نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی،گروه زیست دریا، خرمشهر، ایران.
2 گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه علوم وفنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.
3 دانشگاه مازندران، دانشکده علوم دریایی، گروه زیست دریا، بابلسر، ایران.
چکیده
مطالعه حاضر با هدف بررسی ساختار بافتی و عملکرد ترشحی گناد نر در گربه کوسه عربی (Chiloscyllium arabicum Gubanov, 1980) خلیج فارس در طی دو فصل بهار و پاییز انجام گرفت. بدین منظور، ساختار بافتی گناد نر (بیضه) و سطح پلاسمایی هورمون تستوسترون در دو فصل پاییز (اواخر شهریور-آذر) و بهار (اسفند-خرداد) در C. arabicum ارزیابی شدند. بدین منظور، 30 قطعه C. arabicum از بندر بحرکان واقع در هندیجان به صورت فصلی صید شد. ماهیها بیهوش شده و پس از بیومتری، نمونههای خونی از سیاهرگ دمی اخذ و به مدت 10 دقیقه سانتریوفیوژ شدند. سپس، نمونههای بافتی از بیضه اخذ و در محلول ثبوت بوئن برای 48 ساعت تثبیت شدند. مقاطع بافتی با استفاده از تکنیکهای بافت شناسی معمول و رنگ آمیزی هماتوکسیلین_ائوزین تهیه شده و با استفاده از میکروسکوپ نوری مطالعه شدند. سطح پلاسمایی تستوسترون نیز در نمونههای پلاسما اندازهگیری شد. بر اساس نتایج، بیضه گربه کوسه عربی لوبوله بوده و هر لوبول از تعدادی واحد کروی شکل به نام اسپرماتوسیست تشکیل شده بود که سلولهای اسپرماتوژنیک در مراحل مختلف تکامل از جمله اسپرماتوگونیا، اسپرماتوسیتها و اسپرماتیدها در این واحدها مشاهده شدند. اسپرماتوسیست ها در هفت مرحله تکاملی متفاوت در بیضه ماهیان در طول فصل بهار مشاهده شد، در حالیکه، تنها پنج مرحله اول در ماهیان در طول فصل پاییز شناسایی شدند. سطوح پلاسمایی هورمون تستوسترون در فصل بهار نسبت به فصل پاییز بالاتر بود. د
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Histophysiological study of the testis in the Arabian carpet shark, Chiloscyllium arabicum, from the Persian Gulf during the reproductive and nonreproductive seasons
نویسندگان [English]
1 Department of Marine Biology, Faculty of Marine Sciences, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Khorramshahr, Iran.
2 Department of Marine Biology, Faculty of Marine science, Khorramshahr University of Marine science and Technology, Khorramshahr, Irain.
3 Department of Marine Biology, Faculty of Marine Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, I.R. of Iran.
چکیده [English]
The present study aimed to assess the tissue structure and secretions of the male gonads in Arabian carpet shark, Chiloscyllium arabicum Gubanov, 1980 from the Persian Gulf during the spring and autumn. For this purpose, the tissue structure of the testis and the plasma level of testosterone were evaluated during autumn (August-November) and spring (April-June) seasons in C. arabicum. For this purpose, a total of 30 specimen of C. arabicum were caught at the Bahrakan Port, located at the Hendijan in the north of the Persian Gulf, seasonally. Fish were euthanized and blood samples were taken from caudal vein after biometrical tests and then, centrifuged for 10 min. Fish were dissected after bleeding and samples were taken from the testis and fixed in Bouin solution for 48h. Tissue sections were prepared using routine histological techniques and stained with hematoxylin and eosin. Stained tissue sections were studied under light microscope. The amount of testosterone was also measured in plasma samples. The results showed that, the testis of C. arabicum was lobulated and each lobol consisted of golobolar units called spermatocyst with various spermatogenic cells in different developmental stages such as spermatogonia, spermaytocytes and spermatids. Spermatocysts in seven developmental stages were observed in fish testis during spring season. Only spermatocysts in the first five stages of development were detected in the male fish during autumn.
کلیدواژهها [English]
مطالعه هیستوفیزیولوژیک بیضه در گربه کوسه عربی Chiloscyllium arabicum خلیجفارس طی دو فصل تولیدمثلی و غیر تولیدمثلی
فریده پرفروغ1، نگین سلامات1* و عبدالعلی موحدینیا2
1 خرمشهر، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، دانشکده علوم دریایی،گروه زیست دریا
2 بابلسر، دانشگاه مازندران، دانشکده علوم دریایی، گروه زیست دریا
تاریخ دریافت: 6/6/97 تاریخ پذیرش: 10/10/97
چکیده
مطالعه حاضر باهدف بررسی ساختار بافتی و عملکرد ترشحی گناد نر در گربه کوسه عربی (Chiloscyllium arabicum Gubanov, 1980) خلیجفارس در طی دو فصل بهار و پاییز انجام گرفت. بدین منظور، ساختار بافتی گناد نر (بیضه) و سطح پلاسمایی هورمون تستوسترون در دو فصل پاییز (اواخر شهریور-آذر) و بهار (اسفند-خرداد) در C. arabicum ارزیابی شدند. بدین منظور، 30 قطعه C. arabicum از بندر بحرکان واقع در هندیجان بهصورت فصلی صید شد. ماهیها بیهوش شده و پس از بیومتری، نمونههای خونی از سیاهرگ دمی اخذ و به مدت 10 دقیقه سانتریوفیوژ شدند. سپس، نمونههای بافتی از بیضه اخذ و در محلول ثبوت بوئن برای 48 ساعت تثبیت شدند. مقاطع بافتی بااستفاده از تکنیکهای بافتشناسی معمول و رنگآمیزی هماتوکسیلین - ائوزین تهیه شده و با استفاده از میکروسکوپ نوری مطالعه شدند. سطح پلاسمایی تستوسترون نیز در نمونههای پلاسما اندازهگیری شد. براساس نتایج، بیضه گربه کوسه عربی لوبوله بوده و هر لوبول از تعدادی واحد کروی شکل به نام اسپرماتوسیست تشکیلشده بود که سلولهای اسپرماتوژنیک در مراحل مختلف تکامل ازجمله اسپرماتوگونیا، اسپرماتوسیتها و اسپرماتیدها در این واحدها مشاهده شدند. اسپرماتوسیستها در هفت مرحله تکاملی متفاوت در بیضه ماهیان در طول فصل بهار مشاهده شد، در حالیکه، تنها پنج مرحله اول در ماهیان در طول فصل پاییز شناسایی شدند. سطوح پلاسمایی هورمون تستوسترون در فصل بهار نسبت به فصل پاییز بالاتر بود. درمجموع، گنادها در گربه کوسههای نر دارای فعالیت بیشتری در فصل بهار نسبت به فصل پاییز بودند و به نظر میرسد فصل بهار فصل تولیدمثلی گربه کوسه عربی خلیجفارس است.
واژههای کلیدی: بیضه، تستوسترون، تولیدمثل، خلیجفارس، گربه کوسه عربی.
* نویسنده مسئول، تلفن: 09166165146 ، پست الکترونیکی: salamatnegin@gmail.com
مقدمه
ماهیان غضروفی از دوره سیلورین تاکنون تغییرات عمدهای نداشتهاند. بخشی از این موفقیت به علت ویژگیهای تولیدمثلی آنها ازجمله لقاح داخلی میباشد (13). رشد آهسته، تأخیر در بلوغ جنسی، باروری پایین و یک چرخه تولیدمثلی طولانی از دیگر ویژگیهای تولیدمثلی این ماهیان میباشد (24). روشهای تولیدمثلی ماهیان غضروفی را میتوان براساس تکامل جنین به دو نوع شامل تخمگذاری (زمانی که جنین خارج از بدن مادر تکامل مییابد) و زندهزایی (زمانی که جنین درون بدن مادر تکامل مییابد) تقسیمبندی نمود (19). تولیدمثل در ماهیان غضروفی همچون مهرهداران به فعالیتهای هماهنگ هورمونهای مختلف محور هیپوتالاموس- هیپوفیز- گناد بستگی دارد (26).
ساختار بافتی بیضه و مراحل اسپرماتوژنز ماهیان غضروفی
منحصر به فرد است. ازجمله اینکه ساختار بیضه این ماهیان بهصورت قطعاتی سازماندهی شده است که به هر قطعه اسپرماتوسیست گفته میشود. همچنین آرایش مناطق در اسپرماتوسیستها خاص بوده و ارتباط نزدیکی میان بیضه و اندام اپیگنال خونساز وجود دارد (17). در برخی ماهیان غضروفی، فعالیت اسپرماتوژنز در طول سال ادامه دارد و در برخی دیگر، این فعالیت تنها در دورههای مشخص قابل مشاهده است (3). سلولهای جنسی موجود در اسپرماتوسیستها بااستفاده از تقسیم میتوز و میوز در طول مراحل اسپرمتوژنز به شکل اسپرم در میآیند (8).
گربه کوسه عربی (Persian Bamboo shark) (Chiloscyllium arabicum) از رده ماهیان غضروفی و از خانواده گربه کوسههای دم بلند و از ماهیان بومی خلیجفارس میباشد. پرورش این کوسهها در آکواریومها رایج بوده و به علت اندازه کوچک (بیشترین طول کل 97 سانتیمتر)، غیرمهاجر بودن و داشتن خوی رام، زمینه تحقیقات آزمایشگاهی فراوانی را به وجود آوردهاند. علاوه بر این گربه کوسهها به آسانی به اسارت سازش مییابند و بهراحتی قابلاستفاده و در دسترس هستند. به همین دلیل، گونه گربه کوسه یک مدل ایده آل برای مطالعات اکولوژی و زیستشناسی است (18).
صید گربه کوسهماهیان این ماهیان در کشورهایی نظیر تایلند، مالزی، فیلیپین و چین جهت مصرف خوراکی بسیار بالا است. همچنین تجارت آکواریومی این ماهیان به دلیل خوی آرام آنها بهطور گستردهای انجام میشود (18). اما باوجود اهمیت شیلاتی و اکولوژیک زیاد این ماهیان، مطالعات بسیار محدودی درزمینهٔ زیستشناسی تولیدمثل آنها صورت گرفته است و لذا، کسب اطلاعات پایهای و توصیف ویژگیهای زیستشناختی، جهت حفظ و نگهداری از ذخایر ارزشمند این ماهیان از اهمیت ویژهای برخوردار است. بنا به تحقیق نویسندگان مقاله حاضر، تابهحال مطالعهای در ایران در ارتباط با ساختار بافتی سیستم تولیدمثلی در کوسهماهیان نر صورت نگرفته و مطالعات موجود در ارتباط با گربه کوسهها به ساختار غده رکتال، کبد، طحال، کلیه و آبشش این ماهیان میپردازد (2، 5 و 7). در سایر کشورها نیز عمده مطالعات صورت گرفته بر ماهیان الاسموبرانش در ارتباط با سفره ماهیان میباشد. کاساب و همکاران (2009)، شکل ظاهری و ساختار بافتی بیضههای گربه کوسه لکهدار را مورد مطالعه قراردادند و مشاهده کردند لوبولهای بیضه این ماهیان در ناحیه پشتی شکمی آرایش یافتهاند (15). همچنین کوندمورنو و گالوانماگانا (2006) در بررسی زیستشناسی تولیدمثل کوسه (Isurus oxyrinchus) وجو هفت مرحله در بلوغ اسپرماتوژنز این ماهیان را شرح دادند (9). بنابراین، تحقیق حاضر باهدف مطالعه هیستولوژیک و هیستومتریک بیضه در طی دو فصل تولیدمثلی و غیرتولیدمثلی و همچنینبررسی تغییرات هورمون تستوسترون طی دو فصل تولیدمثلی و غیرتولیدمثلی در گربه کوسه عربی نر انجام پذیرفت.
مواد و روشها
1. نمونهبرداری: نمونهبرداری از آبهای خور بحرکان (طول جغرافیایی 30’ 49oتا 55’ 49oشرقی و عرض جغرافیایی 30o 15’ تا 29o 50’ شمالی)، واقع در بندر هندیجان در شمال غرب خلیجفارس (شکل 1)، در پاییز سال 1394 (شهریور-آذر) و بهار سال 1395 (اسفند-خرداد) با صید 30 قطعه گربه کوسه عربی نر (C. arabicum) توسط تور ترال (بهصورت زنده)، در هر فصل انجام شد (در این روش صیادان تور بزرگی را به آب انداخته و ماهیان زیادی را صید میکنند که دراین میان تعدادی ماهی ناخواسته نظیر گربه کوسه عربی نیز صید و دور ریز میشود. که در تحقیق حاضر از صیادان خواسته شد بهجای دورریز، این ماهیان در اختیار تحقیق حاضر قرار بگیرند). زمان نمونهبرداری بر اساس اطلاعات موجود در ارتباط بازمان تولیدمثل برخی از ماهیان دریایی موجود در خلیجفارس انتخاب شد.
شکل 1- منطقه نمونهبرداری درخور بحرکان واقع در شمال غرب خلیجفارس
در هر بار نمونهبرداری پس از بیهوش کردن گربه کوسههای عربی با استفاده از عصاره گل میخک در آب (mg/l20)، طول کل بدن و وزن هر ماهی اندازهگیری و ثبت شد. ابتدا جهت اندازهگیری هورمون تستوسترون، مقدار 5 میلیلیتر خون از ناحیه سیاهرگ دمی (درست در پشت باله مخرجی) بااستفاده از سرنگ هپارینه اخذ و خون بهآرامی به لولههای آزمایش هپارینه روی یخ منتقل شد. نمونههای خون سپس به مدت 10 دقیقه با دور rmp6000 توسط دستگاه Hettich مدل D-7200 سانتریفیوژ شده و پلاسما تا زمان سنجش هورمونها در 80- درجه سانتیگراد ذخیره شد. سپس ماهیان تشریح شده و بیضهها از بدن خارج و به ظروف حاوی محلول ثبوت بوئن منتقل شدند (11).
2. مطالعه بافتی: پس از 48 ساعت نمونهها جهت انجام مراحل پاساژ بافتی به درون سبدهای کوچکی منتقل گردیدند. کلیه مراحل پاساژ بافتی بهصورت اتوماتیک و بااستفاده از دستگاه پاساژ بافتی یا هیستوکینت (مدلRX- 11B, Tissue tek rotary, Japon) انجام گرفت و پس از آن نمونههای بافتی قالبگیری شده و بااستفاده از دستگاه میکروتوم (مدل LEICA-RM2245)، برشهایی باضخامت 6-5 میکرومتر، از آنها تهیه شد. مقاطع بافتی سپس بااستفاده از رنگآمیزی معمولی هماتوکسیلین_ائوزین (H&E) رنگآمیزی شدند. مقاطع بافتی رنگآمیزی شده بااستفاده از میکروسکوپ نوری (مدل Olympus CX21- ژاپن) و با بزرگنماییهای متفاوت بررسی و تصاویر مناسب توسط دوربین نصب شده برروی میکروسکوپ Dino-lite Digital Microscope و سیستم رایانهای متصل به دوربین مجهز به نرمافزار Dino capture تهیه و ذخیره شد.
بهمنظور مطالعه هیستومتریک گناد نر گربه کوسهماهیان، از هر نمونه 5 مقطع بافتی و در هر مقطع، 5 فیلد میکروسکوپی مورد مطالعه قرارگرفت. در مقاطع بیضه، انواع اسپرماتوسیستهای بیضه در مراحل مختلف رشد و قطر اسپرماتوسیستها در هر دو فصل اندازهگیری شد.
3. اندازهگیری سطح پلاسمایی هورمون تستوسترون: هورمون تستوسترون به روش رادیوایمونواسی توسط دستگاه گاما کانتر (LKB تمام اتوماتیک ساخت کشور فنلاند) و بااستفاده از کیت تجاری Immunotech (شرکت Immunotech، مارسی فرانسه) مطابق روش فوستیر و جالابرت (1986) اندازهگیری شد.
4. آنالیز آماری: تمام دادههای بدست آمده در مطالعه حاضر به شکل میانگین ± خطای استاندارد بیان شد. سپس، بااستفاده از تست نرمالیتی Shapiro-wilk نرمالیتی دادهها کنترل شد و اختلاف بین این دادهها در دو فصل بهار و پاییز با استفاده ازT – تست (Independent-samples T Test) در نرمافزار SPSS 16 انجام و اختلاف در سطح اطمینان بالای 95 درصد (05/0P<) پذیرفته شد. در نهایت نمودارها در محیط Microsoft Office Excel 2007 ترسیم شدند.
نتایج
گربه کوسه عربی ازلحاظ ریختشناسی دارای بدنی دوکیشکل و کشیده است. بدن این ماهی به رنگ خاکستری رنگ بوده و در ناحیه شکمی کمی روشنتر به نظر میرسد. اینگونه دارای چشمهای بزرگ، دهان بزرگ و نسبتاً ضخیم به حالت عرضی کاملاً در جلوی چشمها میباشد(شکل 2).
شکل 2- شکل ظاهری گربه کوسه عربی
شکل 3، مقادیر بدست آمده از زیستسنجی گربه کوسه عربی صید شده در دو فصل پاییز و بهار را نشان میدهد. براین اساس، گربه کوسههای صید شده در فصل بهار ازنظر وزنی (05/0>P و 32/6=t) و طولی (05/0>P و 12/24=t) نسبت به فصل پاییز بهطور معنیداری بزرگتر بودند.
بیضههای گربه کوسه عربی در هر دو فصل بهار و پاییز بهصورت اندامهای کشیده و صورتی کمرنگ در داخل حفره شکمی بدن و در سطح داخلی اندام اپیگونال (Epigonal organ) قرار داشته و توسط مزورکیوم (Mesorchium) از دیواره شکم معلق هستند.
شکل 3- میانگین وزن و طول کوسههای صید شده بر اساس فصل. حروف متفاوت نشاندهنده اختلاف معنیدار بین گروهها است (05/0 >P)
بیضهی سمت راست از بیضهی سمت چپ بزرگتر است (شکل 4). در فصل بهار بیضهها بهطور قابل ملاحظهای بزرگشده و حجم قابلتوجهی از محوطه شکمی را اشغال کرده بودند.
براساس نتایج، ساختار بافتی بیضههای گربه کوسه عربی (C. arabicum) به شرح زیر بود: بیضهها از بیرون توسط کپسول نازکی به نام سفید پرده (Tunica albuginea) پوشیده شدهاند (شکل 5 الف). تیغههایی از سفید پرده به داخل بافت بیضه امتداد یافته و پارانشیم بافت بیضه را به قطعاتی به نام لوبول تقسیم میکنند (شکل 5 الف). هر لوبول از تعدادی واحد کروی شکل به نام اسپرماتوسیست (Spermatocysts) تشکیل شده است (شکل 5 ب و ج). اسپرماتوسیستها، واحدهای عملکردی بیضهها در گربه کوسه عربی بوده و ساختار آنها متشکل از سلولهای اسپرماتوژنیک در مراحل مختلف تکامل ازجمله اسپرماتوگونیا (Spermatogonia)، اسپرماتوسیتها و اسپرماتیدها (Spermatids) میباشد که توسط سیتوپلاسم سلولهای سرتولی (Sertoli) و یک غشای پایه احاطه شدهاند (شکل 5 د). سلولهای سرتولی دارای هستهای کوچک و آمیبی شکل بوده و روی غشای پایه قرار دارند (شکل 5 ج و د). فضاهای بین این اسپرماتوسیستها را بافت همبند، رگهای خونی و سلولهای آندوکرینی بینابینی (سلولهای لایدیگ)(Leydig cells) پرکرده است (شکل 5 ب). سلولهای لایدیگ سلولهایی بزرگ با هسته کروی بزرگ، سیتوپلاسمی واکوئله و ائوزینوفیلی و غنی از قطرات چربی هستند و معمولاً بهصورت منفرد یا بهصورت اجتماعات سلولی کوچک در فضای بین بافتی و لوبولهای بیضه دیده میشوند (شکل 5 ب).
شکل 4- شکل ظاهری بیضههای (ستاره سیاه) گربه کوسه عربی در فصل پاییز (A و D) و بهار (B و C). اندام اپیگونال (رأس پیکان سیاه)
شکل 5- ساختار آناتومی و بافتی بیضه گربه کوسه عربی: سفید پرده (پیکان سیاه)، اندام اپیگونال (EO)، اسپرماتوسیست (S)، لوبول (L)، سلول سرتولی (رأس پیکان سیاه)، سلول لایدیگ (رأس پیکان سفید)؛ A (H&E; ×290)، C, B و D (H&E; ×725)
مراحل تکامل اسپرماتوسیستها در فصل بهار گربه کوسه عربی به شرح زیر بود: مرحله I: در این مرحله قطر اسپرماتوسیستها 65/152 تا 20/164 میکرومتر بوده و درون اسپرماتوسیستها سلولهای جنسی اسپرماتوگونیا و سلولهای سرتولی وجود دارد که اطراف لومن آرایش یافتهاند. سلولهای جنسی اسپرماتوگونیا دارای یک هستهی بازوفیلی و هتروکروماتین هستند (شکل 6 الف). مرحله II: دراین مرحله اسپرماتوگونیا روند اسپرماتوژنز را آغاز نموده و قطر اسپرماتوسیستها افزایشیافته (14/170 تا 75/200 میکرومتر)، که عمدتاً به دلیل افزایش اسپرماتوگونیاها در اثر تقسیم میباشد. سلولهای اسپرماتوگونی که در اثر تقسیم میتوز به وجود آمده، کوچکتر از اسپرماتوگونیای موجود در مرحله 1 است. این سلولها رنگ هماتوکسیلین را به خود گرفته و بهصورت متراکم و بنفش تیره دیده میشوند (شکل 6- ب و ج).
شکل 6- تصاویر میکروسکوپ نوری بیضه C. arabicum در فصل بهار (مرحله I تا IV)، الف. اسپرماتوسیست در مرحله I (I)، سلولهای اسپرماتوگونیوم با هسته هتروکروماتین (رأس پیکان سفید)، سلولهای سرتولی (رأس پیکان سیاه)، سلول لایدیگ (L) (H&E; ×2900)، ب. اسپرماتوسیست در مرحله II (II) (H&E; ×725)، ج. اسپرماتوسیست در مرحله II (II)، سلول اسپرماتوگونیوم در حال تقسیم میتوز (رأس پیکان سیاه)، سلول سرتولی (رأس پیکان سفید) (H&E; ×2900)، د. اسپرماتوسیست در مرحله III (III)، اسپرماتوگونیوم (رأس پیکان سفید)، اسپرماتوسیت اولیه (رأس پیکان سیاه)، سلول سرتولی (پیکان سیاه) (H&E; ×2900)، ر. اسپرماتوسیست در مرحله IV (IV)، اسپرماتوسیت اولیه (رأس پیکان سیاه)، اسپرماتوسیت ثانویه (پیکان سیاه) سلول سرتولی (پیکان سفید) (H&E; ×2900)
مرحله III: قطر اسپرماتوسیست تا حدود 40/322 تا 48/331 میکرومتر افزایش مییابد. دراین مرحله اسپرماتوسیست شامل اسپرماتوسیتهای اولیه (Primary spermatocyte) بوده که از اسپرماتوگونیا بزرگتر هستند. کروماتین هسته اسپرماتوسیت معمولاً متراکمتر و در مراحل مختلف تقسیم میوز است. در اثر افزایش تعداد سلولها در فضای لومن، هسته سلولهای سرتولی به سمت محیط اسپرماتوسیست جابهجا میشود (شکل 6 د). مرحله IV: اندازه قطر اسپرماتوسیستها 30/251 تا 24/299 میکرومتر است. هسته سلولهای اسپرماتوسیت به علت تقسیم دوم میوز کشیده بوده و اسپرماتوسیتهای ثانویه (Secondary spermatocyte) از تقسیم میوز اسپرماتوسیت اولیه به وجود میآیند. هسته همه سلولهای سرتولی در حاشیه اسپرماتوسیست مشاهده میشود (شکل6- ر). مرحله V: قطر اسپرماتوسیست 68/300 تا 16/312 میکرومتر بوده و شامل اسپرماتیدهایی با هستهای کوچکتر و نیمه بیضی است. اسپرماتیدها حاصل تقسیم میوز اسپرماتوسیتهای ثانویه و کوچکتر از آنها بوده و رنگ بازوفیلی بیشتری به خود میگیرند (شکل6- ز). مرحله VI: قطر اسپرماتوسیست 22/212 تا 08/240 میکرومتر است. اسپرماتیدها به سمت لومن اسپرماتوسیست قرار دارند (شکل 6- ن، و). مرحله VII: اندازه اسپرماتوسیستها کمی کوچکتر از مرحله 6 است، در اسپرماتوسیستها اسپرماتوزوآهایی با هسته کشیده که حاصل تغییراتی در اسپرماتید هستند، مشاهده میشود. این سلولها گروههای متراکمی تشکیل میدهند که تاژک اسپرم بهصورت مارپیچی به سمت مرکز اسپرماتوسیست قرار دارد (شکل 6- ن، و، ی).
ادامه شکل 6- تصاویر میکروسکوپ نوری بیضه C. arabicum در فصل بهار (مرحله V تا VII)، ز. اسپرماتوسیست در مرحله V (V) (H&E; ×2900)، ن. اسپرماتوسیستها در مرحله VI (VI) و VII (VII) (H&E; ×725)، و. اسپرماتوسیست در مرحله VI (VI)، سلول سرتولی (پیکان خاکستری)، اسپرماتید (پیکان سیاه) (H&E; ×2900)، ه. اسپرماتوسیست در مرحله VII (VII)، سلول سرتولی (پیکان خاکستری)، اسپرماتوزوآ (پیکان سیاه) (H&E; ×725)، ی . بیضه C. arabicum در مرحله تولیدمثلی (H&E; ×725)
در فصل پاییز فقط چهار مرحله ابتدایی تکاملی بیضه در نمونههای بیضه اخذ شده از گربه کوسههای عربی در این فصل دیده شد: مرحله I: در این مرحله قطر اسپرماتوسیستها 31/131 تا 88/150 میکرومتر است، درون اسپرماتوسیستها سلولهای جنسی اسپرماتوگونیا و سلولهای سرتولی وجود دارد که اطراف لومن آرایش یافتهاند. سلولهای جنسی اسپرماتوگونیا دارای یک هستهی بازوفیلی و هتروکروماتین هستند (شکل 7- د). مرحله II: دراین مرحله اسپرماتوگونیا روند اسپرماتوژنز را آغاز نموده و قطر اسپرماتوسیستها افزایش یافته و به 44/157 تا 51/186 میکرومتر میرسد که عمدتاً به دلیل افزایش تعداد سلولهای سرتولی و اسپرماتوگونیا در اثر تقسیم است. اسپرماتوگونیاهایی که در اثر تقسیم میتوز به وجود آمدهاند، کوچکتر از اسپرماتوگونیای موجود در مرحله 1 بوده و رنگ هماتوکسیلین را به خود میگیرند و به صورت متراکم و بنفش تیره دیده میشوند (شکل 7- و، ه). مرحله III: قطر اسپرماتوسیست تا حدود 67/257 تا 89/324 میکرومتر افزایش مییابد. دراین مرحله اسپرماتوسیست شامل اسپرماتوسیتهای اولیه بوده و از اسپرماتوگونیا بزرگتر هستند (شکل 6- د). در اثر افزایش تعداد سلولها فضای لومن اسپرماتوسیست کاملاً پرشده، هسته سلولهای سرتولی به سمت محیط اسپرماتوسیست جابهجا میشوند (شکل 7- الف، ب). مرحله IV: اندازه قطر اسپرماتوسیستها 85/201 تا 91/247 میکرومتر است. اسپرماتوسیتهای ثانویه از تقسیم میوز اسپرماتوسیت اولیه تشکیل شدهاند. هسته همه سلولهای سرتولی در حاشیه اسپرماتوسیست مشاهده میشود (شکل 7- الف، ج).
شکل 7- تصاویر میکروسکوپ نوری بیضه C. arabicum در فصل پاییز: الف. اسپرماتوسیستها در مرحله IV (IV)، اندام اپیگونال (EO)، ب. اسپرماتوسیستها در مرحله III (III) و IV (IV)، اندام اپیگونال (EO)، ج. اسپرماتوسیستها در مرحله III (III) و IV (IV)، د. اسپرماتوسیستها در مرحله I (I)، ر. اسپرماتوسیستها در مرحله II (II)، سلول سرتولی (پیکان خاکستری)، سلول اسپرماتوگونیوم در حال تقسیم میتوز (پیکان سیاه) در اسپرماتوسیست مرحله II، ز. اسپرماتوسیست ها در مراحل II (II)، انتهای مرحله دو (Late II)، III (III) و IV (IV). A و F (H&E; ×725)، B و C (H&E; ×290)، D و E (H&E; ×2900).
قطر اسپرماتوسیستهای بیضه در دو فصل بهار و پاییز اختلاف معنیداری نداشتند (05/0P>). شکل 8 میانگین تعداد اسپرماتوسیستهای بیضه در دو فصل بهار و پاییز را نشان میدهد.
شکل 8- میانگین تعداد اسپرماتوسیستها بیضه گربه کوسه عربی در دو فصل بهار و پاییز. حروف متفاوت نشاندهنده وجود اختلاف معنیدار میباشد
براساس نتایج آنالیز هورمون تستوسترون غلظت این هورمون در کوسههای نر صید شده در فصل تولیدمثلی بیشتر از فصل غیر تولیدمثلی بود و اختلاف معنیداری بین این دو فصل وجود داشت (05/0 >P و 11/52=t) (شکل 9).
شکل 9- غلظت هورمون تستوسترون در گربه کوسههای عربی نر صید شده بر اساس فصل. حروف کوچک متفاوت نشاندهنده وجود اختلاف معنیدار میباشد
بحث و نتیجهگیری
بررسی بافتشناسی تکامل گناد در گونههای مختلف ماهیان و تعیین دوره تخمریزی و مشخص نمودن زمان اوج تخمریزی، باعث برنامهریزی بهتر جهت بازسازی ذخایر، تعیین حداقل اندازه صید مجاز و تعیین دوره ممنوعیت صید که همزمان با دوره تخمریزی است، خواهد شد. پرات (1988) در مطالعه ساختار گنادی الاسموبرانشها، کاساب و همکاران (2009)، در مطالعه هیستوشیمی و مورفولوژی بیضههای گربه کوسه لکهدار، و کاتکاوالوانیچ و همکاران (2005)، در بررسی ساختار بیضه و مجراهای تناسلی سفرهماهی (Himantura signifer) نیز همچون مطالعه حاضر، مشاهده کردند لوبولهای بیضه از اسپرماتوسیستهای متعددی تشکیل شدند که در ناحیه پشتی شکمی آرایش یافتهاند (8، 15 و 20). در مطالعه حاضر سیتوپلاسم سلولهای سرتولی در اطراف سلولهای اسپرماتوژنیک کشیده شده و به شکل کپسولی دور تا دور این سلولها را پوشش داده بودند این مشاهده بامطالعه بر بیضه ماهی کپور نقرهای (Hypophthalmichthys molitrix)، تأیید میشود (4).
اسپرماتوژنز یک فرآیند پیچیده حاصل عملکرد متقابل سلولهای جنسی و یک یا چند نوع سلول سوماتیک میباشد. در گربه کوسه عربی همانند پستانداران و دیگر مهرهداران، مراحل مختلف تکوین سلولهای جنسی ازنظر زمانی و مکانی بانظم خاصی رخ میدهند. همچون مطالعه حاضر، بنا به گزارش کنده مورنو و گالوان ماگانا (2006) اسپرماتوژنز و بلوغ اسپرمها در کوسهماهی
Isurus oxyrinchus در طی هفت مرحله صورت میگیرد (9). روژاس (2013)، در مطالعه ساختار بافتی بیضه ماهی غضروفی Mustelus schmitti، عدم وجود اسپرماتید یا اسپرم در بیضه ماهیان نر نابالغ را گزارش نمودند. براساس مشاهدات این محققین، سلولهای اسپرماتوگونیا و اسپرماتوسیتهای اولیه و ثانویه تنها سلولهای مشاهده شده در بیضه ماهیان نابالغ بود و در فضاهای بینابینی بیضه نیز سلولهای لیدیگ وجود داشت (21). در تحقیق حاضر نیز، عدم وجود سلولهای جنسی بالغ در بیضهها و وجود اسپرماتوسیستهایی در مراحل اولیه تکامل حاوی سلولهای اسپرماتوگونیا و اسپرماتوسیت های اولیه و ثانویه در فصل پاییز نشان از غیرفعال بودن بیضهها در این فصل بود. ایگدری و همکاران (1385) نیز بیشترین تعداد سلولهای اسپرماتید و اسپرماتوزوآ را در بافت کاملاً بالغ بیضه و در فصل تولیدمثلی سس ماهی بزرگ سر، گزارش نمودند (1). گومز و همکاران (2004) در بررسی زیستشناسی تولیدمثل گربهماهی و الساخاوی و همکاران (2011) در مطالعه بافتی بیضههای
Oreochromis niloticus نتایج مشابهی همسو با نتایج مطالعه حاضر را ارائه دادند (9 و 11). براساس نتایج مطالعه حاضر، سلولهای اسپرماتوگونی بزرگترین سلولهای جنسی بودند که در تمام مراحل چرخه تولیدمثلی حضور داشتند. مطالعه بیضه ماهی کفشک راستگرد (Euryglossa orientalis) این نتیجه را تأیید میکند (3).
سلولهای لایدیگ منبع اصلی آندروژنها در بیضهها هستند (23). افزایش سطح پلاسمایی تستوسترون درست پیش از تخمریزی و سپس کاهش آن توسط کوبوکاوا و همکاران (1999) در مطالعه ماهی آزاد ساک آی (سوکیه) و فلاحتکار و پورحسین سارمه (1392) در بررسی ماهی سوف سفید (Sander lucioperca) نیز گزارش شده بود (6 و 16). سولیستیو و همکاران (2000) نیز افزایش میزان تستوسترون در ماهی سوف حاج طرخان نر
(Perca fluviatilis) قبل از تخمریزی را گزارش نموده بودند. این محققین اظهار داشتند این افزایش مؤید نقش تستوسترون در اسپرماتوژنز و بلوغ سلولهای جنسی میباشد (25). تستوسترون در مهرهداران ماده نیز دارای نقشهای متفاوتی در تنظیم تولیدمثل میباشد ازجمله اینکه این هورمون برای ذخیره اسپرم در مادهها (22)، مورد نیاز است. تستوسترون همچنین دارای نقش مهمی در تولید استرادیول میباشد. این هورمون در جنس ماده توسط سلولهای گرانولوزا فولیکولهای تخمدانی ساخته شده و باواسطه آنزیم آروماتاز P450 به استرادیول تبدیل میشود (12).
درمجموع، به نظر میرسد که فصل تولیدمثلی گربه کوسه عربی خلیجفارس از اسفندماه تا اواسط خردادماه باشد. هرچند، با توجه به نبود اطلاعات کافی در ارتباط با تولیدمثل کوسهماهیان خلیجفارس بهتر است جهت تعیین روند سالانه تولیدمثلی این ماهیان، نمونهبرداری ماهانه از این ماهیان صورت گرفته و رسیدگی گناد و همچنین سطح هورمونهای جنسی آنها بررسی شود که این موضوع در تحقیقات آتی نویسندگان این مقاله انجام خواهد گرفت.