Порівняльна морфологія вестибулярних ядер птахів з різною локомоцією (папужки хвилястого, голуба сизого та канюка звичайного)

Abstract

Вестибулярні ядра є першою ланкою опрацювання сигналів про рухи та зміну положення тіла в просторі. У птахів ці ядра досягли високого рівня розвитку, оскільки представники Aves опанували повітряний простір, що супроводжувалось ускладненням локомоції та орієнтації. Унаслідок адаптивної радіації всередині класу виокремемо ряд екологічних груп, представники яких відрізняються за місцем проживання, способом життя, трофічною спеціалізацією, а відтак і складністю локомоції. Усередині класу є як літаючі, плаваючі, бігаючі види, так і ті, що поєднують усі названі вище способи переміщення. Такі еволюційні пристосування повинні відобразитися на морфології відділів мозку, які контролюють положення тіла в просторі та напрямок його руху. Тому ми поставили за мету провести порівняльно-морфологічне дослідження дорсо-латерального, вентро-латерального та вентро-медіального вестибулярних ядер видів, що відрізняються як за способом польоту, так і за вправністю пересування твердим субстратом. Першим досліджуваним птахом обрано голуба сизого (Columba livia), який здатний до маневреного польоту в умовах міста й управно пересувається по землі. Другий досліджуваний вид – хвилястий папужка (Melopsittacus undulatus), котрий в умовах чагарників та щільної рослинності активно рухається твердим субстратом (у тому числі гілками дерев та кущів) і спритно маневрує в польоті. Також досліджено мозок канюка звичайного (Buteo buteo), який пересувається по землі не так вправно, як папужка чи голуб, і характеризується планеруючим та ширяючим польотом. У результаті дослідження встановлено, що у вестибулярних ядрах усіх досліджуваних видів переважають мультиполярні нейрони. Крім них, наявні також веретеноподібні нервові клітини. У всіх досліджуваних тварин найбільші розміри перикаріонів нейронів зафіксовано в nucl. vestibularis dorsolateralis. У канюка звичайного найбільша щільність нейронів – у nucl. vestibularis ventrolateralis, у той час як в інших досліджуваних видів найбільшу щільність нервових клітин зафіксовано в nucl. vestibularis ventromedialis.

The vestibular nuclei are the first link to process signals of motion and change the position of the body in space. In birds, these nuclei reached a high level of development, as representatives of Aves mastered the airspace, which was accompanied by complications of locomotion and orientation in space. Due to adaptive radiation in the middle of the class a number of environmental groups emerged, whose representatives differ in their place of residence, lifestyle, trophic specialization, and, consequently, the complexity of locomotion. In the middle of the class there are both flying, swimming, running, and those that combine all of the above-mentioned methods of moving. Such evolutionary devices should have been reflected on the morphology of the brain's parts that control the position of the body in space and the direction of its movement. Therefore, we aimed to carry out a comparative-morphological study of the dorsolateral, ventrolateral and ventromedial vestibular nuclei of species that differ both in the mode of flight and in the ability to travel along a solid substrate. The first bird to be studied was Blue Pigeon (Columba livia), which is capable of maneuvering flight in urban conditions and skillfully moving on the ground. The second species studied is a wavy parrot (Melopsittacus undulatus), which in conditions of shrubs and dense vegetation actively moves on a solid substrate (including branches of trees and bushes), and deftly maneuvers in flight. Also, the brain of the common buzzard (Buteo buteo), which moves on the ground not so skillfully as a parrot or pigeon, is characterized by a planar and a hovering flight. The study found that the vestibular nuclei of all studied species are dominated by multipolar neurons. In addition, they also have spindle-like nerve cells. In all studied animals, the largest sizes of pericarios of neurons were recorded in nucl. vestibularis dorsolateralis. In the commonplace, the most common neuronal density was recorded in nucl. vestibularis ventrolateralis, whereas in other studied species, the highest neuronal density was recorded in nucl. vestibular ventromedialis.