MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39941810.17816/morph.399418ArticlesСтатьиHISTOCHEMICAL CHARACTERIZATION AND FUNCTIONAL SIGNIFICANCE OF THE EPIDERMAL GLAND CELLS IN SOME INVERTEBRATES IN PHYLOGENETIC ASPECTГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КЛЕТОК КОЖНОГО ЭПИТЕЛИЯ НЕКОТОРЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ - ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АСПЕКТStolyarovaM VСтоляроваМ В

Кафедра гистологии и эмбриологии (зав. - проф. Э.И. Валькович); Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия

mvstolyarova@yandex.ruVal'kovichE IВальковичЭ И

Кафедра гистологии и эмбриологии (зав. - проф. Э.И. Валькович); Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия

StolyarovaM VValkovichE IСанкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия161120101385NO (2010)№ (2010)778509052023Copyright ©; 2010, Eco-VectorCopyright ©; 2010, Эко-Вектор2010Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/399418

This paper reviews the basic results of findings on the structure and function of the epidermal gland cells in some invertebrates of different levels of organization. These data are compared with the results on the higher animals. Histochemical affinities of the epidermal gland cells in different animals are considered. The presence of the universal (ancient) cell types also found in mammals and in human is suggested. Marine invertebrate groups considered in this paper are characterized by a presence of a simple ciliated surface epithelium which fulfills different functions: locomotor, secretory, receptor, barrier, protective and absorption. In the process of phylogenesis, the epidermis of chordates underwent structural changes and intensification of protective function took place with the appearance of new protective mechanisms. The conclusion is done that the evolutionary development of surface epithelium is determined by its adaptation to environmental conditions and by the level of general organization; it followed the direction of intensification of protective function with the help of different mechanisms - mucus production, increase of cell layers number, intensive formation of cytoplasmic filaments, appearance of special protective structures in the form of cuticle or corneous layer.

Рассмотрены результаты научных исследований по строению и функционированию железистых клеток кожного эпителия беспозвоночных разных уровней организации в сравнении с вышестоящими животными. Обсуждаются гистохимические особенности железистых клеток кожного эпителия у разных животных. Установлено наличие универсальных (древних) клеточных типов, присутствующих также у млекопитающих и человека. Для представителей рассмотренных групп беспозвоночных, обитающих в морской среде, характерно наличие однослойного мерцательного покровного эпителия, выполняющего различные функции: локомоторную, секреторную, рецепторную, барьерную, защитную, абсорбции. У хордовых в процессе филогенеза происходит изменение строения покровного эпителия и усиление защитной функции с появлением новых защитных механизмов. Сделано заключение о том, что эволюционное развитие кожного эпителия определялось адаптацией к условиям окружающей среды и уровнем общей организации, оно шло по пути интенсификации защитной функции с помощью разных механизмов - выработки слизи, увеличения числа слоев клеток, формирования цитоплазматических филаментов, образования специальных защитных структур в виде кутикулы или рогового слоя.

epidermisgland cellsinvertebratesevolutionкожный эпителийжелезистые клеткибеспозвоночныеэволюцияАтаманова М.В. Кожный и кишечный эпителии кишечнодышащих как этап филогенетического развития эпителиев хордовых. Арх. анат., 1977, т. 73, вып. 9, с. 55-61.Атаманова М.В. Морфо-функциональные особенности кожного покрова и центральной паренхимы бескишечных турбеллярий, кожного и кишечного эпителиев немертин и кишечнодышащих: Автореф. дис. … канд. биол. наук, Л., 1980.Беклемишев В.Н. О паразитных турбелляриях Мурманского моря. I. Acoela. Труды имп. Петроградск. общ-ва естествоиспыт., 1915, т. 43, вып. 4, с. 103-172.Беклемишев В.Н. Морфологическая проблема животных структур (К критике некоторых из основных понятий гистологии). Изв. Науч.-исслед. ин-та при Пермск. ун-те, 1925, т. 3, прил. 1, с. 1-74.Беклемишев В.Н. Ресничные черви (Turbellaria) Каспийского моря. III. Род Oligochoerus n. gen. (Acoela, Convolutidae). Бюл. Московск. общ-ва естествоиспыт., 1963, отд. биол., т. 68, вып. 1, с. 29-40.Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Изд. 3-е. Т. I, Проморфология; Т. II, Органология, М., Наука, 1964.Забусов И.П. Наблюдения над ресничными червями (Turbellaria) Соловецких островов. Труды Общ-ва естествоиспыт. Казанск. ун-та, 1900, т. 34, вып. 4, с. 1-208.Заварзин А.А. Основы частной цитологии и сравнительной гистологии многоклеточных животных. Л., Наука, 1976.Иванов А.В. Бескишечные турбеллярии (Acoela) южного побережья Сахалина. Труды Зоол. ин-та АН СССР, 1952, т. 12, с. 40-132.Лежава А. Сравнительный и экспериментальный анализ строения переходного эпителия мочеотводящих путей. Тбилиси, Изд-во Тбилисск. гос. ун-та, 1959.Ливанов Н.А. Тип немертины (Nemertini). В кн.: Руководство по зоологии. М., Л., Биомедгиз, 1937, т. I, с. 656-705.Мамкаев Ю.В. Очерки по морфологии бескишечных турбеллярий Баренцева и Белого морей: Автореф. дис. … канд. биол. наук, Л., 1965.Мамкаев Ю.В. Очерки по морфологии бескишечных турбеллярий. Труды Зоол. ин-та АН СССР, 1967, т. 44, с. 26-108.Мамкаев Ю.В. О конволютах (Turbellaria, Acoela) южного Приморья. Исслед. фауны морей, 1971, т. 8, вып. 16, с. 31-54.МамкаевЮ.В.и Маркосова Т.Г.Электронномикроскопическое исследование паренхимы представителей бескишечных турбеллярий. Труды Зоол. ин-та АН СССР, 1979, т. 84, с. 7-12.Пунин М.Ю. Гистологическая организация кишечных эпителиев приапулид, брахиопод, двустворчатых моллюсков и полихет. СПб., Наука, 1991.Столярова М.В. Ультраструктурная организация и возможные механизмы обновления кожного эпителия Amphiporus lactifloreus (Nemertini). В кн.: Материалы Межд. симп. «Клеточные, молекулярные и эволюционные аспекты морфогенеза», М., изд. Ин-та биол. развития им. Н.К. Кольцова РАН, 2007, с. 153-155.Столярова М.В. Кожный покров бескишечной турбеллярии Convoluta convoluta как пример примитивной эпителиальной тканевой системы. В кн.: Проблемы и перспективы современной науки. Томск, Крокус, 2008, вып. 1, с. 45-46.Федотов Д.М. Эволюция и филогения беспозвоночных животных. М., Наука, 1966.An der Lan H. Ergebnisse einer von E. Reisinger und O. Steinböck mit Hilfe des Rask-Ørsted Fonds durchgeführten Reise in Grönland 1926. 7. Acoela I. Vidensk. Medd. dansk naturh. Foren., 1935-1936, Bd. 99, S. 289-330.Anadón N. Aportaciones a la estructura y ultrastructura de los heteronemertinos. (primera parte). Bol. R.Soc. Espanola Hist. Nat. (Biol.), 1974, T. 72, p. 75-100.Bacq Z.M. Les poisons des Némertiens. Bull. Acad. Roy. Belg. C. L. Sci., 1936 (ser. 5), T. 22, p. 1072-1079.Bacq Z.M. L'"Amphiporine" et la "nemertine", poisons des vers némertiens. Arch. Int. Physiol., 1937, T. 44, p. 190-204.Barrington E.J.W. Observations on feeding and digestion in Glossobalanus minutus. Quart. J. Micr. Sci., 1940, v. 82, № 326, p. 227-260.Barrington E.J.W. The biology of Hemichordates and Protochordates. San Francisco, Freeman and Co., 1965.Bateson W. Continued account of the later stages in the development of Balanoglossus Kowalevskii, and of the morphology of the Enteropneusta. Quart. J. Micr. Sci., 1886, v. 26, № 4, p. 511-533.Benito J. Estudio histoqu'mico de la epidermis de Glossobalanus minutus (Kowalewsky). (Ptychoderidae, Enteropneusta, Hemichordata). Bol. R. Soc. Española Hist. Nat. (Biol.), 1975, T. 73, p. 229-235.Benito J. and Pardos F. Hemichordata. In: Microscopic Anatomy of Invertebrates, 1997, v. 15, p. 15-101.Bereiter-Hahn J. Cephalochordata. In: Biology of the integument. Berlin, Springer Verlag, 1984, v. 1, p. 817-824.Böhmig L. Beiträge zur Anatomie und Histologie der Nemertinen. [Stichostemma graecense (Böhmig), Geonemertes chalicophora (Graff).]. Z. wiss. Zool., 1898, Bd. 64, H. 3, S. 479-564.Böhmig L. Nemertini. In: Handbuch der Zoologie. Berlin, Leipzig, W. De Gruyter und Co., 1929, Bd. 2, H. 4, S. 1-110.Boie H.-J. Die Paketdrüssenzone von Lineus ruber O.F. Müller (Nemertini). Z. Morph. Okol. Tiere, 1952, Bd. 41, S. 188-222.Brambell F.W.R. and Cole H.A. Saccoglossus cambrensis sp. n., an Enteropneust occuring in Wales. Proc. zool. Soc. London, 1939, Ser. B, v. 109, p. 211-236.Bromham L.D. and Degnan B.M. Hemichordates and deuterostome evolution: robust molecular phylogenetic support for a hemichordate + echinoderm clade. Evol. Dev., 1999, Nov-Dec; v. 1, № 3, p. 166-171.Bullock A.M., Marks R. and Roberts R.J. The cell kinetis of teleost fish epidermis: mitotic activity of the normal epidermis at varying temperatures in plaice, Pleuronectes platessa. J. Zool., 1978, v. 184, p. 423-428.Bullock T.H. The anatomical organization of the nervous system of Enteropneusta. Quart. J. Micr. Sci., 1945, v. 86, p. 55-111.Bürger O. Untersuchungen über die Anatomie und Histologie der Nemertinen nebst Beiträgen zur Systematik. Z. wiss. Zool., 1890, Bd. 50, S. 1-277.Bürger O. Nemertinen (des Golfes von Neapel). In: Fauna und Flora des Golfes von Neapel. Berlin, Friedländer, 1895, Monogr. Bd. 22, S. 1-743.Bürger O. Nemertini (Schnurwürmer). In: Bronn's Klassen und Ordnungen des Tierreiches. Leipzig, C.F. Winter, 1897-1907, Bd. 4, Suppl., S. 1-542.Cameron C.B., Garey J. R. and Swalla B.J. Evolution of the chordate body plan: new insights from phylogenetic analyses of deuterostome phyla. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, v. 97, № 9, p. 4469-4474.Cameron C.B., Mackie G.O., Powell J.F. et al. Gonadortopinreleasing hormone in mullberry cells of Saccoglossus and Ptychodera (Hemichordata, Enteropneusta). Gen. Comp. Endocrinol., 1999, v. 114, № 1, p. 2-10.Coe W.R. Nemerteans of the west and northwest coasts of America. Bull. Mus. comp. zool. at Harvard college, in Cambridge, 1905, v. 47, p. 1-318.Cook C.E., Jiménez E., Akam M. and Saló E. The Hox gene complement of acoel flatworms, a basal bilaterian clade. Evol. Dev., 2004, v. 6, № 3, p. 154-163.Dahlgren U. Production of light by Enteropneusta. J. Franklin Inst., 1917, v. 183, pt. 5, p. 593-624.Fisher F.M. and Gramer N.M. New observations on the feeding mechanism in Lineus ruber (Rhynchocoela). Biol. Bull., 1967, v. 133, № 2, p. 464.Fox H. The epidermis and its degeneration in the larval tail and adult body of Rana temporaria and Xenopus laevis (Amphibia: Anura). J. Zool (London), 1974, v. 174, p. 217-235.Geddes P. Observations on the physiology and histology of Convoluta schultzii. Proc. Roy. Soc. London, 1879, v. 28, p. 449-457.Gibson R. The nutrition of Paranemertes peregrina (Rhynchocoela: Hoplonemertea). II. Observations on the structure of the gut and proboscis, site and sequence of digestion, and food reserves. Biol. Bull., 1970, v. 139, № 1, p. 92-106.Gibson R. Histochemical observations on the localization of some enzymes associated with digestion in four species of brazilian nemerteans. Biol. Bull., 1974, v. 147, № 2, p. 352-368.Gibson R. Two species of Baseodiscus (Heteronemertea) from Jidda in the Red. Sea. Zool. Anz., 1974, Bd. 192, H. 3-4, S. 255-270.Gibson R. Hubrechtella malabarensis sp. nov. (Palaeonemertea: Hubrechtidae), a new nemertean from Australia. Zool. Anz., 1979, Bd. 202, S. 119-131.Gontcharoff M. et Lechenault H. Ultrastructure et Histochimie des Glandes sous Épidermiques chez Lineus Ruber et Lineus Viridis. Histochimie, 1966, Bd. 6, H. 4, S. 320-335.Graff L. Die organisation der Turbellaria Acoela. Leipzig, W. Engellman, 1891.Graff L. Turbellaria. I. Acoela und Rhabdocoelida. In: Bronn's Klassen und Ordnungen des Tierreichs. Leipzig, C. F. Winter, 1904-1908, Bd. 4, Abt. 1, S. 1733-2599.Horst C.J., van der. Hemichordata. In: Bronn's Klassen und Ordnungen des Tierreichs. Leipzig, C.F. Winter, 1939, Bd. 4, Abt. 4, Buch 2, T. l, 2, Lf. 1-6, S. 1-737.Hylbom R. Studies on Palaeonemerteanes of the Gullmar Fjord area (West coast of Sweden). Arch. Zool., 1957, Bd. 10, S. 539-582.Hyman L.H. The acoelomate bilateria - phylum Platyhelminthes. In: The invertebrates: Platyhelminthes and Rhynchocoela, The acoelomate bilateria, 1951. N.Y., Toronto, London, Mc Graw-Hill, 1951, v. 2, p. 52-458.Hyman L.H. Phylum Chaetognatha. In: The invertebrates. Smaller coelomate groups. New York, Mc Graw-Hill, 1959, v. 5, p. 1-71.Jennings J.B. and Gibson R. Observations on the nutrition of seven species of rhynchocoelan worms. Biol. Bull., 1969, v. 136, № 3, p. 405-433.Kem W.R. Structure and action of nemertine toxins. Amer. Zool., 1985, v. 25, № 1, p. 99-111.Kirsteuer E. New marine nemerteans from Nossi Be, Madagascar, results of the Austrian Indo-West Pacific expedition 1959/1960. Zool. Anz., 1967, Bd. 178, S. 110-122.Knight-Jones E.W. On the nervous system of Saccoglossus cambrensis (Enteropneusta). Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1952, Ser. B, v. 236, № 634, p. 315-354.Knight-Jones E.W. Feeding in Saccoglossus (Enteropneusta). Proc. Zool. Soc. London, 1953, v. 123, Pt. 3, p. 637-654.Krause R. Mikroscopische Anatomie der Wirbeltiere in Einzeldarstellungen. Berlin, Leipzig, W. de Gruyter und Co., 1923, Abt. 4.Krishnan S. and Govindarajulu P. Observations on the biochemichal composition of the enteropneust Ptychodera clava. Life Sci., 1968, v. 7, pt. 2, № 12, p. 629-632.Lavker R.M. Fine structure of newt epidermis. Tissue Cell, 1972, v. 4, p. 663-675.Lavker R.M. and Matoltsy G. Formation of horny cells. The fate of cell organells and differentiation products in ruminal epithelium. J. Cell Biol., 1970, v. 44, p. 501-512.Linna T.J., Finstad J. and Good R.A. Cell proliferation in epithelial and lympho-haematopoietic tissues of cyclostomes. Am. Zool., 1975, v. 15, p. 29-38.Luther A. Studien über Acöle Turbellarian aus dem Finnischen Meeresbusen. Acta Soc. Fauna Flora fenn., 1912, Bd. 36, № 5, S. 1-60.Macha N. and Petersen J.A. A histochemical study of epidermal mucous secretion in Enteropneusta (Hemichordata). Acta histochem., 1969, v. 32, № 2, p. 305-309.Mamkaev Yu.V. Étude morphologique d'Actinoposthia beklemischevi n. sp, (Turbellaria, Acoela). Cahiers Biol. Mar., 1965, T. 6, № 1, p. 23-50.Montgomery T.H. Stichostemma eilhardi nov. gen. nov. sp. Z. wiss. Zool., 1895, Bd. 59, S. 83-146.Norenburg J.L. Structure of the nemertine integument with consideration of its ecological and phylogenetic significance. Am. Zool., 1985, v. 25, p. 37-51.Nørrevang A. On the mucous secretion from the proboscis in Harrimania kupfferi (Enteropneusta). Ann. N.Y. Acad. Sci., 1965, v. 118, p. 1052-1069.Oaks J. A. Ultrastructure of Lineus ruber (Rhynchocoela) epidermis. Tissue and Cell, 1978, v. 10, № 2, p. 227-242.Pedersen K.J. Сytological and cytochemical observations on the mucous cells of Convoluta convoluta. XVI Intern Congr. Zool., Proceedings, 1963, v. 1, p. 82.Pedersen K.J. Сytological and cytochemical observations on the mucous gland cells of an acoel turbellarian, Convoluta convoluta. In: Biology of Turbellaria: experimental Advances. N.Y., MSS inform. corp. 1973, p. 15-51.Petersen J.A. and Longhi L. Amino acid distribution in Glossobalanus (Ptychoderidae, Enteropneusta, Hemichordata). - Histochemical study. Ann. Histochim., 1971, v. 16, N 4, p. 323-327.Riepen O. Anatomie und Histologie von Malacobdella grossa (Müll.). Z. wiss. Zool., 1933, Bd. 143, H. 3-4, S. 323-496.Ruiz-Trillo I., Riutort M., Fourcade H.M. et al. Mitochondrial genome data support the basal position of Acoelomorpha and the polyphyly of the Platyhelminthes. Mol. Phylogenet. Evol., 2004, v. 33, № 2, p. 321-332.Ruiz-Trillo I., Riutort M., Littlewood D.T. et al. Acoel flatworms: earliest extant bilaterian Metazoans, not members of Platyhelminthes. Science, 1999 v. 283, № 5409, p. 1919-1923.Schneider K.C. Lehrbuch der vergleichenden Histologie der Tiere. Jena, G. Fischer, 1902.Sempere L.F., Martinez P., Cole C. et al. Phylogenetic distribution of microRNAs supports the basal position of acoel flatworms and the polyphyly of Platyhelminthes. Evol. Dev., 2007, v. 9, № 5, p. 409-415.Slinger J. and Gibson R. Biochemical observations on the phosphatase enzymes of five species of nemertean worms. Comp. Biochem. Physiol., 1974, v. 47 B, p. 279-288.Spengel J.W. Die Enteropneusten des Golfes von Neapel und der angrenzenden Meeresabschnitte. In: Fauna und Flora des Golfes von Neapel. Berlin, Friedländer, 1893, Monogr. 18, S. 1-756.Spitzer R.H., Downing S.W. and Koch E.A. Metabolic-morphologic events in the integument of the Pacific hagfish (Eptatretus stoutii). Cell Tissue Res., 1979, v. 197, p. 235-255.Spitzer R.H., Koch E.A., Reid R.B. and Downing S.W. Metabolicmorphologic characteristics of the integument of teleost fish with mature lymphocystis nodules. Cell Tissue Res., 1982, v. 222, p. 339-357.Telford M.J., Lockyer A.E., Cartwright-Finch C. and Littlewood D.T. Combined large and small subunit ribosomal RNA phylogenies support a basal position of the acoelomorph flatworms. Proc. Biol. Sci., 2003, v. 270, № 1519, p. 1077-1083.Turbeville J.M. and Ruppert E.E. Comparative ultrustructure and evolution of nemertines. Amer. Zool., 1985, v. 25, p. 53-71.Turbeville J.M., Schultz J. R. and Raff R.A. Deuterostome phylogeny and the sister group of the chordates: evidence from molecules and morphology. Mol. Biol. Evol., 1994, v. 11, № 4, p. 648-655.Welsch L.T. and Welsch U. Histologische und elektronen mikroscopische Untersuchungen an der praoralen Wimpergrube von Saccoglossus horsti (Hemichordata) und der hatschekschen grube von Branchiostoma lanceolatum (Acrania). Ein Beitrag zur Phylogenetischen Entwicklung der Adenohypophyse. Zool. Jb. Anat, 1978, Bd 100, S. 564-578.Westblad E. Studien über skandinavische Turbellaria Acoela. I. Ark. Zool., 1940, Bd. 32, № 20, S. 1-28.Westblad E. Studien über skandinavische Turbellaria Acoela. II. Ark. Zool., 1942, Bd. 33, № 14, S. 1-48.Westblad E. Studien über skandinavische Turbellaria Acoela. III. Ark. Zool., 1945, Bd. 36, № 5, S. 1-56.Whitear M. The nerves in frog skin. J. Zool (London), 1974, v. 172, p. 503-529.Whitear M. The skin of fishes including Cyclostomes. 2. Epidermis. In: Biology of the integument, Berlin ets., Springer, 1984, v. 2, p. 8-38.