Interested Article - Скелетохронология

Скелетохронология — метод, используемый для определения индивидуального возраста позвоночных путем подсчета так называемых ростовых слоёв в кальцифицированных частях скелета позвоночных животных . Метод широко используется в современных исследованиях возраста ныне живущих и вымерших животных .

Термин «скелетохронология» был предложен Жаком Кастане в 1977 году для описания метода определения возраста по минерализованным скелетным элементам . Наибольшее распространение он приобрёл среди герпетологов и батрахологов . В ихтиологии и териологии обычно используют термин « регистрирющие структуры », так как определение возраста у рыб и млекопитающих чаще проводится по чешуе и зубам, не относящимся к скелету .

История

С начала XX века стали появляться сообщения о том, что в связи с неравномерностью нарастания в течение года костной ткани образуются ростовые слои. Уже тогда делались предположения, что с их помощью можно определять возраст рыб , амфибий и рептилий , а также млекопитающих , но доказательств годичного характера формирования этих слоёв ещё не было. Начали накапливаться свидетельства того, что ростовые слои в костях коррелируют с длиной тела особей и их возрастом , а также отражают периоды засухи . Доказательства годовой периодичности формирования ростовых слоёв костной ткани начали появляться со второй половины XX века . С помощью скелетохронологии была показана ненадёжность определения возраста амфибий и рептилий по линейным размерам тела . Тогда же метод стал широко применяться в герпетологических исследованиях .

Принцип

Срез плечевой кости зелёной черепахи с хорошо различимыми линиями склеивания

В костной ткани выделяют слои, состоящие из участков различной толщины. Широкие зоны образуются в период активного роста. Узкие зоны, называемые линиями склеивания, соответствуют периодам покоя. Один слой костной ткани из широкой и узкой полосы соответствует одному году .

Регистрирующие структуры отражают сезонные изменения физиологического состояния организма, происходящие в ходе диапаузы . Эти изменения имеют эндогенные причины, так как происходят в том числе при помещении животных в постоянные условия . У животных, обитающих в регионах с мягким климатом и нечёткой сезонностью ростовые слои в кости выражены плохо .

Часто в костях наблюдаются резорбция ткани, из-за чего ростовые слои, соответствующие первым годам жизни, разрушаются. У мелких холоднокровных животных она незначительна, в то время как у средних и крупных (черепах и крокодилов) она более интенсивна. Наиболее выражена резорбция в костях теплокровных животных, таких как синапсиды (включая млекопитающих) и орнитодиры (включая птиц) .

Костная ткань способна фиксировать различные внутрисезонные изменения физиологического состояния организма, приводящие к задержке роста. Это приводит к формированию дополнительных линий, не являющихся годовыми . Как правило, такие линии менее резко выражены, что позволяет отличить их от годовых .

Применение

Беспозвоночные

У некоторых беспозвоночных животных возможно определение возраста по ростовым слоям во внешнем скелете, таком как известковый скелет кораллов или раковины двустворчатых , плеченогих , иглокожих . Метод получил название по аналогии с дендрохронологией . Иногда скелетохронология рассматривается как разновидность склерохронологии .

Рыбы

Определение возраста рыб производят, как правило, по отолитам и чешуям , не относящимся к скелету, но возможно также использование в качестве регистрирующих структур костей жаберной крышки , позвонков и лучей плавников .

Земноводные и пресмыкающиеся

Метод наиболее часто используется для определения возраста современных амфибий и рептилий, так как кости этих животных не претерпевают внутренней перестройки . Выбор регистрирующих структур зависит от таксона . Как правило, применяют трубчатые кости . Так, для определения возраста ящериц и бесхвостых амфибий используют в основном фаланги пальцев , в то время как для хвостатых амфибий они непригодны в силу высокой регенерационной способности . Возможно также использование других трубчатых костей, таких как бедренная, большая и малая берцовые . У змей регистрирующими структурами являются позвонки, в том числе хвостовые , или некоторые кости черепа . Для ящерицы с сильно редуцированными конечностями — трёхпалого хальцида — также показана применимость хвостовых позвонков . У крокодилов определение возраста возможно с помощью остеодерм .

Метод определения возраста по регистрирующим структурам был применен также для оценки скорости роста динозавров , однако в данном случает оценка осложняется тем, что так называемые «годичные кольца» на срезе костей могли закладываться чаще, чем один раз в год, что свойственно современным эндотермам, и таким образом нивелировать все получаемые в подобных исследованиях результаты .

Птицы

Первые попытки выявления ростовых слоёв в костной ткани птиц были многообещающими . В работе, опубликованной годом позже, не рекомендовалось использование кости птиц в качестве регистрирующей структуры без дополнительных исследований, так как ростовые слои в периосте выявлялись не по всей поверхности кости, а на отдельных участках, а в эндосте не являлись годовыми . Дальнейшие исследования показывали как положительные , так и отрицательные результаты.

Млекопитающие

Костная ткань млекопитающих, как правило, сильно васкуляризирована, в связи с чем новые слои подвержены перестройке. В разных группах её скорость отличается, поэтому отличается и значимость костной ткани млекопитающих как регистрирующей структуры . В качестве регистрирующей структуры у млекопитающих чаще используют ткани зуба . Этот метод получил название цементохронологии . Костная ткань используется в качестве регистрирующей структуры у насекомоядных , зайцеобразных и грызунов .

Примечания

  1. .
  2. , pp. 627.
  3. , pp. 195—216.
  4. J. Castanet. (англ.) // Gerontology. — 1994. — Vol. 40 , iss. 2—4 . — P. 174–192 . — ISSN . — doi : .
  5. Смирина Э. М, , Ройтберг Е. С,. // Зоологический журнал. — 2012. — Т. 91 , № 11 . — С. 1291—1301 . 17 декабря 2021 года.
  6. Cunningham N. A. (англ.) // Annual report of the Fishery Board for Scotland. — 1904. — Vol. 23 . — P. 125–140 . 8 февраля 2022 года.
  7. Брюзгин В. Д. К методике исследования возраста и роста рептилий // Доклады АН СССР. — 1939. — Т. 23 , № 4 . — С. 402–404 . цит. по:
  8. William C. Senning. (англ.) // American Journal of Anatomy. — 1940-05. — Vol. 66 , iss. 3 . — P. 483–495 . — ISSN . — doi : . 17 декабря 2021 года.
  9. Клер В. О. К методике исследования периодики роста // Русский зоологический журнал. — 1927. — Т. 7 , № 4 . — С. 114–133 . цит. по:
  10. Чапский К. К. Определение возраста некоторых млекопитающих по микроструктуре кости // Изв. Естественнонаучного ин-та им. П.Ф. Лесгафта. — 1952. — Т. 25 . — С. 47–67 . цит. по:
  11. Мейер М. Н. О возрастной изменчивости малого суслика // Зоологический журнал. — 1957. — Т. 36 , № 9 . — С. 1393–1402 . цит. по:
  12. Petter-Rousseaux A. (фр.) // La terre et la vie. — 1953. — P. 175—223 . 26 декабря 2021 года.
  13. Mattox N. T. (англ.) // Transactions of the Illinois State Academy of Science. — 1935. — Vol. 28 . — P. 255—256 . 12 февраля 2022 года.
  14. Frank E. Peabody. (англ.) // Journal of Morphology. — 1961-01. — Vol. 108 , iss. 1 . — P. 11–62 . — ISSN . — doi : . 26 декабря 2021 года.
  15. Frank E. Peabody. // Copeia. — 1958-06-18. — Т. 1958 , вып. 2 . — С. 91 . — doi : . 26 декабря 2021 года.
  16. Смирина Э. М. Годовые слои в костях травяной лягушки (Rana temporaria) // Зоологический журнал. — 1972. — Т. 51 , № 10 . — С. 1529—1534 . цит. по:
  17. Jacques Castanet, Guy Naulleau. (фр.) // Zoologica Scripta. — 1974-08. — Vol. 3 , livr. 5—6 . — P. 201–208 . — ISSN . — doi : . 17 декабря 2021 года.
  18. Nishiwaki M. , Ohsumi S. , Kasuya T. Age characteristics in the sperm whale mandible (англ.) // The Norwegian Whaling Gazette. — 1961. — Vol. 50 . — P. 499—507 . цит. по:
  19. Смирина Э. М. О темпе роста и выживаемости травяных лягушек (Rana temporaria) в первые годы жизни // Зоологический журнал. — 1980. — Т. 59 , № 12 . — С. 1831—1840 . цит. по:
  20. , с. 145.
  21. Federico Marangoni, Eduardo Schaefer, Rodrigo Cajade, Miguel Tejedo. (англ.) // Journal of Herpetology. — 2009-09. — Vol. 43 , iss. 3 . — P. 546–550 . — ISSN . — doi : .
  22. Jacques Castanet, Guy Naulleau. (англ.) // Zoologica Scripta. — 1974-08. — Vol. 3 , iss. 5—6 . — P. 201–208 . — ISSN . — doi : . 17 декабря 2021 года.
  23. N. Mrosovsky. (англ.) // Journal of Comparative Physiology A. — 1990-11. — Vol. 167 , iss. 5 . — ISSN . — doi : .
  24. Richard C. Bruce, Jacques Castanet. (англ.) // Journal of Herpetology. — 2006-03. — Vol. 40 , iss. 1 . — P. 85–90 . — ISSN . — doi : . 26 декабря 2021 года.
  25. , pp. 634—636.
  26. , с. 151.
  27. , pp. 636.
  28. R.W. Buddemeier, J.E. Maragos, D.W. Knutson. (англ.) // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. — 1974-01. — Vol. 14 , iss. 2 . — P. 179–199 . — doi : . 15 июня 2022 года.
  29. Золотарев В. Н. Склерохронология морских двустворчатых моллюсков / Отв. ред. Зайцев Ю. П.. — Киев: Научная думка, 1989. — С. 4. — 112 с. — ISBN 5-12-000797-x .
  30. G R Clark. (англ.) // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. — 1974-05. — Vol. 2 , iss. 1 . — P. 77–99 . — ISSN . — doi : . 17 декабря 2021 года.
  31. Weber J. N. [ Origin of Concentric Banding in the Spines of the Tropical Echinoid Heterocentrotus] (англ.) // Pacific Science. — 1969. — Vol. 23 . — P. 452—466 . 17 декабря 2021 года.
  32. Мина М. В. , Клевезаль Г. А. Автобиографии животных. М.: Знание. 1970
  33. , с. 60—72.
  34. Estación Biológica de Doñana-CSIC, Sevilla, Spain, M. Comas, S. Reguera, Universidad de Granada, Spain, F. J. Zamora–Camacho. // Animal Biodiversity and Conservation. — 2016. — Т. 39 , вып. 2 . — С. 237–240 . — doi : . 20 декабря 2021 года.
  35. Ella Smirina, Natalia Ananjeva. // Amphibia-Reptilia. — 2007. — Т. 28 , вып. 2 . — С. 193–204 . — ISSN . — doi : . 21 декабря 2021 года.
  36. , с. 147.
  37. , с. 146—147.
  38. Waye H. L. , Gregory P. T. (англ.) // Canadian Journal of Zoology. — 1998. — Vol. 76 , no. 2 . — P. 288—294 . — doi : .
  39. Fabio Maria Guarino. (англ.) // Zoologischer Anzeiger - A Journal of Comparative Zoology. — 2010-03. — Vol. 248 , iss. 4 . — P. 273–283 . — doi : . 17 июня 2018 года.
  40. Thomas Mark Lehman, Holly Woodward Ballard. (англ.) // (англ.) . — (англ.) , 2008-03-01. — Vol. 34 . — doi : . 25 июля 2021 года.
  41. R.W.M. van Soest, W.L. van Utrecht. // Bijdragen tot de Dierkunde. — 1971-06-14. — Т. 41 , вып. 1 . — С. 61–66 . — ISSN . — doi : . 20 декабря 2021 года.
  42. Клевезаль Г.А. , Каллер Салас А.В. , Кирпичев С.П. Об определении возраста птиц по слоям в периостальной кости // Зоологический журнал. — 1972. — Т. 92 , № 11 . — С. 1333—1348 . цит. по:
  43. Estelle Bourdon, Jacques Castanet, Armand de Ricqlès, Paul Scofield, Alan Tennyson. (англ.) // Biology Letters. — 2009-10-23. — Vol. 5 , iss. 5 . — P. 639–642 . — ISSN . — doi : . 24 ноября 2021 года.
  44. N. S. Sukhanova. // Agricultural Science Euro-North-East. — 2021-04-22. — Т. 22 , вып. 2 . — С. 264–277 . — ISSN . — doi : . 20 декабря 2021 года.
  45. Richard C. Nelson, Theodore A. Bookhout. // The Journal of Wildlife Management. — 1980-04. — Т. 44 , вып. 2 . — С. 518 . — doi : . 20 декабря 2021 года.
  46. Wim Van Neer, Katrien Noyen, Bea De Cupere, Ingrid Beuls. (англ.) // Journal of Archaeological Science. — 2002-02. — Vol. 29 , iss. 2 . — P. 123–134 . — doi : . 7 марта 2022 года.
  47. Joanna Drozdowska, Włodzimierz Meissner. (англ.) // Zoologischer Anzeiger - A Journal of Comparative Zoology. — 2014-08. — Vol. 253 , iss. 6 . — P. 493–496 . — doi : . 27 июня 2018 года.
  48. , с. 86—89.

Литература

  • Клевезаль Г. А. Принципы и методы определения возраста млекопитающих. — М. : Т-во научных изданий КМК, 2007. — 283 с. — ISBN 978-5-87317-355-6 .
  • Клевезаль Г. А. , Клейненберг С. Е. Определение возраста млекопитающих по слоистым структурам зубов и кости. — М. : Наука, 1967. — 142 с.
  • Клевезаль Г. А. , Смирина Э. М. // Зоологический журнал. — 2016. — Т. 95 , вып. 8 . — С. 872–896 . — ISSN . — doi : .
  • Смирина Э. М. // Руководство по изучению земноводных и пресмыкающихся. — Киев, 1989. — С. 144—153.
  • Чугунова Н. И. Руководство по изучению возраста и роста рыб / Ответственные редакторы: академик Е. Н. Павловский, д. б. н. П. А. Моисеев. — М. : Изд-во АН СССР, 1959. — 164 с.
  • V. de Buffrénil , A. Quilhac , J. Castanet. Cyclical Growth and Skeletochronology // Vertebrate Skeletal Histology and Paleohistology (англ.) / ed. by Vivian de Buffrénil , Armand J. de Ricqlès , Louise Zylberberg , Kevin Padian . — Boca Raton and London: CRC Press, 2021. — P. 626—640. — ISBN 9780815392880 .
  • Holly N. Woodward , Kevin Padian , Andrew H. Lee. Skeletochronology // Bone Histology of Fossil Tetrapods: Advancing Methods, Analysis, and Interpretation (англ.) . — University of California Press, 2013. — P. 195—216. — ISBN 978-0-520-27352-8 .
Источник —

Same as Скелетохронология