نوع مقاله : مقاله پژوهشی
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
نویسندگان English
Amphibians have lived on Earth for more than 300 million years. Two species of Pelophylax have been reported in Iran, which are Pelophylax bedriagae and Pelophylax gigas. In the present study, the skin structure of 48 water frogs (Pelophylax bedriagae) in four different regions has been investigated. After taking specimens from Gorgan, Alagol, Sari and Tonekabon regions, these specimens were transferred to the laboratory and a part of their dorsal and ventral surface skin was separated. After tissue preparation and Hematoxylin-Eosin staining, four skin characteristics, including epidermis thickness, dermis thickness, total skin thickness, and the number of mucous glands in one mm2 of skin, were examined under a light microscope and the obtained data were analyzed. The results of T and Mann-Whitney tests for all traits did not show significant differences between male and female groups. The results of parametric ANOVA and non-parametric Kruskal-Wallis tests showed that there is a significant difference between the investigated populations in all traits. The multivariate analysis of variance (MANOVA) test showed that the separation of populations is completely significant. The results of the cluster analysis divided the specimens into two groups based on the distance, the first group included the samples of Gorgan and Sari and the second group included the specimens of Alagol and Tonekabon. The results of the canonical analysis showed that 89.58% of the specimens fall into their categories. In general, this research showed that skin traits can be used in diagnostic analyzes and separate this group of animals.
کلیدواژهها English
بررسی بافتشناسی پوست قورباغه آبی (Pelophylax bedriagae) و رابطه ساختارشناسی آن با شرایط اکولوژیکی مختلف در استانهای گلستان و مازندران
یوسف تازیکی، علیاکبر باقریان یزدی، حاجیقلی کمی و زهرا نظری*
ایران، گرگان، دانشگاه گلستان، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی
تاریخ دریافت: 07/05/1402 تاریخ پذیرش: 08/09/1402
چکیده
دوزیستان بیش از ۳۰۰ میلیون سال است بر روی کره زمین زندگی میکنند. به نظر برخی محققان دو گونه از جنس Pelophylax Fitzinger, 1843 در ایران وجود دارد. در این تحقیق ساختار پوست 48 قورباغه آبی شاماتPelophylax bedriagae (Camerano, 1882) از چهار جمعیت مختلف در شمال ایران مورد مطالعه قرار گرفت. نمونهگیری از مناطق گرگان، آلاگل، ساری و تنکابن، این نمونهها به آزمایشگاه منتقل و بخشی از پوست سطح پشتی و شکمی آنها جدا شد. پس از انجام مراحل آمادهسازی بافت و رنگآمیزی هماتوکسیلین- ائوزین، چهار ویژگی پوست آنها شامل ضخامت اپیدرم، ضخامت درم، ضخامت کل پوست و تعداد غدد موکوسی در یک میلیمتر مربع از پوست، در زیر میکروسکوپ نوری بررسی و دادههای بهدست آمده آنالیز شد. نتایج آزمونهای t و Mann-Whitney برای همه صفات بین گروههای نر و ماده تفاوت معنیداری نشان نداد. نتایج آزمونهای پارامتری ANOVA و ناپارامتری Kruskal-Wallis نشان داد که میان جمعیتهای مورد بررسی در همه صفات تفاوت معنیدار وجود دارد. آزمون آنالیز واریانسهای چندمتغیره (MANOVA) نشان داد که جدایی جمعیتها کاملاً معنیدار است. نتایج حاصل از تحلیل خوشهای، نمونهها را بر اساس فاصله به دو گروه تقسیم کرد که گروه اول شامل نمونههای گرگان و ساری و گروه دوم شامل نمونههای آلاگل و تنکابن بود. نتایج تحلیل کانونیکال نشان داد که 58/89 ٪ نمونهها در دستهبندی خودشان قرار میگیرند. به طور کلی، این تحقیق نشان داد که میتوان از صفات پوستی در تحلیلهای تشخیصی استفاده کرده و این گروه از جانوران را از هم جدا کرد.
واژههای کلیدی: قورباغه مردابی، پوست، بررسی بافت شناسی، غدد موکوسی.
* نویسنده مسئول، تلفن: ، پست الکترونیکی: Z.Nazari83@yahoo.com
مقدمه
دوزیستان گروهی از جانوران مهرهدار هستند که نقش مهمی در تعادل اکوسیستم ایفا میکنند. تا به امروز 8689 گونه از دوزیستان توسط جانورشناسان توصیف شدهاند (بر طبق Amphibian web). اما متأسفانه جمعیت جهانی آنها به سرعت رو به کاهش است که دانشمندان علت این کاهش را تغییر شرایط آب و هوایی کره زمین ذکر میکنند (20). دوزیستان امرزوی در سه راسته دوزیستان بی دم (Anura )، دوزیستان دمدار (Caudata) و دوزیستان بدون دست و پا (Gymnophiona) قرارداده می شوند که از این بین تنها دوزیستان بدون دم و دوزیستان دم دار را در ایران میتوان یافت (8-2).
دو گونه از جنس Pelophylax شامل Pelophylax bedriagaeو Pelophylax ridibundus در ایران گزارش شده است. Pelophylax bedriagae اکنون در استانهای گیلان، مازندران، گلستان، خراسان شمالی و رضوی، سمنان، تهران، البرز، قم و قزوین گزارش شده است. اما پراکنش گونه Pelophylax ridibundus عمدتاً در غرب ایران از استانهای اردبیل، آذربایجان شرقی و غربی، زنجان، کردستان، کرمانشاه، همدان، مرکزی، اصفهان، لرستان، خوزستان، ایلام، چهارمحال و بختیاری، کهگیلویه و بویر احمد، فارس، بوشهر، هرمزگان، کرمان و سیستان و بلوچستان گزارش شده است (2).
پوست دوزیستان از دو لایه اصلی تشکیل شده است که منشاء جنینی متفاوتی دارند. لایه بیرونی به نام اپیدرم که از اکتودرم منشاء گرفته و لایه داخلی به نام درم که از مزودرم مشتق شده است (12، 16 و 22). بخش اپیدرم از بافت اپیتلیوم سنگفرشی مطبق شاخیشده میباشد (9 ، 14 و 21) که از چهار لایه سلولی، به ترتیب از داخل به خارج شامل لایه زایا (Stratum germinativum)، لایه خاردار (Stratum spinosum)، لایه دانهدار (Stratum granulosum) و لایه شاخی (Stratum corneum)، تشکیل شدهاست (9 ، 19 و 23). در زیر اپیدرم، لایه درم قرار گرفته که توسط غشاء پایه از اپیدرم جدا شده است (15). درم خود از دو لایه اسفنجی (Stratum spongiosum) در بالا (چسبیده به غشاء پایه) و متراکم (Stratum compactum) در پایین تشکیل شده است (9 و 22). یکی از بارزترین ویژگیهای مشترک در تمامی دوزیستان وجود غدد متعدد است که در تمام سطح پوست و یا نواحی خاصی از بدن پراکنده شدهاند. غدد پوستی دوزیستان به طور کلی بر اساس مواد مترشحه به چهار دسته، مخاطی (موکوسی)، گرانولار (دانهدار)، مخلوط (سروموکوس) و غدد چربی تقسیم میشود (11 و 17).
پوست دوزیستان دارای نقشهای گوناگونی است. ازجمله وظایفی که برای پوست دوزیستان در نظر گرفته میشود میتوان به مواردی همچون حفاظت مکانیکی (9)، دریافت حس، دفاع شیمیایی، انتقال یون، جذب آب (20)، تنفس و تنظیم مایعات بدن اشاره نمود (10).
در ایران ساختار و بافتشناسی پوست دوزیستان و تغییرات جغرافیایی آن به خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی مقایسهای ضخامت اپیدرم، ضخامت درم، ضخامت کل پوست و تعداد غدد موکوسی در پوست قورباغه آبی نر و ماده در چهار زیستگاه مختلف گرگان، آلاگل، ساری و تنکابن میباشد.
مواد و روشها
در این مطالعه تجربی، 48 قورباغه آبی شامل 24 نمونه ماده و 24 نمونه نر مورد استفاده قرار گرفت. کلیه اصول اخلاقی کاربر روی حیوانات آزمایشگاهی مطابق با مصوبه کمیته اخلاق دانشگاه گلستان رعایت گردید (کد اخلاق: IR.GU.REC.1401.001).
جمع آوری نمونه: جهت جمع آوری نمونه، قورباغهها از ارتفاعات مختلف با شرایط آب و هوایی متفاوت در دو استان گلستان و مازندران جمعآوری شدند. موقعیت جغرافیایی مناطق نمونه برداری در شکل 1 نشان داده شده است. برای تعیین مناطق نمونهگیری، ابتدا با مراجعه به ادارات هواشناسی دو استان گلستان و مازندران، دادههای هواشناسی با موضوع دما، میزان بارش و رطوبت از تمام ایستگاههای هواشناسی این دو استان جمعآوری شدند. سپس با بررسی این دادهها و همچنین میزان ارتفاع مناطق مختلف، چهار منطقهی جلین- گرگان (به عنوان نزدیکترین و در دسترسترین)، آلاگل- گنبد کاووس (خشکترین)، کیاسر- ساری (مرتفعترین) و گرماپشته- تنکابن (مرطوبترین) به عنوان مناطق نمونهگیری انتخاب شدند (جدول 1). در طی ماههای خرداد و تیر 1401، جمعآوری نمونهها با استفاده از تور دستی مخصوص صید قورباغه انجام شد و نمونهها به طور زنده به آزمایشگاه جانورشناسی دانشگاه گلستان منتقل شدند.
شکل 1- موقعیت جغرافیایی مناطق نمونه برداری شده. 1: تنکابن، گرماپشته. 2: ساری، کیاسر. 3: گرگان، جلین. 4 و 5: آلاگل- گنبد.
جدول 1- ویژگی های جغرافیایی مناطق نمونهبرداری و تعداد نمونههای جمعآوری شده قورباغه مردابی.
|
ردیف |
محل جمعآوری |
تعداد نمونه |
طول جغرافیایی |
عرض جغرافیایی |
ارتفاع (متر) |
|
1 |
گرگان، جلین |
3 |
54/527131 |
36/844111 |
144 |
|
2 |
گرگان، جلین |
3 |
54/536947 |
36/842896 |
165 |
|
3 |
گرگان، جلین |
6 |
54/542349 |
36/856316 |
140 |
|
4 |
آلاگل، گنبد کاووس |
5 |
54/636201 |
37/430417 |
12 |
|
5 |
آلاگل، گنبد کاووس |
2 |
54/647505 |
37/410629 |
8 |
|
6 |
آلاگل، گنبد کاووس |
5 |
54/597565 |
37/390505 |
5 |
|
7 |
ساری، کیاسر |
6 |
53/386929 |
36/330123 |
594 |
|
8 |
ساری، کیاسر |
2 |
53/399367 |
36/327756 |
667 |
|
9 |
ساری، کیاسر |
4 |
53/383033 |
36/328554 |
511 |
|
10 |
تنکابن، گرماپشته |
7 |
50/859508 |
36/735244 |
177 |
|
11 |
تنکابن، گرماپشته |
5 |
50/848734 |
36/743063 |
153 |
مطالعات بافت شناسی و بافت سنجی: برای بیهوش کردن حیوان ابتدا غلظت 60 میلیگرم در هر میلیلیتر محلول تیوپنتال سدیم (نوعی باربیتورات) را تهیه و با دوز 20 میلیگرم به ازای هر 100 گرم وزن بدن حیوان تزریق شد. پس از بیهوشی، قطعات 1 سانتی متر مربع از پوست ناحیه پشتی و شکمی تهیه شده و مراحل پردازش بافتی شامل تثبیت، آبگیری با استفاده از درجات صعودی اتانول، شفافسازی با گزیلول و آغشتهسازی به پارافین انجام شد. پس از برشگیری با دستگاه میکروتوم، رنگآمیزی هماتوکسیلین- ائوزین انجام شد و لامها به وسیله میکروسکوپ نوری Olympus- cx31 مورد بررسی قرار گرفتند و در ادامه بــا دوربــین دیجیتــال عکسبرداری شدند. پارامترهای مورد بررسی شامل ضخامت اپیدرم (بر حسب میکرومتر)، ضخامت درم (بر حسب میکرومتر) ، ضخامت کل پوست (بر حسب میکرومتر) و تعداد غدد موکوسی (در هر میلی متر مربع از پوست) ثبت شدند.
آنالیز آماری: ابتدا پراکنش نرمال صفات مورد بررسی با آزمون Shapiro-Wilk بررسی شد. علیرغم نتیجه این آزمون، تمامی آزمونهای تکمتغیره Univariate analysis با هردو آزمونهای پارامتریک و ناپارامتریک انجام شد. برای آزمون معنیداری میانگین صفات میان جنسیتهای نر و ماده، از آزمون t مستقل استفاده شد. البته در کنار نتایج پارامتریک، نتایج آزمون ناپارامتریک (Mann-Whitney) هم ارائه شد تا نتایج دقیقتر مورد بررسی قرار گیرند. برای سنجش جدایی میانگینهای صفات در جمعیتهای مطالعهشده از آزمون مقایسه میانگینها ANOVA و به شکل ناپارامتریک از آزمون Kruskal-Wallis استفاده شد. چهار شاخص اندازهگیری شده در پوست سطح پشتی یا شکمی توسط آزمون مقایسه میانگینهای جفتشده (Two-sample paired test) مورد آزمون قرار گرفت. مقایسه میانگین چندمتغیره میان جنسیت نر و ماده و همچنین میان جمعیتها، توسط آزمون تحلیل آنالیز واریانسهای چندمتغیره (MANOVA) انجام شد. برای یافتن گروهبندی میان نمونهها بر اساس صفات مورد بررسی، آزمون خوشهبندی بر اساس فاصله (Ward) انجام شد. برای سنجش قدرت ممیزی صفات مورد مطالعه برای گروهبندی مناطق مورد مطالعه، از تحلیل کانونیکال CVA استفاده شد.
نتایج
طی این مطالعه، 48 قورباغه مردابی بالغ از چهار منطقه گرگان، آلاگل، ساری و تنکابن جمعآوری و بررسی شد که از این تعداد 24 نمونه نر و 24 نمونه ماده بودند. بررسی بافتشناسی پوست آنها نشان داد که نمونههای هر منطقه از حیث فاکتورهای مورد مطالعه شباهت زیادی به هم دارند. شکل 2 تصویر میکروسکوپ نوری حاصل از رنگآمیزی هماتوکسیلین- ائوزین بافت پوست سطوح پشتی و شکمی نشان میدهد. نتایج ریخت سنجی در ادامه مورد بحث قرار میگیرند.
آزمون نرمالیته صفات
بر اساس آزمون Shapiro-Wilk، دادههای حاصل از مقایسه میانگینهای جفتشده برای صفات ضخامت اپیدرم پشتی، ضخامت اپیدرم شکمی، ضخامت درم پشتی، ضخامت درم شکمی، ضخامت پوست پشتی، ضخامت پوست شکمی، تعداد غدد موکوسی پشتی و تعداد غدد موکوسی شکمی همگی به صورت نرمال بودند (جدول 2).
جدول 2- نتایج آزمون Shapiro-Wilk برای نرمال بودن صفات در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae
|
P(normal) |
Shapiro-Wilk W |
تعداد |
صفات |
|
9595/0 |
48 |
اپیدرم پشتی |
|
|
1946/0 |
9671/0 |
48 |
اپیدرم شکمی |
|
07572/0 |
9569/0 |
48 |
درم پشتی |
|
01416/0 |
9385/0 |
48 |
درم شکمی |
|
01838/0 |
9414/0 |
48 |
پوست پشتی |
|
03228/0 |
9477/0 |
48 |
پوست شکمی |
|
02698/0 |
9457/0 |
48 |
غدد موکوسی پشتی |
|
1315/0 |
9628/0 |
48 |
غدد موکوسی شکمی |
شکل 2- نمونهای از تصاویر میکروسکوپی حاصل از رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین پوست سطوح پشتی و شکمی در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae مورد مطالعه. A: سطح پشتی بزرگنمایی X40، B: سطح پشتی بزرگنمایی X100، C: سطح شکمی بزرگنمایی X40، D: سطح شکمی بزرگنمایی X100. Epi (لایه اپیدرم)، Der (لایه درم)، M (غدد موکوسی).
آزمون معنیداری میانگین صفات میان جنسیتها: در ادامه معنیداری میانگین صفات میان جنسیتها توسط دو آزمون t مستقل و Mann-Whitney انجام شد که بر اساس نتایج هر دو آزمون مقایسه میانگین صفات میان جنسیت ها با توجه به مقدار P تفاوت معنیدار نشان نداد (جدول 3).
جدول 3- نتایج آزمونهای t test و Mann-Whitney برای معنیداری میانگین صفات بین دو جنس نر و ماده در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae.
|
Mann-Whitney |
t test |
صفت |
|
915/0 P= |
59/0 P= |
اپیدرم پشتی |
|
8574/0 P= |
8721/0 P= |
اپیدرم شکمی |
|
915/0 P= |
9259/0 P= |
درم پشتی |
|
9439/0 P= |
8055/0 P= |
درم شکمی |
|
8821/0 P= |
9957/0 P= |
پوست پشتی |
|
7284/0 P= |
8444/0 P= |
پوست شکمی |
|
3102/0 P= |
3829/0 P= |
موکوسی پشتی |
|
9058/0 P= |
9126/0 P= |
موکوسی شکمی |
مطالعه هیستومتریک پوست نواحی پشتی و شکمی: مطالعه هیستومتریک پوست نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای نر و ماده مناطق مورد نظر نشان داد که میانگین ضخامت اپیدرم پشتی نمونههای گرگان، آلاگل و تنکابن بالاتر از اپیدرم شکمی است (شکل 3). علاوه بر این، در نمونههای تمامی مناطق ضخامت درم و همچنین ضخامت کل پوست ناحیه پشتی بیشتر از ناحیه شکمی بود که این اختلاف تنها در نمونههای منطقه گرگان معنیدار بود (شکلهای 4 و 5).
شکل 3- مقایسه میانگین ضخامت اپیدرم در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای مناطق مختلف. علامت * نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف ضخامت اپیدرم سطح پشتی نمونههای هر منطقه در سطح 05/0 نسبت به سطح شکمی نمونههای همان منطقه میباشد (p<0.05). دادهها بهصورت میانگین ± انحراف معیار ارائه شده اند.
شکل 4- مقایسه میانگین ضخامت درم در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای مناطق مختلف. علامت * نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف ضخامت درم سطح پشتی نمونههای هر منطقه در سطح 05/0 نسبت به سطح شکمی نمونههای همان منطقه میباشد (p<0.05). دادهها بهصورت میانگین ± انحراف معیار ارائه شده اند.
همچنین، میانگین تعداد غدد موکوسی در پوست پشتی نمونههای هر چهار منطقه به طور معنیداری بیشتر از سطح شکمی بود (شکل 6).
شکل 5- مقایسه میانگین ضخامت کل پوست در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای مناطق مختلف. علامت * نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف ضخامت پوست سطح پشتی نمونههای هر منطقه در سطح 05/0 نسبت به سطح شکمی نمونههای همان منطقه میباشد (p<0.05). دادهها بهصورت میانگین ± انحراف معیار ارائه شده اند.
شکل 6- مقایسه میانگین تعداد غدد موکوسی در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای مناطق مختلف. علامت * نشان دهنده معنیدار بودن اختلاف تعداد غدد موکوسی سطح پشتی نمونههای هر منطقه در سطح 05/0 نسبت به سطح شکمی نمونههای همان منطقه میباشد (p<0.05). دادهها بهصورت میانگین ± انحراف معیار ارائه شده اند.
آزمون معنیداری میانگین صفات میان جمعیتها: نتایج آزمون آنالیز واریانسها نشان میدهد که میان جمعیتهای مورد بررسی در همه صفات برای آزمون پارامتری ANOVA و آزمون ناپارامتری Kruskal-Wallis تفاوت معنیدار وجود دارد (جدول4).
جدول4- نتایج آزمون ANOVA و Kruskal-Wallis برای معنیداری میانگین صفات میان جمعیتها در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae.
|
Kruskal-Wallis |
ANOVA |
صفات |
|
08-E561/4 P= |
14-E361/1 P= |
اپیدرم پشتی |
|
08-E09/2 P= |
16-E1/1 P= |
اپیدرم شکمی |
|
06-E223/1 P= |
19-E523/2 P= |
درم پشتی |
|
06-E7/4 P= |
07-E793/1 P= |
درم شکمی |
|
07-E009/9 P= |
11-E473/1 P= |
پوست پشتی |
|
06-E265/1 P= |
09-E851/3 P= |
پوست شکمی |
|
06-E055/4 P= |
09-E802/1 P= |
موکوسی پشتی |
|
06-E66/1 P= |
09-E391/1 P= |
موکوسی شکمی |
آزمون جدایی جنسیتها و جمعیتها به صورت چند متغیره: آزمون آنالیز واریانسهای چندمتغیره (MANOVA) نشان داد که بین جنسیتهای نر و ماده بر اساس صفات اندازهگیری تفاوت معنیداری وجود ندارد (جدول 5). ولی همان تست برای آزمون چندمتغیره جدایی جمعیتها کاملا معنیدار میباشد (جدول6).
جدول 5- نتایج آزمون MANOVA بین جنسیتهای نر و ماده در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae.
|
14/3 |
Pillai trace |
66-E869/2 |
Wilks' lambda |
|
10 |
df1 |
10 |
df1 |
|
37 |
df2 |
37 |
df2 |
|
Big |
F. |
66-E29/1 |
F. |
|
758/0 |
P(same): |
758/0 |
P(same): |
جدول 6- نتایج آزمون MANOVA برای جدایی جمعیتها در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae.
|
711/2 |
Pillai trace |
003309/0 |
Wilks' lambda |
|
30 |
df1 |
30 |
df1 |
|
111 |
df2 |
4/103 |
df2 |
|
71/34 |
F. |
68/20 |
F. |
|
43-E702/1 |
P(same): |
31-E772/1 |
P(same): |
تحلیل خوشهای (Clustering): نتایج حاصل از تحلیل خوشهای (Clustering) نمونهها را بر اساس فاصله (Ward) به دو گروه تقسیم کرد که گروه اول شامل نمونههای گرگان و ساری و گروه دوم شامل نمونههای آلاگل و تنکابن بود. البته تنها 3 نمونه به عنوان خطا در گروههای غیرمرتبط قرار گرفتند که تحلیل ما نشان میدهد 93% خوشهبندی به شکل صحیح و درست انجام شده است (شکل 7).
شکل 7- تصویر حاصل از تحلیل خوشهای نمونهها در قورباغه آبی شامات Pleophylax bedriagae.
SF: Sari female, SM: Sari male, AF: Alagol female, AM: Alagol male, GF: Gorgan female, GM: Gorgan male, TF: Tonekabon female, TM: Tonekabon male.
تحلیل کانونیکال: نتایج تحلیل کانونیکال نشان داد که 58/89٪ نمونهها در دستهبندی خودشان قرار میگیرند. این تحلیل با آزمون رندومسازی Jackknife اعتبارسنجی شده و اعداد جدول 7 اعتبار آماری دارند. جدول 7 نشان میدهد که از 12 نمونه گرگان، 11 نمونه در گروه خودشان و یک نمونه در گروه نمونههای ساری، از 12 نمونه آلاگل 10 نمونه در گروه خودشان و دو نمونه در گروه نمونههای تنکابن و از 12 نمونه تنکابن 10 نمونه در گروه خودشان، یک نمونه در گروه نمونههای آلاگل و یک نمونه در گروه نمونههای ساری طبقهبندی شدهاند. البته باید ذکر کرد که نمونههای ساری تماماً در گروه خودشان دستهبندی شدهاند.
شکل 8 گراف حاصل از نتایج تحلیل کانونیکال بر اساس محورهای اول و دوم را نشان میدهد. محور اول گروه گرگان و ساری را از گروه آلاگل و تنکابن جدا میکند و محور دوم هر گروه را مورد تمایز قرار میدهد. این تحلیل نشان میدهد که بر اساس صفات پوستی میتوان این گروهها را از هم جدا کرد. قرار گرفتن دو گروه آلاگل (خشک ترین زیستگاه) و تنکابن (مرطوب ترین زیستگاه) نسبت به نمونه های گرگان و ساری نتیجه جالبی است که احتمالاٌ نقش سایر مولفه های محیطی نظیر ارتفاع را مطرح مینماید (ارتفاع بیشتر در ساری و گرگان). اظهار نظر قطعی در این رابطه مستلزم انجام تحقیقات بیشتر است. در این گراف همچنین اهمیت صفات برای گروهها به صورت خطوط آبیرنگ مشخص شدهاند. بر این اساس نمونههای گرگان و ساری به علت پوست ضخیمتر (هم اپیدرم و هم درم) از نمونههای تنکابن و آلاگل جدا شدهاند. همچنین در نمونههای بالای محور دوم (تنکابن و ساری) بخش شکمی پوست (هم اپیدرم و هم درم) ضخیمتر از بخش شکمی پوست در نمونههای گرگان و آلاگل میباشد، اما در نمونههای گرگان و آلاگل، بخش پشتی پوست (هم اپیدرم و هم درم) ضخیمتر از بخش پشتی آن در نمونههای ساری و تنکابن است. در کل این تحلیل نشان میدهد که بر اساس صفات پوستی میتوان این گروهها را از هم جدا کرد.
جدول 7- نتایج تحلیل کانونیکال برای دسته بندی صفات.
|
کل نمونهها |
تنکابن |
ساری |
آلاگل |
گرگان |
مناطق |
|
12 |
0 |
1 |
0 |
11 |
گرگان |
|
12 |
2 |
0 |
10 |
0 |
آلاگل |
|
12 |
0 |
12 |
0 |
0 |
ساری |
|
12 |
10 |
1 |
1 |
0 |
تنکابن |
|
48 |
12 |
14 |
11 |
11 |
کل نمونهها |
شکل 8- گراف حاصل از تحلیل کانونیکال. گروههای گرگان، ساری، آلاگل و تنکابن کاملاً از هم جدا شدهاند.
بحث و نتیجه گیری
دوزیستان بیدم، شاخص بارزی از تنوع پذیری تحت شرایط مختلف محیطی میباشند. این جانوران مرتباً در معرض شرایط محیطی بیثباتی هستند که باید با توان فیزیولوژیک بدن خود با آنها مواجه و آنها را به صورت مطلوبی درآورده تا قادر به ادامه حیات باشد (24). تاکنون مشخص شده است که جمعیتهای دوزیستان در شرایط اکولوژیکی مختلف دوره فعالیت، بازه زمانی تولیدمثلی و دوره لاروی متفاوتی دارند (18،1، 24)
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که به ترتیب در آلاگل، تنکابن، گرگان و ساری قطر اپیدرم نسبت به کل پوست کمتر میشود، یعنی میتوان گفت که بیشترین ضخامت اپیدرم نسبت به پوست در نمونههای آلاگل و کمترین آن در نمونههای ساری دیده میشوند که ممکن است به دلیل خشکی هوای بیشتر در منطقه آلاگل باشد. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده قطر درم به ترتیب در آلاگل، تنکابن، گرگان و ساری بیشتر میشود، یعنی میتوان گفت که بیشترین ضخامت درم در نمونههای ساری و کمترین آن در نمونههای آلاگل دیده میشوند.
پوست ناحیه پشتی در نمونههای گرگان و آلاگل، ضخیمتر از پوست پشتی نمونههای ساری و تنکابن است، در حالی که پوست ناحیه شکمی در نمونههای ساری و تنکابن ضخیمتر از پوست شکمی نمونههای گرگان و آلاگل میباشد که ممکن است به علت میزان بارندگی کمتر در گرگان و آلاگل باشد. هرچقدر میزان بارندگی بیشتر و شرایط آب و هوایی سختتر باشد، میتوان گفت که پوست ضخیمتر است.
نتایج مطالعات نشان داد که تعداد غدد موکوسی در سطح پشتی پوست قورباغههای هر چهار منطقه بیشتر از سطح شکمی پوست میباشد اما اختلاف معنیداری بین جنسیتهای نر و ماده مشاهده نشد. تعداد غدد موکوسی در سطح پشتی و شکمی پوست، در نمونههای ساری بیشتر از همه و در نمونههای آلاگل کمتر از همه نمونههای بررسیشده است (ساری > گرگان > تنکابن > آلاگل).
پس از بررسی نتایج بدست آمده از این تحقیق و با توجه به شاخصهای اکولوژیکی مثل رطوبت، دما، بارندگی و ارتفاع میتوان گفت که نمونههای آلاگل به دلیل بارندگی و رطوبت کمتر و دمای بیشتر این ناحیه، لایههای پوستی نازکتر و غدد پوستی کمتری دارند، اما نمونههای ساری به دلیل ارتفاع بیشتر این منطقه، لایههای پوستی ضخیمتر و غدد پوستی بیشتری دارند. این اختلافات مشاهده شده در پوست بین جمعیتهای مناطق مختلف ممکن است نقش سازشی داشته باشد.
پژوهشی با عنوان بررسی ریختشناسی، ریختسنجی، بافتشناسی و بافتسنجی قورباغه مردابی ridibundus Pelophylax در شهر اهواز (منطقه گرم) و مقایسه آن با شهر شهرکرد (منطقه سرد) توسط پاپهن و همکاران (1395) انجام شد. بررسی صفات زیستسنجی نشان داد که میانگین اندازههای زیستسنجی قورباغههای نر و ماده منطقه سرد از منطقه گرم به طور معنیداری بیشتر است. همچنین نتایج نشان داد میانگین ضخامت کلی پوست، ضخامت اپیدرم و ضخامت درم ناحیه شکمی بدن قورباغههای نر و ماده منطقه سرد (شهرکرد) از منطقه گرم (اهواز) بیشتر میباشد ولی میانگین ضخامت کلی پوست در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای نر و ماده در هر منطقه اختلاف معنیداری نداشت. علاوه بر این، میانگین تعداد غدد موکوسی در نواحی پشتی و شکمی بدن قورباغههای نر و ماده متعلق به منطقه سرد به طور معنیداری بیشتر از منطقه گرم میباشد (1). نتایج بدست آمده در مورد تعداد غدد و ضخامت پوست، مشابه با نتایج تحقیق حاضر است.
در پژوهش دیگری که در سال 2019 توسط Yang و همکاران انجام شد، ساختار پوست در چهار گونه از دوزیستان بیدم که در ارتفاعات بین 100 متر تا 4500 متر زندگی میکنند مقایسه شد تا نوآوریهای فنوتیپی در پوست Nanorana parkeri که در ارتفاعات بسیار بالا زندگی میکند، ارزیابی شود. نتایج نشان داد که میزان مویرگهای اپیدرمی، رنگدانههای پوستی و غدد دانهای، که با پاسخ به هیپوکسی و یا اشعه ماوراء بنفش مرتبط است، در گونه های موجود در ارتفاعات بالاتر، بیشتر است (26).
در سال 1402 تحقیقی با موضوع دوشکلی جنسی در قورباغهی سبز لوانت (Pelophylax bedriagae) در استان کهگیلویه و بویراحمد توسط فاطمه بام زر و همکاران انجام شد (2). یافته های آنها نشان داد که برای 12 صفت مورفومتریک بین جنسهای نر و ماده تفاوت معنیدار وجود دارد. در این تحقیق بین جنسهای نر و ماده از نظر ضخامت پوست و لایههای مختلف آن و همچنین تعداد غدد موکوسی تفاوت معنیداری وجود نداشت. با اینکه در بسیاری از گونه ها تفاوتی بین نرها و ماده ها از نظر ساختار پوست وجود دارد، در مطالعاتی که بر روی گونه های Rhinella marinus و Pelophylax esculentus انجام شده است، تفاوت معنی داری بین ساختار پوست نر و ماده مشاهده نشده است (13 و 25). در ارتباط با چرایی عدم تفاوت بین نرها و ماده ها به نظر میرسد که دو عامل را میتوان در نظر گرفت. 1- عامل درونی: ظاهراً سلولهای پوستی در نرها و مادهها ساختار متفاوتی برای دریافت ترشحات جنسی ندارند که روی آنها اثر نمایند. 2- عامل بیرونی: زیستگاه نر و ماده در کنار هم است. بنابراین، نه عامل درونی و نه عامل بیرونی در رابطه با پوست، تفاوتی ندارند.
بر اساس یافته های تحقیق حاضر، زیستگاه و شرایط اکولوژیکی روی ضخامت پوست و لایههای آن و تعداد غدد پوستی تأثیرگذار است. این یافتهها نشان میدهد که میتوان از صفات پوستی در تحلیلهای تشخیصی استفاده کرده و این گروه از جانوران را از هم جدا کرد. از محدودیت های پژوهش حاضر میتوان به تعداد کم زیستگاه های مورد بررسی اشاره نمود. از آنجایی که زیستگاههای مورد بررسی همگی در شمال کشور قرار دارند، لذا با قطعیت نمیتواند نتایج حاصل از تحقیق حاضر را به زیستگاه های با اقلیم متفاوت تعمیم داد.
سپاسگزاری
مقاله حاضر مربوط به دادههای پایاننامه کارشناسی ارشد آقای یوسف تازیکی به راهنمایی زهرا نظری میباشد. لذا نویسندگان این مقاله از دانشگاه گلستان به خاطر حمایتهای مالی قدردانی مینمایند.
مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)