Препарат ― Поперечный срез через туловищный сегмент Alitta virens (или Nereis pelagica) (рис. 4, а―в; 5 а―г)

Методические указания. На занятиях изучают обычные гистологические поперечные срезы через туловищный сегмент атокной формы. Для изготовления срезов лучше использовать очень молодых червей, диаметр тела которых не превышает 2―3 мм. Серийные срезы толщиной 5―7 мкм могут быть окрашены по Маллори или любым красителем гематоксилинового ряда.

Срез в поле зрения микроскопа ориентируют дорсальной стороной кверху. Используя малое увеличение зарисовывают общие контуры среза, обращая особое внимание на характер дифференцировки мышечных элементов, наличие целотелия, положение основных кровеносных сосудов и брюшной нервной цепочки. Для получения представления об особенностях организации полихет лучше всего выбирать срезы, прошедшие через середину сегмента, на которых наиболее полно представлены фрагменты перерезанных параподий и мышцы параподиального комплекса. Если позволяет учебная программа, можно предложить студентам познакомиться с тремя―четырьмя срезами, сделанными на разных уровнях по длине сегмента (в передней его части, на уровне середины параподии, в задней части). При работе со срезами необходимо пользоваться и малым, и большим (объектив 40^×) увеличениями микроскопа: сначала при малом увеличении зарисовывают общие контуры среза и главных внутренних органов, детали строения изучают с объективом 40^×.

Для того чтобы облегчить изучение анатомически сложного объекта, в этом разделе рисункам с конкретных гистологических препаратов предпосланы упрощенные графические схемы (рис. 4, А—В). Этими схемами рекомендуется пользоваться и при изучении фронтального среза через задний конец тела нереиса (см. стр. 000).

Срез через переднюю часть сегмента имеет неправильно округлую или слегка уплощенную форму с относительно гладкими и равномерно выпуклыми боковыми поверхностями (рис. 4, А; 5, А). Если срез прошел через среднюю часть сегмента, то на него попадают те или иные фрагменты параподий (рис. 4, Б; 5, Б). Так как параподии могут отклоняться от строго перпендикулярного положения по отношению к поверхности тела и располагаться под разными углами к продольной оси тела, на одном и том же срезе правая и левая параподии могут оказаться перерезанными на разных уровнях и, соответственно, выглядеть немного по-разному. И, наконец, самый задний отдел сегмента также как и передний характеризуется относительно гладкими контурами (рис. 4, В), хотя именно на этих срезах очень часто оказываются большие фрагменты параподий (рис. 5, В, Г). Спинная поверхность посредине слабо вогнута (это углубление соответствует неглубокой бороздке, тянущейся по средней линии вдоль всего тела червя). На вентральной поверхности более глубокая борозда разделяет два хорошо заметных и широких валика с уплощенной нижней поверхностью. Относительно тонкая стенка тела ограничивает обширную вторичную полость ― целом. Среднюю часть среза занимает средняя кишка и некоторые другие внутренние органы. Полость тела пронизывают отдельные пучки мышц и кровеносные сосуды.

Снаружи тело червя покрыто очень тонкой кутикулой, которую удается рассмотреть лишь при использовании большого увеличения (объектив 40^×). Вплотную прилегая к кутикуле, располагается эпидермис, содержащий ярко окрашивающиеся секреторные клетки (особенно четко они выделяются на препаратах, окрашенных по Маллори). Особенно многочисленны специализированные кожные железы в параподиях и на вентральной поверхности в области расположения метанефридиев. Непосредственно под эпидермисом залегают мышечные элементы кожно-мускульного мешка. При использовании малого увеличения хорошо удается рассмотреть лишь продольные мышечные ленты, косые мышцы и мышцы параподиального комплекса. Продольные мышцы стенки тела представлены четырьмя широкими лентами, две из которых расположены дорсально, а две — вентрально. Латеральные края лент отгибаются от стенки тела и вдаются в полость.

В нижней части сегмента располагаются пронизывающие целом косые и диагональные мышцы. Одним концом они крепятся к вентральной поверхности по бокам от брюшной нервной цепочки (см. ниже) в узких промежутках, отделяющих последнюю от вентральных продольных мышечных лент, другим же — на боковой стенке тела. Косые мышцы располагаются в целоме под разными углами по отношению к фронтальной плоскости — одни тянутся почти горизонтально к нижнему краю основания параподии, другие же поднимаются в верхнюю часть сегмента под значительным углом к дорсальному краю основания параподии. Лучше других выделяются «нижние» косые мышцы, которые образуют две относительно компактные группы у передней и задней границ каждого сегмента. Косые мышцы, направляющиеся к боковой поверхности на уровне середины параподии и дорсального края ее основания, располагаются более рыхло и на срезах обычно представлены фрагментами разной длины.

Непосредственно над вентральными продольными мышечными лентами, вплотную примыкая к ним, от середины тела к латеральному краю продольной мышцы тянутся диагональные мышцы (рис. 4, Б, В; 5, В).

Если срез прошел строго через мышечный пучок, может создаться впечатление, что косые и диагональные мышцы, по сути дела, «отсекают» полости вентральных валиков с расположенными там вентральными мышечными лентами от остального целома. В действительности это не так, ибо в средней части сегмента никаких сплошных барьеров, отделяющих какие-то участки единого целома друг от друга, нет.

Наиболее специализированы и разнообразны мышцы параподиального комплекса. Прежде всего, это пучки мышц, в виде конуса расходящиеся от основания ацикулы и тянущиеся к стенке параподий. Сами ацикулы в зависимости от того, как прошел срез, выглядят по-разному. Очень редко они почти целиком оказываются расположенными в плоскости среза. Значительно чаще на срез попадают лишь какие-то их фрагменты. Базальные концы ацикул, глубоко погруженные в полость и обычно находящиеся под кишечником, прозрачны и продольно исчерчены. Эта исчерченность обусловлена наличием очень узких продольных каналов, которые остаются в теле ацикулы после деградации микроворсинок специальной щетинкообразующей клетки — хетобласта. В дистальной половине ацикулы образующий ее хитин по периферии приобретает темно-коричневую или бурую окраску, тогда как ее середина остается прозрачной.

Расположенные в дистальной части параподий многочисленные тонкие щетинки сопровождаются столь же многочисленными мышечными волокнами — протракторами щетинок. Последние собраны в рыхлые пучки. Имеются хорошо обособленные мышечные волокна и непосредственно в стенке параподий. Они преимущественно ориентированы вдоль параподии и тянутся от ее основания к дистальному концу.

Что же касается остальных элементов туловищной мускулатуры, то они развиты значительно слабее и плохо заметны при использовании малого увеличения микроскопа. Непосредственно под эпидермисом залегает очень тонкий слой поперечно ориентированных мышечных волокон. У нереид они не являются в строгом смысле кольцевыми мышцами, хотя именно это название долгое время употреблялось в учебной литературе. Эти мышечные волокна расположены дорсально и вентрально, но отсутствуют на боковых поверхностях сегментов. В настоящее время для их обозначения используется название трансверсальные мышцы (рис. 4, Б, В; 5, Б).

В стенке тела присутствуют и косо ориентированные мышечные волокна. У нереисов они формируют довольно широкие ленты. Совокупность этих мышечных элементов обозначается как поддерживающие мышцы (рис. 4, Б, В; 5, Б). Именно они в какой-то мере соответствуют «диагональным мышцам» других беспозвоночных (см. Примечание ⁵)

Изнутри стенка тела, в том числе и параподий, выстлана плоским перитонеальным эпителием (целомическим эпителием, или целотелием). Продолжение этого же эпителиального слоя одевает снаружи кишечник и пучки мышц, пронизывающие целом, и ограничивает сосуды кровеносной системы. Продольные мезентерии, в отечественной литературе часто называемые брыжейками (рис. 5, В, Г) и поперечные диссепименты (рис. 4 В, 5, Г) т. е. участки, где стенки соседних целомов соприкасаются между собой, двухслойны. В передней и средней частях тела диссепименты часто располагаются не строго перпендикулярно к продольной оси тела, а под тем или иным углом к ней. В таких случаях на поперечных срезах они имеют вид тонкой двухслойной пленки, отчетливо разделяющей полость тела на два изолированных участка — целомы двух соседних сегментов (предшествующего и последующего) (рис. 4, В; 5, Г). Спинной и брюшной мезентерии не всегда хорошо сохраняются. Кроме того, ход брюшного мезентерия на границах между сегментами заметно усложняется.

Центральную часть среза занимает объемистая средняя кишка, относительно толстая стенка которой образована одним слоем высоких клеток — энтероцитов.

Кровеносная система представлена многочисленными сосудами, перерезанными в самых разных направлениях. Этим определяется их форма на препаратах — в поперечном сечении они, как правило, неправильно округлы, если срез прошел косо — овальны. Реже удается проследить сосуды на значительном протяжении. Собственной выстилки сосуды, даже самые крупные, не имеют; их просвет ограничен базальной пластинкой перитонеального эпителия.

Даже при использовании малого увеличения всегда хорошо видны два главных сосуда — спинной и брюшной кровеносные сосуды. От них в каждом сегменте отходит несколько поперечно ориентированных сосудов к кишечнику и к параподиям. Так как по отдельным срезам разобраться в деталях расположения сосудов в каждом отдельном сегменте невозможно, мы объединяем их под общим названием сегментарные сосуды (рис. 5, В, Г). Используя большое увеличение (объектив 40^×), можно рассмотреть многочисленные тонкие сосуды в лопастях параподий.

Сегментарные органы выделения — метанефридии на срезах всегда представлены теми или иными фрагментами. Чаще всего удается рассмотреть так называемые железистые отделы метанефридиев. Последние располагаются в каждом сегменте латерально, сбоку от вентральной продольной мышечной ленты, у самого основания параподии (см. рис. 4, А; 5, А). Используя большое увеличение микроскопа (40^×), на уровне сегментарного ганглия можно рассмотреть довольно плотное скопление округлых, овальных или вытянутых и изогнутых профилей — это перерезанные участки сильно извитого выводного канала метанефридия, петли которого плотно упакованы и образуют компактное тельце.

Из структур центральной нервной системы на поперечных срезах удается хорошо рассмотреть лишь перерезанную поперек брюшную нервную цепочку (рис. 4, В; 5, В, Г). Последняя образована двумя тесно сближенными, соприкасающимися по всей длине нервными стволами. Если срез прошел в области сегментарного ганглия (рис. 4, А, Б, 5, Б), то в составе последнего можно рассмотреть центрально расположенный светлый нейропиль, представленный скоплением отростков нервных клеток, и локализующиеся по его периферии интенсивно окрашенные собственно нервные клетки ― нейроны.

На этих же срезах, т. е. прошедших через сегментарный ганглий, часто можно увидеть иногда довольно значительные участки параподиальных нервов (рис. 4, А, 5, А). Последние отходят от ганглия в латеральном направлении и тянутся к основанию параподии между покровами и вентральными продольными мышцами. Оканчивается такой нерв параподиальным ганглием (рис. 4, А, 5, А), расположенным в тесном соседстве с железистым отделом метанефридия.

ПРЕПАРАТ ― Задний конец тела Alitta virens (или Nereis pelagica), фронтальный срез (рис. 6)

Методические указания. На занятиях используют гистологические фронтальные срезы через задний конец тела не очень крупного червя. Для изучения следует выбирать срезы, прошедшие через нижнюю половину тела червя, на которые обычно попадают разнообразные мышцы, участки брюшной нервной цепочки, брюшного кровеносного сосуда и кишечника. Так как площадь среза может быть довольно значительной, то изучают их либо с использованием бинокуляра, либо ― малого увеличения микроскопа. Это исключает возможность детального гистологического анализа. Студенты должны зарисовать лишь контуры основных органов, в том числе и целомов. Отдельные фрагменты таких срезов можно выставлять демонстрационно с использованием большого увеличения (объектив 40^×).

Срез, изображенный на рис. 6, прошел не строго во фронтальной плоскости, а немного косо. В своей передней части он захватил самые нижние участки сегментов — вентральные продольные мышечные ленты и брюшную нервную цепочку, относительно короткий средний участок прошел в плоскости вентрального кровеносного сосуда и отходящих от него поперечных вентро-параподиальных сосудов и, наконец, на заднем участке располагается перерезанная вдоль кишка и самый вентральный участок пигидия. Для удобства работы с текстом и сопровождающим его рисунком 6 сегменты, начиная с переднего конца этого конкретного среза, пронумерованы арабскими цифрами. Определенную помощь в работе с этим сложным объектом может оказать и постоянное обращение к рис. 4 и 5.

Фронтальный срез через задний конец тела полихеты имеет форму высокого треугольника. Его вершину образует находящийся на заднем конце тела червя небольшой треугольный пигидий, несущий два пигидиальных усика (расположенное дорсально анальное отверстие на рассматриваемый срез не попало).

В самой передней части объекта плоскость среза прошла по вентральным мышечным валикам, которые разделены широким свободным просветом (сегменты 1—4), соответствующим вентральной продольной борозде. Бороздка, маркирующая границы между сегментами, имеет вид узкого щелевидного промежутка (граница между сегментами 1 и 2). Начиная с 6-го сегмента, эти следы вентральной борозды и межсегментных бороздок полностью исчезают.

На 1-ом сегменте полностью отсутствуют следы параподий — на теле червя они располагались выше плоскости среза. Но уже со 2-го сегмента сначала фрагменты параподий, а потом и целые параподии хорошо различимы. По направлению к заднему концу тела размеры сегментов и расположенных на них параподий отчетливо уменьшаются. Сегменты с 14-го по 20-ый несут еще недоразвитые параподии, а самые последние сегменты лишены даже этих зачатков.

Снаружи стенка тела одета тонкой, слабо окрашивающейся кутикулой, под которой хорошо виден однослойный эпидермис. В первых четырех сегментах (1—4), срезанных на уровне мышечных валиков, видно, что практически весь их объем занимают сплошные продольные ленты, образованные вентральными продольными мышцами. Лишь по бокам от них можно рассмотреть перерезанные поперек вентральные трансверсальные мышцы.

Начиная с 5-го сегмента, плоскость среза достигает уровня целомов. Это светлые прозрачные участки, разделенные тонкими поперечно ориентированными диссепиментами. На некотором протяжении еще сохраняются фрагменты вентральных продольных мышечных лент. В 5 и 6-ом сегментах на срез попадают утолщенные медиальные края лент, а в 7—9-ом еще сохраняются и выступающие в полость тела латеральные края лент (см. рис. 4, А—В). Вентральные трансверсальные мышцы едва загибаются наверх по бокам сегментов — их кончики удается рассмотреть при большом увеличении (объектив 40^×) сбоку от латеральных краев продольных мышечных лент последний раз лишь в 6-ом сегменте. В последующих сегментах их увидеть уже нельзя, так как выше они не поднимаются. Им на смену приходит сложная система мышц параподиальных комплексов и пучки диагональных и косых мышц, которые на фронтальном срезе отличить друг от друга практически невозможно. Ниже приведено описание положения более многочисленных косых мышц.

Косые мышцы, как уже говорилось выше (см. Препарат — Поперечный срез через туловищный сегмент…, стр. 000), начинаются на вентральной поверхности червя и поднимаются вертикально вверх между брюшной нервной цепочкой и вентральными продольными лентами. Появляются эти пучки в 5-ом сегменте, в котором брюшная нервная цепочка еще на срезе отсутствует. Они хорошо различимы в промежутке между медиальными краями продольных мышечных лент. Здесь располагаются самые основания мышечных пучков. В последующих сегментах (6—11-ом) отдельные пучки становятся хорошо заметными по мере того, как они отклоняются от средней линии в сторону боковой стенки тела. Последняя в промежутках между параподиями образует глубокие борозды, стенки которых одеты очень толстым эпителием. Эти участки в виде массивной складки образуют основание каждой параподии. Собственно параподии в отличие от этих складок снаружи одеты очень тонким эпителием. Именно к вершинам складок и направляются пучки косых мышц (сегменты 9—12-ый).

Из мышц параподиального комплекса на фронтальном срезе можно легко рассмотреть две группы мышц. Прежде всего, это мощные пучки мышц, связанные с ацикулами и щетинками. От основания каждой ацикулы, глубоко погруженного в полость сегмента (см. также рис. 4, Б), в виде узкого конуса расходятся пучки мышечных волокон — мышцы—протракторы. Своими дистальными концами они крепятся к боковым участкам стенки тела и боковым стенкам параподий. Очень тонкие мышечные волокна сопровождают и отдельные щетинки. Они пронизывают сплошную массу, в которую объединяются многочисленные щетинконосные сумки отдельных щетинок. Сама эта масса занимает в параподии дистальное положение. Вторую группу составляют параподиальные мышцы, тянущиеся вдоль параподии по ее боковым стенкам.

Кроме мышц, непосредственно связанных со стенкой тела и параподиями, следует рассмотреть и ряд других мышечных элементов. Между брюшным кровеносным сосудом и брюшной нервной цепочкой тянется медио-вентральный продольный мышечный тяж (10-ый сегмент, см. также рис. 4, В, 5, А, В). Кроме того, по задней границе каждого сегмента располагается хорошо выраженная мышечная дуга (охватывающая брюшную нервную цепочку и только что упомянутый медио-вентральный продольный мышечный тяж (10-ый сегмент; см. также рис. 5, В). Начинается эта дуга вентрально, под брюшной нервной цепочкой, и ее ветви сначала поднимаются вертикально по заднему краю сегментарного ганглия (сегменты 8—9).

В каждом сегменте по поверхности заднего диссепимента от стенки кишечника к боковой поверхности тела тянется плоская крыловидная мышца (сегменты 9—10-ый; см. также рис. 3, А; 5, Г).

Пищеварительная система на рассматриваемом срезе представлена задним участком средней кишки (сегменты 11—25-ый). На самом переднем конце (11-ый сегмент), где на срез попала наружная поверхность кишечника, отчетливо различимы два слоя мышц стенки кишки: наружный — кольцевой и внутренний — продольный. Из-за их присутствия перитонеальный эпителий, одевающий кишечник, кажется более толстым.

Многочисленные кровеносные сосуды, присутствующие на срезе, относятся к разным отделам кровеносной системы. Брюшной кровеносный сосуд представлен лишь небольшим фрагментом (граница между 9 и 10-ым сегментами), от которого вправо и влево отходят поперечные сегментарные сосуды. В непосредственной связи с диссепиментами локализуются восходящие ветви направляющихся к параподиям сегментарных параподиальных сосудов (сегменты 14—26-ой). Дистальные участки этих сосудов и их многочисленные ответвления в значительном количестве присутствуют в параподиях.

В сегментах с 4-ого по 10-ый представлены фрагменты метанефридиев, в частности железистые отделы и проксимальные участки их выводных протоков. Они локализуются в боковых отделах целома, снаружи от продольных мышечных лент, непосредственно перед основанием параподий. Почти на всем протяжении каналу метанефридия сопутствует кровеносный сосуд.

Брюшная нервная цепочка проходит по медиальной линии (сегменты 7—9-ый). Она состоит из ганглиев, соединенных узкими перетяжками, которые приходятся на границы между сегментами. В более крупных сегментах (7-ой) видно, что ганглий несколько смещен к передней границе сегмента. В более узких последующих сегментах ганглии занимают практически всю их длину. Центральную часть цепочки составляет нейропиль — два тесно сближенных светлых, тонковолокнистых тяжа, представляющих собой совокупность отростков нервных клеток. Нейроны располагаются вокруг нейропиля.

В передних сегментах (1—4-ый) видны участки перерезанных параподиальных нервов. Последние отходят примерно от середины каждого ганглия вправо и влево. Как уже говорилось выше, локализуются они субэпидермально, снаружи от мышц, огибая их «по дну» мускульных валиков вентральной поверхности. В 1 и 2-ом сегментах в каждом валике параподиальный нерв перерезан дважды и фактически поперечно — медиально располагается его проксимальный участок, а латерально его дистальный отдел перед местом вхождения в параподию. Достигнув уровня основания параподии, нерв отклоняется в латеральном направлении и занимает почти горизонтальное положение. Соответственно на срезе мы видим уже значительный по протяженности отрезок нерва (сегменты 3 и 4-ый, слева).

Нервные стволы брюшной нервной цепочки продолжаются и в пигидии. В основании последнего они тесно сближены и проходят медиально, но дальше они расходятся и самостоятельно тянутся в пигидиальные усики.

По передней границе пигидия справа и слева располагаются две вытянутые в поперечном направлении группы клеток. Они окрашиваются более интенсивно и от клеток окружающих тканей отличаются несколько более крупными размерами. Это — зона роста, по переднему краю которой и происходит обособление и закладка новых целомов.