stringtranslate.com

Травмы у животных

Муравей Camponotus , раненный в драке с другими муравьями.

Травма у животных — это повреждение тела, вызванное ранением, изменением давления , жарой или холодом, химическими веществами, ядами и биотоксинами . Травма вызывает воспалительную реакцию во многих таксонах животных ; это вызывает заживление ран , которое может быть быстрым, как у Cnidaria .

Причины

Травмы животных, включая людей, могут быть вызваны ранением, [1] изменением давления , жарой или холодом, [2] химическими веществами, [3] ядами и биотоксинами . [4] Такие повреждения могут быть вызваны попытками хищничества, территориальными драками, падениями и абиотическими факторами. [5]

Человеческая деятельность, такая как траление , может привести к травмам у большого количества беспозвоночных морского дна; исследование промысла лобстера Nephrops показало, что все выброшенные офиуры Ophiura ophiura были ранены, наряду с 57% приземистых лобстеров Munida rugosa и 56% морских звезд Astropecten irregularis . Виды с более прочными раковинами, такие как гребешки, были ранены реже. [6] Исследование траления с помощью луча , напротив, показало, что уровень выживаемости для донных беспозвоночных превышает 75%. [7]

Эффекты

Травма вызывает множественные эффекты на разных биологических уровнях от молекулярного и клеточного до физиологического, организменного, поведенческого и экологического. К ним относятся такие вредные эффекты, как прямое повреждение клеток и тканей; потеря энергетических резервов; стрессовые реакции и изменения иммунной функции; защитное поведение; и снижение способности двигаться, питаться, размножаться и конкурировать. Кроме того, травма запускает цепочку реакций, которые стремятся восстановить структуру и функцию. [1]

Иммунные реакции

Ткани многих животных реагируют на травму воспалением , что приводит к заживлению раны. [8] Воспаление встречается во многих таксонах , но характер реакции сильно различается. У гидры , книдария , повреждение области вокруг рта полностью заживает в течение 20 минут. [9]

Животные нескольких типов, включая кольчатых червей , членистоногих, книдарий, моллюсков , нематод и позвоночных , способны вырабатывать антимикробные пептиды для борьбы с инфекцией после травмы. [1]

Закупорка раны

Многие животные способны быстро блокировать область вокруг раны, коагулируя свою кровь или телесную жидкость. Беспозвоночные с гидростатическим скелетом (движущиеся перистальтикой ) не способны двигаться без внутренней жидкости под давлением, в то время как те, у кого открытая циркуляция (телесная жидкость не ограничена кровеносными сосудами ), быстро умирают от потери телесной жидкости. Кроме того, открытые раны позволяют бактериям проникать в организм. [10] Система коагуляции беспозвоночных сопоставима с врожденной иммунной системой (более простой из двух систем защиты от инфекции) позвоночных. [11]

Заживление ран

Песчаная ящерица , которая сбросила хвост, когда на нее напал хищник , и начала отращивать новый хвост на месте травмы.

У членистоногих , таких как насекомые , заживление ран после травмы и коагуляция жидкости организма включают процесс меланизации струпа, миграцию клеток в область струпа и определенную степень восстановления кутикулы ( которая служит экзоскелетом ) [ 12] , у саранчи восстанавливая ее до 2/3 от первоначальной прочности. [13]

Некоторые позвоночные, включая ящериц и саламандр, сбрасывают хвосты (автотомия) при нападении хищника [14] , особенно если хвост схвачен, что дает животному шанс убежать [15] . Хвост, по крайней мере, частично отрастает заново в течение нескольких недель или месяцев [16] .

Влияние на поведение

Осьминоги, такие как Abdopus aculeatus, могут пережить потерю руки (щупальца), но впоследствии страдают от долгосрочных поведенческих изменений и гиперчувствительности. Вид использует аутотомию , самоампутацию руки, в качестве защиты от хищников . Раздавливание руки заставляло животных выбрасывать чернила, выпускать струю воды, ухаживать за раной, а затем втягивать поврежденную руку и защищать ее другими руками. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Rennolds, Corey W.; Bely, Alexandra E. (29 сентября 2022 г.). «Интегративная биология травм у животных». Biological Reviews . 98 (1): 34–62. doi : 10.1111/brv.12894 . hdl : 1903/30612 . ISSN  1464-7931.
  2. ↑ Спаркс 1972, стр. 134–164.
  3. ↑ Спаркс 1972, стр. 165–202.
  4. ↑ Спаркс 1972, стр. 203–229.
  5. ^ де Рамирес, Сара Стюарт; Хайдер, Аднан А.; Герберт, Хэдли К.; Стивенс, Кент (2012). «Непреднамеренные травмы: масштаб, профилактика и контроль». Ежегодный обзор общественного здравоохранения . 33 : 175–191. doi : 10.1146/annurev-publhealth-031811-124558 . ISSN  1545-2093. PMID  22224893.
  6. ^ Бергманн, М.; Бир, ДЖ.; Мур, ПГ (2001). «Ущерб, нанесенный эпибентосными беспозвоночными, выброшенными при промысле Nephrops в районе моря Клайда, Шотландия» (PDF) . Журнал морских исследований . 45 (2): 105–118. doi :10.1016/s1385-1101(01)00053-3. ISSN  1385-1101.
  7. ^ Депестеле, Йохен; Десендер, Марике; Бенуа, Хьюз П.; Поле, Ханс; Винкс, Магда (2014). «Краткосрочное выживание выброшенных целевых видов рыб и нецелевых беспозвоночных при траловом промысле «еврокаттер» в южной части Северного моря». Fisheries Research . 154 : 82–92. doi : 10.1016/j.fishres.2014.01.018. ISSN  0165-7836.
  8. ↑ Спаркс 1972, стр. 20.
  9. ↑ Спаркс 1972, стр. 133.
  10. ^ Cerenius, Lage; Söderhäll, Kenneth (6 ноября 2010 г.). «Коагуляция у беспозвоночных». Journal of Innate Immunity . 3 (1): 3–8. doi : 10.1159/000322066 . ISSN  1662-811X. PMID  21051883. S2CID  20798250.
  11. ^ Loof, Torsten G.; Schmidt, Otto; Herwald, Heiko; Theopold, Ulrich (3 ноября 2010 г.). «Системы коагуляции беспозвоночных и позвоночных и их роль во врожденном иммунитете: одна сторона двух монет?». Journal of Innate Immunity . 3 (1): 34–40. doi : 10.1159/000321641 . ISSN  1662-811X. PMID  21051879. S2CID  2807324.
  12. ^ Парле, Эойн; Диркс, Ян-Хеннинг; Тейлор, Дэвид (2017). «Повреждение, восстановление и регенерация в кутикуле насекомых: история на сегодняшний день и возможности на будущее». Arthropod Structure & Development . 46 (1): 49–55. doi :10.1016/j.asd.2016.11.008. ISSN  1467-8039. PMID  27913289.
  13. ^ Парле, Эойн; Диркс, Ян-Хеннинг; Тейлор, Дэвид (2016). «Преодоление разрыва: заживление ран у насекомых восстанавливает механическую прочность путем целенаправленного отложения кутикулы». Журнал интерфейса Королевского общества . 13 (117): 20150984. doi :10.1098/rsif.2015.0984. ISSN  1742-5689. PMC 4874426. PMID  27053653 . 
  14. ^ Эмбертс, З.; Эскаланте, И.; Бейтман, П. В. (2019). «Экология и эволюция аутотомии». Biological Reviews . 94 (6): 1881–1896. doi :10.1111/brv.12539. PMID  31240822. S2CID  195660712.
  15. ^ Уотсон, CM; Роелке, CE; Пасичник, PN; Кокс, CL (2012). «Последствия для приспособленности автотомного синего хвоста у ящериц: эмпирический тест реакции хищника с использованием глиняных моделей». Зоология . 115 (5): 339–344. doi :10.1016/j.zool.2012.04.001. PMID  22938695.
  16. ^ Bely, Alexandra E. (1 октября 2010 г.). «Эволюционная потеря регенерации у животных: модель и процесс». Integrative and Comparative Biology . 50 (4): 515–527. doi : 10.1093/icb/icq118 . ISSN  1540-7063. PMID  21558220.
  17. ^ Алупай, Жан С.; Хаджисоломоу, Ставрос П.; Крук, Робин Дж. (2014). «Травма руки вызывает долгосрочную поведенческую и невральную гиперчувствительность у осьминогов». Neuroscience Letters . 558 : 137–142. doi : 10.1016/j.neulet.2013.11.002. ISSN  0304-3940. PMID  24239646. S2CID  36406642.

Источники