Spine Anomalies and Vertebral Phenotypes in the Underyearlings of Roach Rutilus rutilus (Cyprinidae) after Separate and Combined Exposure to a Magnetic Field and Metrifonate on Embryos

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Anomalies in the spine structure and vertebral phenotypes were studied in 4-month-old underyearlings of the roach Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758) after combined or separate exposure of embryos to a magnetic field (frequency 500 Hz, induction 150 μT) and metrifonate (concentration 0.01 mg/L) for 48 h from fertilization to the onset of organogenesis in comparison with control (no treatment). The most common developmental disorders of the spine in all groups are open neural or haemal arches, as well as deformities and fusions of the vertebra bodies. An increase in the total number of vertebrae and their number in the trunk section of the spine were noted in fish with vertebra fusions. Juveniles under treatments differed from those in control by a greater number of spinal anomalies, as well as by the frequency of occurrence of specific vertebral phenotypes. The magnetic field had the greatest effect.

About the authors

Yu. V. Chebotareva

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl Oblast, Russia

Email: pisces68@mail.ru
Россия, Ярославская область, пос. Борок

V. V. Krylov

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl Oblast, Russia; Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: pisces68@mail.ru
Россия, Ярославская область, пос. Борок; Россия, Москва

M. G. Talikina

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl Oblast, Russia

Email: pisces68@mail.ru
Россия, Ярославская область, пос. Борок

Yu. G. Izyumov

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslavl Oblast, Russia

Author for correspondence.
Email: pisces68@mail.ru
Россия, Ярославская область, пос. Борок

References

  1. Ванюшина О.Г. 1990. Развитие осевого скелета у леща (Abramis brama L.) и плотвы (Rutilus rutilus L.) // Тр. ИБВВ АН СССР. Вып. 58 (61). С. 4–9.
  2. Владимиров В.И., Семенов К.И. 1959. Критический период в развитии личинок рыб // Докл. АН СССР. Т. 126. № 3. С. 663–666.
  3. Голованова И.Л., Изюмов Ю.Г., Чеботарева Ю.В., Таликина М.Г. 2006. Отдалённые последствия раздельного и сочетанного влияния хлорофоса и переменного электромагнитного поля в период эмбриогенеза на эффективность гидролиза углеводов у сеголетков плотвы // Токсикол. вестн. № 5 (80). С. 34–38.
  4. Есин Е.В. 2015. Нарушения развития у лососевых рыб (Salmonidae) в условиях масштабного вулканического загрязнения мест воспроизводства (на примере камчатской мальмы Salvelinus malma) // Онтогенез. Т. 46. № 2. С. 114–125. https://doi.org/10.7868/S0475145015020044
  5. Животовский Л.А. 1991. Популяционная биометрия. М.: Наука, 271 с.
  6. Касьянов А.Н. 1990. Популяционная структура и некоторые вопросы микрофилогенеза плотвы (Rutilus rutilus L.) // Тр. ИБВВ АН СССР. Вып. 58 (61). С. 64–86.
  7. Касьянов А.Н., Таликина М.Г., Изюмов Ю.Г. и др. 2001. Изменчивость признаков осевого скелета у сеголеток плотвы Rutilus rutilus после воздействия токсических веществ в период раннего индивидуального развития // Вопр. ихтиологии. Т. 41. № 4. С. 495–503.
  8. Крылов В.В., Чеботарева Ю.В., Изюмов Ю.Г., Осипова Е.А. 2010. Влияние магнитного поля и ионов Cu2+ на раннее развитие плотвы Rutilus rutilus (L.) (Cyprinidae, Cypriniformes) // Журн. СибГУ. Сер. биол. Т. 3. № 2. С. 199–210.
  9. Михайленко В.Г. 2002. Неоднозначность резистентности организмов // Успехи соврем. биологии. Т. 122. № 4. С. 334–341.
  10. Павлов Д.А. 2007. Морфологическая изменчивость в раннем онтогенезе костистых рыб. М.: ГЕОС, 246 с.
  11. Татарко К.И. 1977. Аномалии карпа и роль температурного фактора в их развитии // Тр. Всесоюз. гидробиол. о-ва. Т. XXI. Биологический режим водоёмов-охладителей ТЭЦ и влияние температуры на гидробионтов. С. 157–196.
  12. Чеботарева Ю.В. 2009. Аномалии в строении позвоночника у сеголеток плотвы Rutilus rutilus (L.) (Cyprinidae, Cypriniformes) после воздействия токсикантов на ранние стадии развития// Вопр. ихтиологии. Т. 49. № 1. С. 102–110.
  13. Чеботарева Ю.В., Изюмов Ю.Г. 2021. Межгодовая изменчивость морфологических признаков сеголеток плотвы Rutilus rutilus (Cyprinidae) из прибрежья Рыбинского водохранилища у посёлка Борок (Ярославская область) // Там же. Т. 61. № 6. С. 635–641. https://doi.org/10.31857/S0042875221060059
  14. Чеботарева Ю.В., Изюмов Ю.Г., Крылов В.В. 2009. Влияние переменного электромагнитного поля на раннее развитие плотвы Rutilus rutilus (Cyprinidae, Cypriniformes) // Там же. Т. 49. № 3. С. 422–428.
  15. Чеботарева Ю.В., Изюмов Ю.Г., Крылов В.В. 2016. Особенности строения позвоночника сеголеток плотвы Rutilus rutilus (Cyprinidae) после раздельного и совместного воздействия магнитного поля и повышенной температуры на эмбрионы и их связь с размерными показателями рыб // Там же. Т. 56. № 3. С. 345–355. https://doi.org/10.7868/S0042875216030036
  16. Щербаков Н.А. 1983. Морфологические изменения, развивающиеся в органах рыб при привыкании к токсическим веществам // Реакции гидробионтов на загрязнение. М.: Наука. С. 113–116.
  17. Яблоков Н.О. 2018. Морфологические аномалии скелета у молоди рыб р. Качи (бассейн Среднего Енисея) в градиенте техногенной нагрузки // Вестн. ТГУ. Биология. № 41. С. 156–173. https://doi.org/10.17223/19988591/41/9
  18. Яковлев В.Н., Изюмов Ю.Г., Касьянов А.Н. 1981. Фенетический метод исследований популяций карповых рыб // Биол. науки. № 2. С. 98–101.
  19. Boglione C., Gagliardi F., Scardi M., Cataudella S. 2001. Skeletal descriptors and quality assessment in larvae and post-larvae of wild-caught and hatchery reared gilthead sea bream (Sparus aurata L. 1758) // Aquaculture. V. 192. № 1. P. 1–22. https://doi.org/10.1016/S0044-8486%2800%2900446-4
  20. Boglione C., Costa C., Giganti M. et al. 2006. Biological monitoring of wild thicklip grey mullet (Chelon labrosus), golden grey mullet (Liza aurata), thinlip mullet (Liza ramada) and flathead mullet (Mugil cephalus) (Pisces: Mugilidae) from different Adriatic sites: meristic counts and skeletal anomalies // Ecol. Indic. V. 6. № 4. P. 712–732. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2005.08.032
  21. Boglione C., Gisbert E., Gavaia P. et al. 2013. Skeletal anomalies in reared European fish larvae and juveniles. Part 2: main typologies, occurrences and causative factors // Rev. Aquac. V. 5. Suppl. 1. P. S121–S167. https://doi.org/10.1111/raq.12016
  22. Bogutskaya N.G., Zuykov M.A., Naseka A.M., Anderson E.B. 2011. Normal axial skeleton structure in common roach Rutilus rutilus (Actinopterygii: Cyprinidae) and malformations due to radiation contamination in the area of the Mayak (Chelyabinsk Province, Russia) nuclear plant // J. Fish Biol. V. 79. № 4. P. 991–1016. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2011.03078.x
  23. Cavrois-Rogacki T., Drabikova L., Migaud H., Davie A. 2021. Deformities prevalence in farmed ballan wrasse (Labrus bergylta) in relation to hatchery origin and life stage // Aquaculture. V. 533. Article 736212. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.736212
  24. Fang H., Xu D. 2022. Development and malformations of the vertebra in the early stages of starry flounder Platichthys stellatus // Aquac. Res. V. 53. № 3. P. 884–892. https://doi.org/10.1111/are.15630
  25. Havas M. 2004. Biological effects of low frequency electromagnetic fields // Electromagnetic environments and health in buildings. London: Spon Press. P. 207–232.
  26. Kessabi K., Said K., Messaoudi I. 2013. Comparative study of longevity, growth, and biomarkers of metal detoxication and oxidative stress between normal and deformed Aphanius fasciatus (Pisces, Cyprinodontidae) // J. Toxicol. Environ. Health A. V. 76. № 23. P. 1269–1281. https://doi.org/10.1080/15287394.2013.850136
  27. Koumoundouros G. 2010. Morpho-anatomical abnormalities in Mediterranean marine aquaculture // Recent advances in aquaculture research. Kerala: Transworld Res. Network. P. 125–148.
  28. Krylov V.V., Chebotareva Yu.V., Izyumov Yu.G. 2016. Delayed consequences of extremely low-frequency magnetic fields and the influence of adverse environmental conditions on roach Rutilus rutilus embryos // J. Fish Biol. V. 88. № 4. P. 1283–1300. https://doi.org/10.1111/jfb.12869
  29. Lewis-McCrea L.M., Lall S.P. 2010. Effects of phosphorus and vitamin C deficiency, vitamin A toxicity and lipid peroxidation on skeletal abnormalities in Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) // J. Appl. Ichthyol. V. 26. № 2. P. 334–343. https://doi.org/10.1111/j.1439-0426.2010.01431.x
  30. Lindsey C.C. 1988. Factors controlling meristic variation // Fish Physiol. V. 11. Pt. B. P. 197–274. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60215-0
  31. Von Westernhagen H. 1988. Sublethal effects of pollutant on fish eggs and larvae // Fish Physiol. V. 11. Pt. A. P. 253–346. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60201-0
  32. Yershov P.N. 2008. The vertebral abnormalities in eelpout Zoarces viviparus (Linnaeus, 1758) (Pisces, Zoarcidae) // Proc. Zool. Inst. RAS. V. 312. № 1/2. P. 74–82. https://doi.org/10.31610/trudyzin/2008.312.1-2.74

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (2KB)
Indexing metadata
4.

Download (2KB)
Indexing metadata
5.

Download (3KB)
Indexing metadata
6.

Download (1017KB)
Indexing metadata
7.

Download (85KB)
Indexing metadata
8.

Download (81KB)
Indexing metadata
9.

Download (105KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Ю.В. Чеботарева, В.В. Крылов, М.Г. Таликина, Ю.Г. Изюмов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».