• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

Том 29 №4

Содержание

  1. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ЗРЕНИЯ: ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ
  2. ОПТОГЕНЕТИКА И ЗРЕНИЕ
  3. СПЕЦИФИКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ И АДАПТАЦИИ КОЛБОЧЕК СЕТЧАТКИ
  4. МОДЕЛЬ МЕХАНИЗМА РАСПОЗНАВАНИЯ ОРИЕНТАЦИИ 3-ПОЛОСНЫХ ДВУХГРАДАЦИОННЫХ ОПТОТИПОВ
  5. СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ АМБИВАЛЕНТНОГО (ВОДНО-ВОЗДУШНОГО) ЗРЕНИЯ У ВОДНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
  6. ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕННОГО БИНОКУЛЯРНОГО ЗРЕНИЯ
  7. ИЗМЕНЕНИЯ СОСУДИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ГЛАЗА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ЯПОНСКОГО ПЕРЕПЕЛА COTURNIX JAPONICA В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ОСВЕЩЕНИЯ

СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ АМБИВАЛЕНТНОГО (ВОДНО-ВОЗДУШНОГО) ЗРЕНИЯ У ВОДНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

© 2015 г. А. М. Масс

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН 119071 Москва, Ленинский просп.,33
alla-mass@mail.ru

Поступила в редакцию 01.06.2015 г.

Анатомия глаза у водных млекопитающих демонстрирует ряд приспособительных адаптаций к амбивалентному (водно-воздушному) зрению. Оптические структуры глаза обеспечивают подводную эмметропию, при этом отсутствует миопия в воздухе, несмотря на различие оптических свойств воздуха и воды и значительное различие освещенности в воздушной и водной средах. Сетчатка морских млекопитающих содержит в основном палочковые рецепторы, и лишь небольшое количество колбочек. Тем не менее такая комбинация рецепторов достаточна для рудиментарного цветового зрения. Характерная особенность сетчатки китообразных – большие размеры ганглиозных клеток, разделенных широкими межклеточными промежутками. Топографическое распределение ганглиозных клеток в сетчатке китообразных характеризуется наличием двух областей высокой концентрации клеток (зон наилучшего видения), локализованных в височном и назальном квадрантах. Ластоногие и другие морские млекопитающие имеют подобно наземным млекопитающим только одну такую область.

Ключевые слова: зрение, оптика глаза, сетчатка, водные млекопитающие

Цитирование для раздела "Список литературы": Масс А. М. Структурные и функциональные основы амбивалентного (водно-воздушного) зрения у водных млекопитающих. Сенсорные системы. 2015. Т. 29. № 4. С. 321-340.
Цитирование для раздела "References": Mass A. M. Strukturnye i funktsionalnye osnovy ambivalentnogo (vodno-vozdushnogo) zreniya u vodnykh mlekopitayushchikh [Structural and functional basis of ambivalent (aerial-aquatic) vision in aquatic mammals]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2015. V. 29(4). P. 321-340 (in Russian).

Список литературы:

  • Масс А.М., Супин А.Я. Организация полей зрения и разрешающая способность сетчатки обыкновенного дельфина Delphinus delphis // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. С. 246–256.
  • Масс А.М., Супин А.Я. Организация ганглиозного слоя сетчатки южно-африканского котика Arctocephalus pussilus, адаптированному к амбивалентному зрению // Сенсорные системы. 2014. Т. 28. С. 25–37.
  • Масс А.М., Супин А.Я., Мухаметов Л.М., Розанова Е.И., Абрамов А.В. Морфологическая оценка разрешающей способности сетчатки косатки Orcinus orca // Доклады РАН. 2012. Т. 442. С. 564–566.
  • Шибкова С.А. О строении внутренних слоев сетчатки глаза дельфина // Арх. Анат. Гистол. Эмбриол. 1969. Т. 57. C. 68–74.
  • Bjerager P., Heegaard S., Tougaard J. Anatomy of the eye of the Sperm whale (Physeter macrocephalus L.) // Aquatic Mammals. 2003. V. 29. P. 31–36.
  • Braekevelt C.R. Fine structure of the tapetum cellulosum of the grey seal (Halichoerus grypus) // Acta Anatomica. 1986. V.127. P. 81–87.
  • Bjerager P., Heegaard S., Tougaard J. Anatomy of the eye of the Sperm whale (Physeter macrocephalus L.) // Aquatic Mammals. 2003. V. 29(1). P. 31–36.
  • Cohen J.L., Tucker G.S., Odell D.K. The photoreceptors of the West Indian manatee // J. Morphol. 1982. V. 173. P. 197–202.
  • Dawson W.W. The cetacean eye // Cetacean Behavior: Mechanisms and Functions / Ed. L.M. Herman. 1980. New York: Wiley. P. 53–100.
  • Dawson W.W., Adams C.K., Barris M.C., Litzkow C.A. Static and kinetic properties of the dolphin pupil // Am. J. Physiol. 1979. V. 237. P. R301-R305.
  • Dawson W.W., Brindford L.A., Perez J.M. Gross anatomy and optics of the dolphin eye (Tursiops truncatus) // Cetology. 1972. V. 10. P. 1–12.
  • Dawson W.W., Hawthorne M.N., Jenkins R.L., Goldston R.T. Giant neural system in the inner retina and optic nerve of small whales. // J. Comp. Neurol. 1982. V. 205. P. 1–7.
  • Dawson W.W., Perez J.M. Unusual retinal cells in the dolphin eye // Science. 1973. V. 181. P. 747–749.
  • Dawson W.W., Schroeder J.P., Dawson J.F. The ocular fundus of two cetaceans // Marine Mammal Sci. 1987a. V. 3. P. 1–13.
  • Dawson W.W., Schroeder J.P., Sharpe S.N. Corneal surface properties of two marine mammal species // Marine Mammal Sci. 1987b. V. 3. P. 186–197.
  • Dral A.D.G. Aquatic and aerial vision in the bottle-nosed dolphin // Neth. J. Sea Res. 1972. V. 5. P. 510–513.
  • Dral A.D.G.. Some quantitative aspects of the retina of Tursiops truncates // Aquatic Mammals. 1975a. V. 2. P. 28–31.
  • Dral A.D.G. Vision in Cetacea // J. Zool. Animal Med. 1975b. V. 5. P. 510–573.
  • Dral A.D.G. On the retinal anatomy of cetacea (mainly Tursiops truncatus) // Functional Anatomy of Marine Mammals / Ed. R.J. Harrison. London: Academic. 1977. V. 3. P. 81–134.
  • Dral A.D.G. The retinal ganglion cells of Delphinus delphis and their distribution // Aquatic Mammals. 1983. V. 10(2). P. 57–68.
  • Dral A.D.G., Beumer L. The anatomy of the eye of the Ganges river dolphin Platanista gangetica // Z. Saugetierkunde. 1974. V. 39. P. 143–167.
  • Fasick J.I., Cronin T.W., Hunt D.M., Robinson P.R. The visual pigments of the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) // Vis. Neurosci. 1998. V. 15. P. 643–651.
  • Fasick J.I., Robinson P.R. Mechanisms of spectral tuning in the dolphin visual pigments // Biochemistry. 1998. V. 37. P. 433–438.
  • Fasick J.I., Robinson PR. Spectraltuning mechanisms of marine mammal rhodopsins and correlations with foraging depth. // Vis. Neurosci. 2000. V. 17. P. 781–788.
  • FitzGibbon T., Wingate R.J., Thompson I.D. Soma and axon diameter distributions and central projections of ferret retinal ganglion cells // Vis. Neurosci. 1996. V. 13. P. 773–786.
  • Fukuda Y., Stone J. Retinal distribution and central projection of W, X and Y cells of the cat’s retina // J. Neurophysiol. 1974. V. 37. P. 749–772.
  • Gao A., Zhou K. On the retinal ganglion cells of Neophocoena and Lipotes // Acta Zool. Sin. 1987. V. 33. P. 316– 332.
  • Griebel U., Peichl L. Colour vision in aquatic mammalsfacts and open questions // Aquatic Mammals. 2003. V. 29. P. 18–30.
  • Hanke F.D., Dehnhardt G., Schaeffel F., Hanke W. Corneal topography, refractive state, and accommodation in harbor seals (Phoca vitulina) // Vision Res. 2006. V. 46. P. 837–847.
  • Hanke F.D., Hanke W., Scholtyssek C., Dehnhardt G. Basic mechanisms in pinniped vision // Exp. Brain Res. 2009. V.199. P. 299–311.
  • Hebel R., Hollander H. Size and distribution of ganglion cells in the bovine retina // Vision Res 1979. V. 19. P. 667–674.
  • Herman L.M., Peacock M.F., Yunker M.P., Madsen C.J. Bottlenosed dolphin: Double-split pupil yields equivalent aerial and underwater diurnal acuity // Science. 1975. V. 189. P. 650–652.
  • Hughes A. The topography of vision in mammals of contrasting life style: Comparative optics and retinal organization // Handbook of Sensory Physiology: The Visual System in Vertebrates / Ed. F. Crescitelli. Berlin: Springer, 1977. V. VII/5. P. 613–756.
  • Hughes A. Population magnitudes and distribution of the major modal classes of cat retinal ganglion cells as estimated from HRP filling and systematic survey of the soma diameter spectra for classical neurons // J. Comp. Neurol. 1981. V. 197. P. 303–339.
  • Jacobs G.H. The distribution and nature of color vision among the mammals // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc 1993. V. 68. P. 413–471.
  • Jamieson G.S., Fisher H.D. The retina of the harbor seal Phoca vitulina // Can. J. Zool. 1971. V. 49. P. 19–23.
  • Jamieson G.S., Fisher H.D. The pinniped eye: A review // Functional Anatomy of Marine Mammals / Ed. Harrison R.J. V. 1. New York: Acad. Press. 1972. P. 245– 261.
  • Kröger R.H.H., Kirschfeld K. Accommodation in the bottlenosed dolphin (Tursiops truncatus) // Abstr. Fifth Internat. Theriol Congr. Rome. 1989. P. 367–368.
  • Kröger R.H.H., Kirschfeld K. The cornea as an optical element in the cetacean eye // Marine Mammal Sensory Systems / Eds. Thomas J.A., Kastelein R.A., Supin A.Ya. New York: Plenum. 1992. P 97–106.
  • Kröger R.H.H., Kirschfeld K. Optics of the harbor porpoise eye in water // J. Opt. Soc. Am. 1993. V. 10. P. 1481–1489.
  • Kröger R.H.H., Kirschfeld K. Refractive index in the cornea of a harbor porpoise (Phocoena phocoena) measured by two-wavelengths laser interferometry // Aquatic Mammals. 1994. V. 20(2). P. 99–107.
  • Landau D., Dawson W.W. The histology of retinas from the Pinnipedia // Vision Res. 1970. V. 10. P. 691–702.
  • Levenson D.H., Schusterman R.J. Pupillometry in seals and sea lions: ecological implications // Can. J. Zool. 1997. V. 75. P. 2050–2057.
  • Mann G. Ojo y vision de las balenas // Biologica. 1946. V. 4. P. 23–71.
  • Mass A.M. Retinal topography in the walrus (Odobenus rosmarus divergence) and fur seal (Callorhinus ursinus) // Marine Mammal Sensory Systems. / Eds. Thomas J.A., Kastelein R.A., Supin A.Ya., New York: Plenum. 1992. P. 119–135.
  • Mass A.M., Ketten D.R., Odel D.K. Supin A.Ya. Ganglion сell distribution and retinal resolution in the florida manatee, Trichechus manatus latirostris // Anatomical Record. 2012 .V. 295. P. 177–186.
  • Mass A.M., Odell D.K., Ketten D.K., Supin A.Ya. Ganglion layer topography and retinal resolution of the Caribbean manatee Trichechus manatus latirostris // Doklady Biol. Sci. 1997. V. 355. P. 392–394.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Topographic distribution of sizes and density of ganglion cells in the retina of a porpoise, Phocoena phocoena // Aquatic Mammals. 1986. V. 12(3). P. 95–102.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Distribution of ganglion cells in the retina of an Amazon river dolphin Inia geoffrensis // Aquatic Mammals. 1989. V. 15(2). P. 49–56.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Peak density, size and regional distribution of ganglion cells in the retina of the fur seal Callorhinus ursinus // Brain Behav. Evol. 1992. V. 39. P. 69–76.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Ganglion cells topography of the retina in the bottlenosed dolphin, Tursiops truncatus // Brain Behav. Evol. 1995. V. 45. P. 257–265.
  • Mass A.M., Supin, A.Ya. Ocular anatomy, retinal ganglion cell distribution, and visual resolution in the gray whale, Eschrichtius gibbosus // Aquatic Mammals. 1997. V. 23(1). P. 17–28.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Retinal topography and visual acuity in the riverine tucuxi (Sotalia fluviatilis) // Marine mammal Sci. 1999. V. 15. P. 351–365.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Ganglion cell density and retinal resolution in the sea otter, Enhydra lutris // Brain Behav. Evol. 2000. V. 55. P. 111–119.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Visual field organization and retinal resolution of the beluga, Delphinapterus leucas (Pallas) // Aquatic Mammals. 2002. V. 28. P. 241–250.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Retinal topography of the harp seal Pagophilus groenlandicus // Brain Behav. Evol. 2003. V. 62. P. 212–222.
  • Mass A.M., Supin A.Ya. Ganglion cell topography and retinal resolution of the Steller sea lion (Eumetopias jubatus) // Aquatic Mammals. 2005. V. 31. P. 393–402.
  • Mass A.M., Supin A.Y., Abramov A.V., Mukhametov L.M., Rozanova E.I. Ocular anatomy, ganglion cell distribution, and retinal resolution of a killer whale (Orcinus orca) // Brain Behav Evol. 2013. V. 81. P. 1–11.
  • Murayama T., Fujise Y., Aoki I., Ishii T. Histological characteristics and distribution of ganglion cells in the retina of the Dall’s porpoise and minke whale // Marine Mammal Sensory Systems / Eds. Thomas J.A., Kastelein R.A., Supin A.Ya. New York, Plenum. 1992a. P. 137–145.
  • Murayama T., Somiya H. Distribution of ganglion cells and object localizing ability in the retina of three cetaceans // Fisheries Sci. 1998. V. 64. P. 27–30.
  • Murayama T., Somiya H., Aoki I., Ishii T. The distribution of ganglion cells in the retina and visual acuity of Minke whale // Nippon Suissan Gakkaishi 1992b. V. 58. P. 1057–1061.
  • Murayama T., Somiya H., Aoki I., Ishii T. Retinal ganglion cell size and distribution predict visual capabilities of Dall’s porpoise // Marine Mammal Sci. 1995. V. 11. P. 136–149.
  • Murphy C.J., Bellhorn R.W., Williams T., Burns M.S., Schaeffel F., Howland H.C. Refractive state, ocular anatomy, and accommodative range of the sea otter (Enhydra lutris) // Vision Res. 1990. V. 30. P. 23–32.
  • Nagy A.R., Ronald K. The harp seal, Pagophilus groenlandicus (Erxleben 1777) // Can. J. Zool. 1970. V. 48. P. 367–370.
  • Nagy A.R., Ronald K. A light and electron microscopic study of the structure of the retina of the harp seal Pagohpilus groenlandicus (Erxleben 1777) // Rapp. P. Cons. Inst. Explor. Mer. 1975. V. 169. P. 92–96.
  • Pardue M.T., Sivak J.G., Kovacs K.M. Corneal anatomy of marine mammals // Can. J. Zool. 1993. V. 71. P. 2282– 2290.
  • Peichl L. Alpha ganglion cells in mammalian retinae: Common properties, species differences, and some comments on other ganglion cells // Vis. Neurosi. 1991. V. 7. P. 155–169.
  • Peichl L. Topography of ganglion cells in the dog and wolf retina // J. Comp. Neurol. 1992. V. 324. P. 603–620.
  • Peichl L., Berhmann G. S-cones are absent in the retina of the pilot whale // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1999. V. 40. P. S238.
  • Peichl L., Berhmann G., Kröger R.H.H. For whales and seals the ocean is not blue: a visual pigment loss in marine mammals // Eur. J. Neurosci. 2001. V. 13. P. 1520– 1528.
  • Peichl L., Moutairou K. Absence of short-wavelength sensitive cones in the retinae of seals (Carnivora) and African giant rats (Rodentia) // Eur. J. Neurosci. 1998. V. 10. P. 2586–2594.
  • Perez J.M., Dawson W.W., Landau D. Retinal anatomy of the bottlenosed dolphin (Tursiops truncatus) // Cetology. 1972. V. 11. P. 1–11.
  • Piggins D.W., Muntz R.A., Best R.C. Physical and morphological aspects of the eye of the manatee Trichechus inunguis Natterer 1883 (Sirenia: mammalia) // Marine Behav. Physiol. 1983. V. 9. P. 111–130.
  • Pilleri G. Zur Morphologie des Auges von Weisswal Delphinapterus leucas (Pallas) // Hvalradets Skrifter 1964. V. 47. P. 1–16.
  • Pilleri G., Wandeler A. Ontogenese und functionelle Morphologie der Auges des Finnwals Balaenoptera physalus L. (Cetacea, Mysticeti, Balaenopteridae) // Acta Anat. 1964. V. 57. Suppl 50. P. 1–74.
  • Prince J.H. Comparative Anatomy of the Eye. Springfield, IL. Thomas. 1956.
  • Prince J.H., Diesem C., Eglitis I., Ruskill G. The Anatomy and Histology of the Eye and Orbit in Domestic Animals. Springfield, IL. Thomas. 1960.
  • Purves P.E., Pilleri G. Observations on the ear, nose, throat, and eye of Platanista indi // Inv. Cetacea. 1974. V. 5. P. 13–57.
  • Pütter A. Die. Augen der Wassersaugetierre // Zool. Jahrb. Abth. Anat. Ontog. Thiere. 1903. B. 17. P. 99–402.
  • Rivamonte A. Eye model to account for comparable aerial and underwater acuities of the bottlenosed dolphin // Neth. J. Sea Res. 1976. V. 10. P. 491–498.
  • Rochon-Duvigneaud A. L’oeil des cétacés // Archives Museum National Historie Naturelle. 1940. V. 16. P. 57– 90.
  • Rochon-Duvigneaud A. Les Yeux et la Vision des Vertebres. Paris: Masson. 1943.
  • Sivak J.G. Accommodation in vertebrates: contemporary survey // Current Topics in Eye Research / Eds Zadunaisky J.A., Davson H. New York: Academic. 1980. V. 3. P. 281–330.
  • Sivak J.G., Howland H.C., West J., Weerheim J. The eye of the hooded seal, Cystophora cristata, in air and water // J. Comp. Physiol. 1989. V. 165. P. 771–777.
  • Stone J. Parallel Processing in the Visual System. New York: Plenum. 1983.
  • Stone J., Halasz P. Topography of the retina in the elephant Loxodonta Africana // Brain Behav. Evol. 1989. V. 34. P. 84–95.
  • Supin A.Ya., Popov V.V., Mass A.M. The Sensory Physiology of Aquatic Mammals. Boston, Kluwer. 2001.
  • van der Pol K.M., Worst J.G.F., van Andel P. Macro-anatomical aspects of the cetacean eye and its imaging system // Sensory Systems of Aquatic Mammals / Ed. Kastelein R.A., Thomas J.A., Nachtigall P.E. Woerden, The Netherlands: De Spil. 1995. P. 409–418.
  • Waller G. Retinal ultrastructure of the Amazon river dolphin (Inia geoffrensis) // Aquatic Mammals. 1982. V. 9. P. 17–28.
  • Waller G. The ocular anatomy of cetacea: An historical perspective // Investigation of Cetacea / Ed. Pilleri G.V. 1984. V. 16. P. 138–148.
  • Walls G.L. The vertebrate eye and its adaptive radiation // Can. Inst. Sci. Bull. V. 19. Michigan: Cranbrook Press. 1942.
  • Welsch U., Ramdoh S., Riedelsheimer B., Hebel R., Eisert R., Plotz J. Microscopic anatomy of the deep-diving antarctic weddell seal Leptonychotes weddellii // J. Morphol. 2001. V. 248. P. 165– 174.
  • West L.A., Sivak J.G., Murphy C.J., Kovacs K.M. A comparative study of the anatomy of the iris and ciliary body in aquatic mammals // Can. J. Zool. 1991. V. 69. P. 2594–2607.
  • Williams R.W., Cavada C., Reinoso-Suarez O.F. Rapid evolution of the visual system: a Cellular assay of the retina and dorsal lateral geniculate nucleus of the Spanish wild cat and domestic cat // J. Neurosci. 1993. V. 13. P. 208–228.
  • Wong R.O.L., Hughes A. The morphology, number and distribution of a large population of confirmed displaced amacrine cells in the adult cat retina // J. Comp. Neurol. 1987. V. 255. P. 159– 177.
  • Young N.M., Hope G.M., Dawson W.W. The tapetum fibrosum in the eyes of two small whales // Marine Mammal Sci. 1988. V. 4. P. 281–290.
  • Zhou Q., Hillmann D.J.. Henk W.G. Observations on the Muscles of the Eye of the Bowhead Whale, BalaenaMysticetus Source // Anat. Rec. 2000. V. 259. P. 189– 204.