rakers was measured thicker in apical area comparing to other parts. The results also revealed that the number of orifices of gill raker gap decreased with fish’s weight but was larger in diameters in both mature and immature fishes. The number of mucous cells in club-shape of primary lamellae was much greater in number than in the other parts which reflects more mucous secretion in these areas.
Conclusions: The covering epithelium of lamella in this specific species, does not show any difference with other fishes in the family. The only difference was in the shape and length of the gill rakers.
کلیدواژه‌ها [English]
مواد و روش کار
در این پژوهش تعداد 20 قطعه ماهی کپور نقره‌ای که شامل 10 قطعه ماهی نابالغ با میانگین وزنی g 08/1 ± 02/12گرم و میانگین قدی cm 36/0 ± 95/10 و در حدود سنی بچه ماهی انگشت قد، در اسفند ماه 92 و تعداد 10 قطعه ماهی بالغ با میانگین وزنی g 6/66 ± 1050 گرم و میانگین طولی cm 07/1 ± 40/41 و در حدود سنی 7 ماه در مهرماه 93 از مرکز پرورش ماهیان گرمابی قصرشیرین صید و بطور زنده به آزمایشگاه بافت شناسی دانشکده دامپزشکی منتقل گردید. پس از بیهوشی و توزین، سرپوش آبششی آن‌ها برداشته شد و آبشش آن‌ها از نظر ماکروسکوپی مورد مطالعه قرار گرفت. سپس جهت مطالعات میکروسکوپی از آبشش نمونه‌های به ضخامت mm 5 تهیه و در محلول ثبوتی فرمالین 10% قرار داده شد. بعد از گذشت 24 ساعت، با روش‌های معمول بافت شناسی از آن‌ها برش‌های به ضخامت µ 6- 5 تهیه و با رنگ عمومی هماتوکسیلین-ائوزین (H&E) و رنگ اختصاصی پریودیک اسید شیف (PAS) رنگ آمیزی شدند. اسلاید‌های تهیه شده به کمک میکروسکوپ نوری مطالعه و عکس‌های لازم تهیه گردید. در مطالعه هیستومتریک ضخامت بافت پوششی لاملاهای اولیه، خارهای آبششی، فاصله و عمق بین خارهای آبششی، فاصله بین لاملاهای اولیه و ثانویه در ماهیان بالغ و نابالغ اندازه گیری شد و داده‌های بدست آمده با استفاده از برنامه آماری SPSS نسخه 18 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و اختلاف آن‌ها با (0.05≥P) معنی‌دار تلقی گردید.
نتایج
در مطالعه ماکروسکوپی که بر روی ماهی کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ انجام شد، آبشش در حالت تازه به رنگ قرمز روشن مشاهده گردید و از 4 جفت کمان آبششی تشکیل شده بود. آبشش در جوانب سر در محفظه آبششی قرار داشت و توسط سرپوش آبششی پوشیده شده بود. هر کمان آبششی در بخش قدامی دارای خارهای آبششی و در بخش خلفی دارای یک هولوبرانش (رشته‌های آبششی) بود. در مطالعه میکروسکوپی در هر دو ماهی بالغ و نابالغ دریک طرف کمان آبششی لاملاهای اولیه و در سمت مقابل خارهای آبششی مشاهده گردید، که در این ماهی خار آبششی بسیار طویل و شبکه مشبکی را تشکیل می‌دادند. از کمان آبششی در محل جدا شدن لاملای اولیه شریانچه‌هایی دیده شد که وارد لاملای اولیه می‌شدند. در این محل انشعاب غضروف به داخل لاملاهای اولیه قابل مشاهده بود (تصاویر 1،2،3). کمان آبششی در حد فاصل لاملاهای اولیه توسط بافت پوششی مطبق پوشیده شده بود و این بافت پوششی از سمت قاعده به سطح به ترتیب از لایه‌های سلول‌های غیر متمایز، سلول‌های نسبتا تمایز‌یافته و سلول‌های سنگفرشی کناری در سطح تشکیل شده بود. در رنگ آمیزی پریودیک اسید شیف هم در لایه‌های سطحی سلول‌های موکوسی قابل مشاهده بود. کمان آبششی در سمت مقابل محل قرارگیری خارهای آبششی نیز از بافت پوششی مطبق تشکیل شده بود، این بافت پوششی مشابه بافت پوششی مذکور در بین لاملاها می‌باشد. بافت پوششی کمان آبششی توسط بافت همبند، چربی، عضلات مخطط، غضروف و استخوان حمایت می‌شود. در بالغین تقریباً به طور کامل غضروف تبدیل به استخوان شده است و در نابالغین قسمت‌های غضروفی که کاملاً استخوانی نشده اند، قابل مشاهده بود. لاملاهای اولیه توسط بافت پوششی مطبق به صورت منقطع پوشیده شده‌اند، زیرا از محور آن‌ها لاملاهای ثانویه با فواصل منظمی جدا می‌شوند. و در بافت آن سلول‌های متمایز نشده، نسبتاً تمایز یافته، کلراید، موکوسی و پوششی کناری را می‌توان مشاهده کرد. لاملاهای ثانویه دارای یک مرکز عروقی هستند و در داخل عروق می‌توان سلول‌های پیلار یا ستونی را مشاهده کرد که سلول‌های تغییر یافته اندوتلیال می‌باشند. این سلول‌ها قرقره‌ای شکل‌اند و به صورت منظم در داخل عروق خونی تیغه‌ای قرار می‌گیرند. سطح خارجی تیغه‌ها از بافت پوششی بسیار نازک پوشیده شده و از یک لایه و در برخی جاها دولایه سلولی تشکیل شده است که شامل سلول‌های تمایز نیافته و سلول‌های پوششی کناری سنگفرشی است. ندرتاً سلول‌های کلراید و موکوسی را هم می‌توان در بخش‌های قاعده‌ای لاملای ثانویه دید (تصاویر2،3،6). همچنین به ندرت سلول‌های موکوسی را می‌توان در قسمت‌های راسی لاملاهای ثانویه مشاهده کرد (تصویر 8). خارهای آبششی توسط مخاط پوشیده شده‌اند. اندازه این خارها بسیار طویل است به طوری که با طول لاملاهای اولیه برابری می‌کند و گاهاً طویل تر نیز مشاهده گردیدند. خارهای آبششی دارای بافت پوششی مطبقی هستند که حاوی سلول‌های موکوسی می‌باشند. بخش مرکزی خارهای آبششی در ماهیان بالغ و نابالغ توسط استخوان حمایت می‌شوند. این خارها آبششی در هر دو ماهی بالغ و نابالغ یک سری منافذ تشکیل می‌دهند که این منافذ در ماهیان نابالغ به تعداد زیاد و اندازه کوچک یک توری مشبک تشکیل می‌دهند. ولی در ماهیان بالغ تعداد این منافذ کمتر و اندازه آن‌ها بزرگتر دیده می‌شوند. دیواره این منافذ همانند دیگر قسمت‌های کمان آبششی دارای بافت پوششی سنگفرشی مطبق حاوی سلول‌های تمایز نیافته، سلول‌های تمایز یافته، سلول‌های پوششی کناری و سلول‌های موکوسی فراوان بودند (تصاویر 4،5،7،8).
همان طور که در نتایج هیستومتریک ارائه شده در جدول 1 دیده می‌شود، ضخامت بخش‌های مختلف لاملاهای اولیه در ماهیان بالغ و نابالغ تفاوت معنی‌داری ندارد. ضخامت بافت پوششی نوک خار آبششی در ماهی بالغ و نابالغ دارای تفاوت معنی‌دار می‌باشند، در بقیه قسمت‌ها تفاوت معنی‌داری ندارند (جدول 1). تعداد منافذ خار آبششی در ماهیان نابالغ بیشتر و اندازه آن‌ها کوچکتر است در حالی که در ماهیان بالغ تعداد کمتر و اندازه‌ها بزرگتر بودند. فاصله بین لاملاهای اولیه در ماهیان بالغ و نابالغ تفاوت معنی‌داری نداشت در حالی که فاصله بین لاملاهای ثانویه در ماهی بالغ و نابالغ دارای تفاوت معنی‌دار می‌باشند (جدول 2). فاصله بین خارهای آبششی در ماهیان بالغ و نابالغ تفاوت معنی‌داری نداشت. عمق خارهای آبششی در ماهیان بالغ و نابالغ دارای تفاوت معنی‌دار می‌باشند (جدول 2).
بحث
آبشش در ماهیان کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ از 4 زوج کمان آبششی غضروفی تا استخوانی در جوانب سر تشکیل شده است که در حالت تازه به رنگ قرمز روشن است. آبشش‌ها در یک محفظه آبششی قرار گرفته و توسط یک سرپوش آبششی پوشیده شده‌اند. هر کمان آبششی در بخش بیرونی به سمت سرپوش از زوج‌هایی از رشته‌های آبششی (لاملاهای اولیه) تشکیل شده است و در بخش داخلی و جلو به سمت ناحیه حلقی حاوی خارهای آبششی است (4،5،7). در ماهی پروتوپتروس آنکتس دارای 3 کمان برانشیال میله‌ای شکل هستند که آبشش را نگه می‌دارند. هر کمان برانشیال تعداد کمی از لاملاهای اولیه (یا رشته‌های آبششی) را نگه می‌دارد، که از آن لاملاهای ثانویه به صورت لب مانند از آن منشأء می‌گیرند. ماهی اخیر از خانواده ماهیان شش دار می‌باشد و این خانواده ملزم به تنفس هوا هم هستند به این علت تعداد کمان‌های آبشش آن‌ها کاهش یافته است و با ماهی کپور نقره‌ای متفاوت می‌باشد. کمان‌های آبششی توسط میله‌ای غضروفی- استخوانی در ماهیان نابالغ و استخوانی در ماهیان بالغ که از کف تا سقف حفره آبششی ادامه دارد، حمایت می‌شوند. بخش داخلی- جلویی کمان‌های آبششی به خار آبششی تبدیل شده‌اند. خار آبششی در ماهی کپور نقره‌ای بسیار وسیع شده و دارای منافذ بسیار زیادی شده است که این منافذ با افزایش سن ماهی بزرگتر و تعداد کمتر می‌شود. Almeida و همکاران در سال 2013 در پژوهشی که روی 6 گونه مختلف ماهیان استخوانی انجام دادند و همچنین Abuzinadah در سال 1995 در مطالعه روی برخی ماهیان دریای سرخ و Magnuson و Heitz در سال 1971 در مطالعه نقش خارهای آبششی در تغذیه ماهیان تن، دلفین و ماهی اسقومری به اتفاق به این نتیجه رسیدند که اندازه منافذ و تعداد آن‌ها ارتباط مستقیمی با نوع تغذیه ماهیان دارد. در کپور نقره‌ای هم در دوره قبل از بلوغ بیشتر از فیتوپلانکتون‌های جانوری ریز و پلانکتون‌های گیاهی تغذیه می‌کند و با افزایش سن و بلوغ این ماهی، تغذیه آن‌ها بیشتر از فیتوپلانکتون‌های درشت تر می‌باشد که می‌تواند توجیه کننده این افزایش اندازه و کاهش تعداد منافذ در بالغین باشد. در آبشش ماهیان پسودوفوکسینوس آنتالیا، لپیدوسفالیکتوس گانتا و پروتوپتروس آنکتس دو ناحیه قابل تشخیص است، ناحیه داخلی، سر آبشش است. ناحیه خارجی تیغه بین برانشی است که دو همی برانش را به هم اتصال می‌دهد. سر آبشش توسط اپیتلیوم ضخیم پوشش داده شده است، که این پوشش عملکرد ترشحی بالایی دارد که مربوط به حضور سلول‌های موکوسی و سلول‌های دانه دار ائوزینوفیلی است. تعداد زیادی جوانه چشایی در بخش حاشیه‌ای سر آبشش ماهی لپیدوسفالیکتوس گانتا وجود دارد، هر جوانه چشایی شکل گلابی دارد که در لایه بافت پوششی قرار گرفته است. عروق وابران و اعصاب در طول کمان به صورت دو ردیف روی کمان آبششی قرار می‌گیرند. هر خار آبششی یک ساختار کوتاه دارد و توسط بافت استخوانی حمایت می‌شود. اپی تلیوم پوشاننده آن شامل تعداد زیادی غدد موکوسی و جوانه‌های چشایی است. لاملاهای اولیه در دو طرف تیغه بین برانشی قرار می‌گیرند، لاملاهای اولیه ساختارهای تیغه مانند هستند که تیغه‌های آبششی را حمایت می‌کنند (13). در ماهی کپور نقره‌ای نیز پوشش اپیتلیومی ضخیمی قابل مشاهده بود که سلول‌های موکوسی در این بافت در رنگ آمیزی پریودیک اسید شیف به خوبی قابل مشاهده بودند، در این بخش برخلاف ماهی لپیدوسفالیکتوس گانتا جوانه‌های چشایی قابل مشاهده نبود. در مطالعه‌ای که بر روی ماهی شیربت انجام شد نیز بافت پوششی سر آبشش مشابه با ماهی کپور نقره‌ای گزارش گردید. تفاوتی که بین این دو ماهی هم خانواده وجود داشت مورفولوژی خارهای آبششی آن‌ها می‌باشد. ماهی شیربت دارای خارهای آبششی کوتاه وبدون منفذ می‌باشند، اما ماهی کپور نقره‌ای دارای خارهای آبششی وسیع و حاوی منافذ توری مانند است که این تفاوت را می‌توان به تفاوت تغذیه این دو ماهی ربط داد. در هر دو ماهی بالغ و نابالغ رشته‌های آبششی یا لاملاهای اولیه توسط یک مرکز از غضروف حمایت می‌شود که علاوه بر غضروف می‌توان عروق خونی تغذیه کننده و تبادل کننده را نیز مشاهده کرد. لاملای اولیه توسط بافت پوششی مطبق که با بافت پوششی لاملای ثانویه ممتد است، پوشیده شده است (21)، سلول‌های تمایز نیافته در ماهی کپور نقره‌ای روی غشای پایه قرار دارند و اولین لایه سلولی را تشکیل می‌دهند. این سلول‌ها دارای هسته هتروکروماتیک هستند و اندازه هسته‌ها کوچک است و دارای سیتوپلاسم محدودی هستند. همانند سایر ماهیان آب شیرین سلول‌های کلراید دسته‌ای دیگر از سلول‌های موجود در لاملاهای اولیه و بخش قاعده‌ای لاملاهای ثانویه ماهی کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ می‌باشند که به تعداد زیاد می‌توان آن‌ها را مشاهده کرد. در اپی تلیوم آبششی، سلول‌های کلراید مهمترین جایگاه تبادلات یونی هستند، این سلول‌ها علاوه بر تنظیم تعادل اسیدی- بازی مسئول ترشح یونها در آب شور و جذب یونها در آب شیرین به شمار می‌روند (27). تعداد، اندازه و مکان سلول‌های کلراید آبشش، با تغییر شوری آب تغییر می‌کند ولی شدت تغییر بستگی به میزان تغییر شوری و همچنین گونه ماهی و سن آن‌ها دارد (6). این سلول‌ها، گرد یا بیضی و درشت هستند و سیتوپلاسم آن‌ها اسیدوفیلی شدید می‌باشد. هسته این سلول‌ها درشت و یوکروماتیک و حاوی هستک مشخص است. هسته آن‌ها معمولاً در ناحیه راسی سلول قرار دارد. این سلول‌ها توسط سلول‌های پوششی کناری از جوانب احاطه شده‌اند و از طریق منفذ کوچکی به بیرون راه دارند. این سلول‌ها هم در ماهیان بالغ و نابالغ در بخش قاعده‌ای بافت پوششی لاملاهای اولیه قرار دارند و در قاعده لاملاهای ثانویه این سلول‌ها نیز به وفور دیده می‌شوند (9،17،26)، این سلول‌ها به طور معمول در قسمت‌های بالای لاملای ثانویه مشاهده نمی‌شوند و در ماهی کپور نقره‌ای هم مشاهده نشد اما سازگاری با شرایط محیطی خاص مثل آب‌های شیرین فقیر از نظر یونی در ماهی هیپوستوموس پلکتوموس، گربه ماهی آموری و اسبله ماهیان سبب حضور سلول‌های کلراید روی تیغه‌های آبششی گردیده است (10). دو نوع سلول کلراید شامل سلول‌های فیلامنتی و سلول‌های لاملایی در چندین گونه از ماهیان سازگاری یافته با آب شیرین و شور از قبیل ماهی آزاد چام گزارش شده است (22). در یک کار تحقیقی مشخص شده است که در پلی‌دون اسپاتولا، سلول‌های کلراید در ناحیه قاعده‌ای تیغه‌های آبششی قرار می‌گیرند (14). سلول‌های موکوسی در بافت پوششی لاملاهای اولیه، کمان و خار آبششی ماهی کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ به تعداد فراوان مشاهده گردیدند و بیشترین تجمع این سلول‌ها در بافت پوششی خارهای آبششی می‌باشد. این سلول‌ها ترشح کننده موکوس هستند که دارای سیتوپلاسم کف آلود هستند و هسته آن‌ها قاعده‌ای و هتروکروماتیک است. تعداد و یا اندازه سلول‌های موکوسی ممکن است بر اساس سازگاری با شوری بالا (آب دریا) یا کم بودن یون آب افزایش یابد (25، 16). سلول‌های موکوسی به طور معمول در اپی تلیوم رشته‌ای آبشش به میزان بیشتر در انتهای رشته‌ها سپس در قسمت میانی رشته‌ها و در نهایت به میزان کمتر در بخش قاعده‌ای تیغه‌های آبششی وجود دارد (25) این نتیجه با یافته‌های ما در کپور نقره‌ای بالغ همخوانی دارد، اما در کپور نقره‌ای نابالغ در بخش میانی رشته‌ها تعداد سلول‌های موکوسی نسبت به انتهای رشته‌ها بیشتر می‌باشد. در ماهی هیپوستوموس پلکوستوموس سلول‌های موکوسی و کلراید به طور معمول در بافت پوششی تیغه‌ای یافت نمی‌شوند، گرچه به طور اتفاقی می‌توان آن‌ها را مشاهده کرد (10). در ماهی شیربت هم سلول‌های موکوسی را به تعداد بسیار کم می‌توان روی تیغه‌ها مشاهده کرد (3). در ماهیان کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ نیز همانند ماهیان هیپوستوموس پلکوستوموس و شیربت با رنگ آمیزی پریودیک اسید شیف سلول‌های موکوسی در تیغه‌ها به تعداد کم مشاهده گردیدند. ضخامت بافت پوششی رشته‌های آبششی در کپور نقره‌ای بالغ و نابالغ از نظرآماری با هم تفاوتی معنی‌داری ندارد. اما ضخامت بافت پوششی رشته‌های آبششی در این ماهی کمتر از ماهی شیربت می‌باشد (3). این نتیجه را با قطعیت نمی توان بیان کرد زیرا طول و وزن ماهی شیربت مطالعه شده بسیار بزرگتر از ماهی کپور نقره‌ای بوده است. Wells و Pinde در سال 1996 در بررسی روی تکامل آبشش ماهیان اقیانوس اطلس در طی تکامل، ضخامت بافت پوششی لاملاهای اولیه را اندازه گیری کردند و نتایج به این صورت بود که با افزایش وزن بدن به علت افزایش توانمندی تنفس، ضخامت بافت پوششی لاملاهای اولیه کاهش می‌یابد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان مقاله بر خود لازم می‌دانند از حوزه معاونت محترم پژوهشی دانشگاه شهید چمران اهواز تقدیر و تشکر نمایند.
', './data/jvr/coversheet/cover_fa.jpg'))