Мыши

Выведение стерильных и линейных животных требует огромных затрат, но они окупаются новыми, важными для человечества открытиями.

Ученые долгое время пытались понять, каким образом происходит перенастраивание внутренних часов при смене жизненного ритма – при ненормированном рабочем дне или смене часовых поясов во время перелетов на большие расстояния. Известно, что человеческий организм сильно реагирует на подобную встряску и обычно требуется некоторое время для адаптации.

Ранее считалось, что за этот процесс отвечают те же клетки сетчатки глаза, которые позволяют нам видеть. Однако в результате исследований было установлено, что суточные ритмы у слепых также существуют и они чувствительны к изменению светового дня. Например, слепые мыши имеют такой же период сна и бодрствования, что и зрячие особи. Но мыши, полностью лишенные зрительных органов, не наделены способностью приспосабливаться к смене дня и ночи.

Лабораторные мыши

Ученые обнаружили в сетчатке глаза мыши белок меланопсин, который присутствует также в сетчатке человеческого глаза. Он содержится в клетках открытой сети.

Специалисты полагают, что при дальнейших исследованиях они смогут установить, каким именно образом эти особые клетки помогают в установлении суточного ритма и приспособлении к его изменениям. Исследователи считают, что в будущем расстройства суточного ритма можно будет лечить при помощи специальных лекарственных препаратов или специальной световой терапии.

Недавно ученым удалось расшифровать генетический код мыши. Этот шаг должен пролить свет на загадки биологии человека. Установлено, что геном мыши имеет приблизительно ту же длину, что и человеческий, и включает в себя около 3 миллиардов нуклеотидов.

Геном представляет собой совокупность ДНК. Часть последовательности цепочки отвечает за структурные гены, функции других областей генома пока неизвестны.

Ученые заинтересовались геномом мыши по ряду причин. Одной из них является желание провести сравнительный анализ геномов мыши и человека, в частности продолжительности последовательности ДНК, вовлеченной в регуляцию активности генов.

Это исследование позволит выяснить, почему течение заболеваний, в частности рака, у мышей и людей различно, а в дальнейшем поможет в разработке более эффективных способов лечения.

В США ученые из Гарвардской медицинской школы вывели новую линию лабораторных мышей. Они мельче обычных приблизительно на 30%, а размеры их клеток также уступают на треть размерам клеток обычных мышей. При этом клетки делятся с обычной частотой.

Лабораторные мыши давно используются учеными для изучения экспериментальных моделей различных заболеваний человека. Однако мышиную модель такой распространенной наследственной болезни, как синдром Дауна, не удавалось получить в течение довольно долгого времени. И лишь недавно ученые смогли вывести мышь с тремя хромосомами, аналогичными двадцать первой хромосоме человека. Это животное может стать уникальной моделью для детального изучения генов, играющих ключевую роль в формировании черепно-лицевых уродств у человека.

Мыши с синдромом Дауна значительно отличаются от своих здоровых собратьев наличием целого комплекса аномалий строения черепа. Ученые отмечают, что деформации черепа у мышей с синдромом Дауна наблюдаются в тех же костях, что и у людей с этим заболеванием. По мнению исследователей, возможно довольно точно изучить развитие этого человеческого заболевания на лабораторных животных.

Еще один интересный эксперимент на лабораторных мышах провел доктор Гюнтер Гросс из Центра нейросетевых исследований при университете Северного Техаса. Из клеток мышиных эмбрионов была выращена живая нейронная сеть. Затем искусственный мозг поместили на сетку электродов, подключенных к персональному компьютеру. Далее при воздействии на полученный прибор каких-либо отравляющих веществ наблюдалось мгновенное изменение состояния клеток, что свидетельствовало о надвигающейся опасности.

Основной сферой применения разработки станет контроль за состоянием окружающей среды в условиях возможного использования химического или биологического оружия. По сравнению с традиционными способами выявления вредных веществ живая нейронная сеть позволяет получать результаты анализа практически мгновенно. Кроме того, детектор на основе мышиных эмбрионов может зарегистрировать присутствие даже неизвестных вирусов, ведь для этого достаточно негативной реакции живых клеток. Пока что прибор проходит лабораторные испытания, и его рабочая версия еще не появилась.

Ученым разных стран удалось вывести много чистых линий лабораторных животных, в частности белых мышей и крыс. У каждой линии имеются индивидуальные, передающиеся по наследству черты, особенности и свойства, например пониженная или повышенная чувствительность к эпилептическим припадкам, инфекционным заболеваниям и т. д. Линейные животные очень ценны; главной их особенностью является реакция на воздействие тех или иных физиологических и патогенных факторов.

К сожалению, большое количество лабораторных мышей погибает при проведении экспериментов, принося свои жизни в жертву науке. Это производит тяжелое впечатление даже на сотрудников лабораторий, не говоря уже о простых людях. Тем не менее следует помнить, что без использования лабораторных животных часто невозможно создавать новые лекарства и проводить их тестирование.

Кроме того, что мыши приносят неоценимую пользу науке, они стали популярными домашними питомцами наряду с кошками, собаками, птицами и аквариумными рыбками.

На сегодняшний день во многих странах Америки и Западной Европы имеются клубы любителей мышей, основным занятием членов которых является выведение новых разновидностей этих животных. Главным образом получаются особи с разнообразной окраской шерсти: белой, серой, коричневой, рыжей, розоватой или лиловой, а также с пятнышками. Экспериментально были выведены даже голые и слепые от рождения зверьки.

2

Биологические особенности мыши

Строение организма мыши имеет особенности, характерные для всех представителей отряда грызунов. Главным отличительным признаком является строение зубной системы.

Строение организма

Мыши относятся к классу млекопитающих, отряду грызунов, подотряду мышеобразных, семейству мышей (Muridae) и подсемейству мышиных (Murinae). В него входят и крысы, так как по внешнему виду мыши очень с ними схожи.

Грызуны (Rodentia) являются наиболее многочисленным отрядом класса млекопитающих, объединившим более трети всех их видов.

Грызуны распространены по всему земному шару. В настоящее время их подразделяют примерно на 30 семейств, включающих более 400 родов. Многочисленные виды грызунов объединяют в три подотряда: белкообразные (Sciuromorpha) подразделяются на 5 современных семейств (бобры, американские горные бобры, беличьи, мешетчатые крысы, гетеромииды) и 5 вымерших; дикобразообразные (Hystricomorpha) представлены 12 современными семействами (настоящие дикобразы, древесные дикобразы, морские свинки, водосвинки, агути, нутрии, шиншиллы и др.) и 3 вымершими; мышеобразные (Муомоrpha) объединяет 10 современных семейств (сони, селевинии, мышовки, тушканчики, слепыши, мыши, хомяки и др.) и 3 вымерших.

Подотряд мышеобразных включает наибольшее количество видов, представители которых населяют все природные зоны, от арктической тундры до границы снега в горах. Большинство грызунов живет в норах, однако питается на поверхности. Имеются также формы, ведущие преимущественно наземный образ жизни (мыши, крысы), полностью подземный (цокор, слепушонка), полуводный (бобр, ондатра) и древесный (белка, сони).

Строение конечностей грызунов приспособлено к рытью, плаванию, бегу на задних конечностях (тушканчики), лазанью и даже планирующему полету (летяги). Грызуны лучше других млекопитающих переносят неблагоприятные воздействия среды, способны к быстрому размножению и достигают наиболее высокой численности в пределах класса.

Ископаемые останки грызунов датируются палеоценом. Ученые предполагают, что этот отряд млекопитающих возник в меловом периоде, возможно от общих предков с насекомоядными.

Мышь – небольшое животное с острой вытянутой мордочкой и большими глазами и ушами. Голый, покрытый очень редкими волосками хвост достигает длины, равной половине тела зверька. На нем отчетливо видны кольцевые чешуйки.

Скелет мыши легкий, но достаточно крепкий, отличается высокой подвижностью и эластичностью.

Позвоночник мыши состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел состоит из 7 уплощенных позвонков, образующих короткий, плотно сочлененный столбик. Грудных позвонков 13, поясничных 6 или 7. Поясничный отдел состоит из двух настоящих и двух ложных поясничных позвонков, которые срастаются и образуют крестец. В хвостовом отделе до 20 позвонков.

Грудная клетка сужена с боков. Сверху она образуется грудными позвонками, к которым примыкают 13 пар ребер, а снизу располагается грудина, выступающая в область брюшной полости. Грудная клетка надежно защищает внутренние органы животного.

Задние конечности длиннее передних, на каждой расположено по пять пальцев. Передние конечности четырехпалые, первый палец редуцирован. На концах пальцев у мышей расположены когти.

У мышей, как и у других грызунов, правая и левая половины таза разделены, лонное сращение отсутствует. У молодых самок лобковые кости плотно соединены связками, но у родивших самок концы костей расходятся. Такое строение таза способствует безболезненному прохождению родов. У мыши рождается обычно большое количество достаточно крупных детенышей.

Черепная коробка мыши удлиненная, с глазными впадинами, лицевая часть вытянута. Для взрослых особей типично развитие гребней (мест соединений костей черепа) – венечного, лобного, сагиттального, теменно-височного, лямбовидного. Особенно выражены лобный и лямбовидный гребни. Парные лобные кости вместе с парными теменными и непарной межтеменной костями образуют крышу мозгового черепа. Непарная затылочная кость ограничивает мозговую полость сзади и имеет большое затылочное отверстие. К затылочной кости прикрепляются шейные позвонки. Слуховая часть черепа мышей расположена по бокам задней половины мозговой коробки и состоит из трех костей: каменистой, сосцевидной и барабанной. В барабанной кости открывается слуховой проход.

Мыши обладают высокой приспособляемостью к изменениям условий окружающей среды. Благодаря этому они распространены по всему земному шару.

Верхняя челюсть неподвижна, на ней располагается верхний ряд зубов. Нижняя челюсть состоит из двух подвижно соединенных частей, которые могут смещаться в поперечном направлении. Сама нижняя челюсть перемещается в трех направлениях: поперечном, продольном и вертикальном. На нижней челюсти располагается нижний ряд зубов.

Главным отличительным признаком этих грызунов является строение зубной системы, которая включает в себя по две пары больших долотообразных резцов на нижней и верхней челюстях. Особенностью резцов является то, что они не имеют корней, поэтому постоянно растут (до 1 мм в сутки). Чтобы резцы не достигли огромного размера и не приняли уродливой формы, мыши их стачивают. Передняя сторона резца покрыта очень прочной эмалью, задняя быстрее стирается. Благодаря этому вершины резцов всегда острые, что происходит из-за неравномерного стачивания. Верхние резцы более широкие и прочные, выдерживают нагрузку до 2,5 кг. Нижние резцы мельче. Между резцами и коренными зубами есть лишенный зубов промежуток (диастема). Коренные зубы, основной функцией которых является измельчение пищи, плотно прилегают друг к другу и представляют собой цельный ряд. Их поверхность различная: плоская или покрытая тупыми бугорками.

Строение черепа и зубной системы

Коренные зубы также могут расти. Стирание их поверхностей должно происходить равномерно, для этого в рацион грызунов всегда следует включать добавки, которые они могли бы грызть, например веточки лиственных деревьев.

Таблица 1

Основные физиологические данные мыши

Предкоренные зубы и клыки у мышей отсутствуют.

У мышей достаточно хорошо развито зрение. Глазное яблоко имеет сферическую форму. В сетчатке глаза насчитывается до 30 миллионов палочек и более 200 тысяч колбочек. Острота зрения у содержащихся в домашних условиях белых мышей слабее, чем у родственных им представителей диких форм. У ряда видов мышей обнаружено цветовое зрение. Они различают красный и желтый цвета, но не реагируют на синий и зеленый.

Поведение мышей в природной среде

У мышей имеется несколько типов приспособления к неблагоприятным состояниям окружающей среды, многолетним или сезонным. В первую очередь это их круглогодичная активность, с помощью которой мыши делают запасы на возможный неблагоприятный период.

Мыши могут быть активными круглый год, не делая запасов, питаясь продуктами или зерном, добытыми на продовольственных складах, в магазинах или жилых домах.

К типам приспособления относятся и сезонные миграции мышей из естественных мест обитания в строения (поздней осенью) и наоборот (весной). Мыши много веков назад приспособились к жизни в непосредственной близости от человека.

Мышам, как и большинству грызунов, очень трудно поддерживать температуру тела в норме из-за небольшого размера. Регулирование происходит в основном за счет уменьшения или увеличения вырабатывания внутреннего тепла. При низкой температуре воздуха в организме мышей производится большее количество тепла, нежели при высокой. Зверьки могут погибнуть из-за понижения жизненной активности, связанной с длительным охлаждением и сопровождающим его большим расходом питательных веществ, запасы которых не пополняются поедаемым кормом.