Architecture of the mammalian vibrissae medulla: polymorphism and nomenclature

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

For the first time, scanning electron microscopy was used to identify, study, and systematize the architecture of the vibrissa medulla in 101 species from 80 genera belonging to eight orders of Mammalia using an original nomenclature. The wide variability of its architecture is due to the diversity of sizes and relationships of the internal compartments of the vibrissae (air cavities and partitions). Different types of medulla were established: membranous, pyramidal, blocky cylindrical, blocky polyhedral, chaotic, small cellular, large cellular, star-shaped, uniserial, and hollow. Medulla of different types can be combined in one vibrissa. In a number of species that lead an underground (moles, mole rats), semi-aquatic (desman) and aquatic (bowhead whale) lifestyle, the medulla in the vibrissae is absent.

About the authors

O. F. Chernova

A.N. Severtsov Institute of Biology of the Russian Academy of Sciences

Email: olga.chernova.moscow@gmail.com
Moscow, Russian Federation

Yu. F. Ivlev

A.N. Severtsov Institute of Biology of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

E. G. Potapova

A.N. Severtsov Institute of Biology of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

O. V. Zherebtsova

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences

St. Petersburg, Russian Federation

E. M. Shchelkanov

State University of Education

Moscow Region, Mytishchi, Russian Federation

References

  1. Куликов В.Ф. Морфология и функциональное значение вибриссного аппарата некоторых грызунов, Дис... канд. биол. Наук. М.: Ин-т эволюц. морфол. и экол. животных им. А.Н. Северцова АН СССР. 1979. 206 с.
  2. Ahl A.S. The role of vibrissae in behavior: A status review // Vet. Res. Commun. 1986. V. 10. № 4. P. 245–268. http://www.springerlink.com/content/k438303108l38260.
  3. Prescott T.J., Grant R.A., Mitchinson B.M., Vibrissal behavior and function. Scholardia, 2011. V. 6, №11, 6642.
  4. Grant R.A., Goss V.G.A. What can whiskers tell us about mammalian evolution, behavior and ecology? Mammal Review. 2022.V. 52. № 1. P. 148–163.
  5. Maderson P. F.A., 1972. When? Why? How? Some speculations on the evolution of the vertebrate integument // Am. Zool. V. 12. P. 159–171.
  6. Татаринов Л.П. Териодонты СССР. М.: Наука, 1974. 252 с.
  7. Чернова О.Ф. Проблема возникновения кожных дериватов в эволюции амниот. Кожные придатки – чешуя, перо, волос. Изв. РАН. Сер. биол. 2006. № 1. С. 52–63.
  8. Sokolov V.E., Kulikov V.F. The structure and function of the vibrissal apparatus in some rodents. Mammalia. 1987. V. 51. № 1. P. 125–138.
  9. Belli H.M., Yang, A.E.T. Bresee, Ch.S., Hartmann M.J.Z. Variation in vibrissal geometry across the rat mystacial pad: base diameter, medulla, and taper. J. Neurophysiol. 2017. V. 117. № 4. P. 1807–1820.
  10. Belli H.M., Bresee C.S., Graff M.M., Hartmann M.J.Z. Quantifying the threedimensional facial morphology of the laboratory rat with a focus on the vibrissae. PLoS One. 2018. V. 13. № 4. e0194981.
  11. Starostin E.L., Grant R.A., Dougill, et al. The Euler spiral of rat whiskers. Sci. Adv. 2020.
  12. Чернова О.Ф., Куликов В.Ф. Различия в строении стержня вибриссы и волоса млекопитающих (Mammalia) и их причины. Доклады Академии наук. 2011. Т. 438. № 6. С. 846-848.
  13. Chernova O.F., Zherebtsova O.V. Architecture of vibrissae in eight rodent species of Ctenohystrica (Rodentia): A comparative SEM study. Zool. Anz. 2023. V. 307. P. 54–69.
  14. Чернова О.Ф., Куликов В.Ф., Абрамов А.В. Строение волосяного покрова большеухой гимнуры (Otohylomys megalotis). Труды Зоологического института РАН. 2015. Т. 319, № 3. С. 428–440.
  15. Соколов В.Е., Скурат Л.Н., Степанова Л.В., Шабадаш С.А. Руководство по изучению кожного покрова млекопитающих. М.: Наука, 1988. 279 с.
  16. Чернова О.Ф., Целикова Т.Н. Атлас волос млекопитающих (Тонкая структура остевых волос и игл в сканирующем электронном микроскопе). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 428 с.
  17. Tóth M., Hair and fur atlas of central European mammals. Hungary: Pars LTD, Nagykovásci, 2017.
  18. Hartmann M. Vibrissa mechanical properties. In: Prescott, T., Ahissar, E., Izhikevich, E. (Eds), Scholarpedia of Touch. Scholarpedia. Paris: Atlantis Press, 2016.
  19. Yu Y.S.W., Bush N.E., Hartmann M.J.Z. Whisker vibrations and the activity of trigeminal primary afferents in response to airflow. J. Exp. Neurosci. 2019. V. 39. № 30. P. 5881–5896.
  20. Hutterer, R. / Wilson, D.E.; Reeder, D.M. (Eds), Mammal Species of the World: A Taxonomic and Geographic Reference (3rd ed.). Johns Hopkins University Press, 2005. P. 212–217.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».