Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2022, T. 503, № 1, стр. 133-137

Первая находка трематод (Digenea) в глубоководных кишечнодышащих torquaratoridae (Hemichordata, Enteropneusta)

О. В. Ежова 1*, К. И. Белолюбская 1, Д. Ю. Крупенко 2, А. И. Лукиных 1, академик РАН В. В. Малахов 1

1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет
Москва, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный университет, Биологический факультет
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: olga.ejova@gmail.com

Поступила в редакцию 28.12.2021
После доработки 15.01.2022
Принята к публикации 15.01.2022

Полный текст (PDF)

Аннотация

Впервые описаны трематоды из кишечнодышащих полухордовых. Метацеркарии были найдены в туловищном, воротниковом и хоботковом целомах, а также в гломерулюсе глубоководной торквараториды Quatuoralisia malakhovi. Это первое обнаружение паразитов в гломерулюсе полухордовых. Высказаны предположения относительно систематической принадлежности обнаруженной трематоды.

Ключевые слова: дигенетические сосальщики, Quatuoralisia malakhovi, Enteropneusta, Torquaratoridae, Берингово море, гистология, морфология

Новое семейство кишечнодышащих Torquaratoridae, открытое лишь в 2005 г. [1], объединяет виды, обитающие на больших глубинах – от 350 до 4000 м [13]. Глубоководные кишечнодышащие из семейства Torquaratoridae значительно отличаются от мелководных представителей класса. Торквараториды обычно ведут эпибентосный образ жизни, медленно ползая по поверхности дна и не зарываясь в норки. Их хоботок короткий и не содержит мощной мускулатуры. Воротниковый отдел, наоборот, как правило, разрастается в стороны, формируя выраженные латеральные губы, которыми животные пользуются для сбора осадка с поверхности грунта [13].

Биология кишечнодышащих вообще, а тем более – глубоководных представителей этого класса, изучена слабо. В частности, имеется мало данных о паразитах и комменсалах Enteropneusta. Поражение кишечнодышащих различными эндопаразитами, как многоклеточными, так и одноклеточными, на данный момент описано только для представителей семейства Ptychoderidae. В латеральных крыльях Ptychodera flava обитают сравнительно крупные копеподы [4]. Кокцидии на разных стадиях жизненного цикла и другие Apicomplexa обнаружены в туловищном целоме бранхиогенитального и печеночного отделов [5, 6], а также в кишечном эпителии [79] Glossobalanus minutus.

В литературе зафиксирован случай комменсализма или эктопаразитизма (предположительно, пиявки) на латеральных крыльях кишечнодышащего из семейства Torquaratoridae – Allapasus isidis [2]. Для другой торквараториды – Torquarator bullocki – отмечены комменсальные бескишечные турбеллярии в глотке и копеподы из отряда Harpacticoida в постпеченочном отделе кишечника, которые также могут быть паразитами или комменсалами [1]. Никаких сведений об обитании в кишечнодышащих таких распространенных паразитов как трематоды, до сих пор не было.

Quatuoralisia malakhovi найдена в северо-западной части Тихого океана в Беринговом море, на глубинах 1370–2470 м [3]. Материалом для работы послужили экземпляры, собранные на склонах Массива Вулканологов в 2016 и 2018 г. в ходе рейсов НИС “Академик М.А. Лаврентьев” (табл. 1), с применением ТПА “Команч 18”. Метацеркарии трематод были обнаружены на гистологических срезах экземпляров Q. malakhovi, собранных в 2018 г. Материал для гистологического исследования был зафиксирован в 8%-ном формалине на морской воде.

Таблица 1.

Данные сборов изученных экземпляров кишечнодышащего Quatuoralisia malakhovi

Рейс Станция Дата сбора Координаты Глубина, м Кол-во изученных экземпляров
75 LV 75-17 27.06.2016 55.4609 N 2289 3
      167.2688 Е    
82 LV 82-9 18.06.2018 55.3451–55.3466 N 1957–1933 4
      167.2750–167.2752 E    
Таблица 2.

Положение найденных метацеркарий в теле Quatuoralisia malakhovi

Коллекционный номер экземпляра Q. malakhovi Орган Количество найденных метацеркарий
2019-QM-04 Туловищный целом 1
2020-QM-05 Туловищный целом 2
Хоботковый целом 7
Гломерулюс 11
2020-QM-06 Туловищный целом 1
Воротниковый целом 5

Отмывка от фиксатора и дегидратация материала проводились по стандартной методике в спиртах восходящей концентрации. Подготовленные для гистологического исследования фрагменты были залиты в парапластовые блоки и разложены с помощью микротома “Leica RM 2125” на серии гистологических срезов толщиной 10 мкм. Срезы окрашивались гематоксилином Караччи и спиртовым раствором эозина. Съемка срезов производилась с помощью микроскопа “Микмед-6” (LOMO, Санкт-Петербург, Россия, 2018) с цифровой камерой “MC-12”. Все гистологические работы осуществлены в студенческой лаборатории эволюционной морфологии животных (www.evolmorphan.ru) кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Коллекции серий гистологических срезов хранятся там же; коллекционные номера приведены в табл. 2.

Нами было изучено 7 экземпляров Q. mala-khovi (табл. 1). Трематоды были обнаружены в трех экземплярах Q. malakhovi. Максимальное число особей трематод (метацеркарий), найденных в одном экземпляре хозяина, составляет 20. Отдельные метацеркарии встречаются у этого экземпляра в целоме бранхиогенитального отдела туловища, в хоботковом целоме, однако наибольшее число паразитов обнаружено в гломерулюсе Q. malakhovi – 11 особей (рис. 1а; табл. 2). На гистологических срезах других изучаемых экземпляров Q. malakhovi найдены метацеркарии в целоме бранхиогенитального отдела туловища (рис. 1в) и в воротниковом целоме (табл. 2).

Рис. 1.

Расположение метацеркарий (указаны наконечниками стрелок) в различных участках тела Quatuoralisia malakhovi: (а, б) в гломерулюсе, (в) в туловищном целоме; а также строение вооруженного шипиками тегумента исследуемых метацеркарий на тангенциальном срезе (г). Шипики в тегументе указаны стрелками. cy – оболочка цисты; eb – мочевой пузырек; fbc – соединительнотканная капсула из клеток хозяина; gc – одноклеточные железы; gd – протоки одноклеточных желез; gr – половой зачаток; oes – пищевод; os – ротовая присоска; vs – брюшная присоска. Масштаб (а, в) – 100 мкм, (б) – 40 мкм, (г) – 5 мкм.

Размеры метацеркарий составляют приблизительно 100–110 мкм в длину и около 90 мкм в поперечном диаметре (рис. 1а–1в). Каждая метацеркария снабжена двумя присосками – ротовой и брюшной (рис. 1а, 1в). Ротовая присоска ведет в глотку, за которой следует короткий пищевод (рис. 1а). Дорсальнее брюшной присоски лежит плотное скопление темных клеток – предположительно половой зачаток (рис. 1а). В передней трети метацеркарии расположено несколько пар одноклеточных желез (рис. 1а, 1б). Их протоки тянутся близ дорсальной стороны тела к его переднему концу (рис. 1б). В задней половине тела метацеркарии находится крупная светлая округлая полость – мочевой пузырек (рис. 1а). Тегумент метацеркарий тонкий, его толщина составляет около 3 мкм. В тегументе видны шипики (рис. 1г).

Метацеркарии окружены тонкостенной цистой (рис. 1а), вокруг которой хозяин формирует капсулу из чешуевидных соединительнотканных клеток (фибробластов). В одном случае толщина оболочки капсулы, состоящей из нескольких слоев соединительнотканных клеток, достигала 100 мкм (рис. 1в).

Как известно, трематоды во взрослом состоянии паразитируют обычно у позвоночных животных. В данном случае окончательным хозяином могут быть глубоководные рыбы. В рыбах, обитающих на глубине около 2000 м и ниже, в настоящее время обнаружены представители всего восьми семейств Digenea [10, 11]: Derogenidae, Fellodistomidae, Gonocercidae, Hemiuridae, Lecithasteridae, Lepidapedidae, Opecoelidae и Zoogonidae. Представители еще нескольких семейств (Bivesiculidae, Hirudinellidae, Ptychogonimidae, Sclerodistomidae и Syncoeliidae) описаны из глубоководных рыб, но без точных батиметрических данных. У Fellodistomidae, Gonocercidae, Hemiuridae, Lecithasteridae, Opecoelidae, Ptychogonimidae, Sclerodistomidae и Syncoeliidae в тегументе отсутствуют шипики [12, 13]. У единственного глубоководного представителя Gorgoderidae (Degeneria halosauri) Y-образный мочевой пузырек [14], а у Bivesiculidae – V-образный [12], а не округлый, как у обнаруженных нами метацеркарий. Кроме того, у Bivesiculidae отсутствуют ротовая и брюшная присоски. Мочевой пузырек у марит Lepidapedidae трубковидный, однако у их церкарий и метацеркарий он может быть округлым [13, 15]. Также округлым мочевым пузырьком обладают Zoogonidae [14]. Представители и Lepidapedidae, и Zoogonidae характеризуются тонкими острыми шипиками в тегументе. Таким образом, возможно, обнаруженные нами метацеркарии относятся к семействам Zoogonidae или Lepidapedidae, хотя окончательную ясность в этом вопросе поможет внести молекулярное исследование.

Список литературы

  1. Holland N.D., Clague D.A., Gordon D.P., et al. ‘Lophenteropneust’ hypothesis refuted by collection and photos of new deep-sea hemichordates // Nature. 2005. V. 434. P. 374–376.

  2. Priede I.G., Osborn K.J., Gebruk A.V., et al. Observations on torquaratorid acorn worms (Hemichordata, Enteropneusta) from the North Atlantic with descriptions of a new genus and three new species // Invert. Biol. 2012. V. 131. № 3. P. 244–257.

  3. Ezhova O.V., Lukinykh A.I., Galkin S.V., et al. Deep-sea acorn worms (Enteropneusta) from the Bering Sea with the description of a new genus and a new species of Torquaratoridae dominating soft-bottom communities // Deep-Sea Research II. 2022. V. 195. 105014.

  4. Tung C.H., Cheng Y.R., Lin C.Y., et al. A new copepod with transformed body plan and unique phylogenetic position parasitic in the acorn worm Ptychodera flava // Biol. Bull. 2014. V. 226. № 1. P. 69–80.

  5. Benito J., Fernández I. The ultrastructural identity of Protoentospora ptychoderae Sun, 1910 (Apicomplexa, Coccidia), a parasite of the body cavity of the enteropneust Glossobalanus minutus (Kowalewsky, 1866): Growing trophozoites // Eur. J. Protistol. 1989. V. 25. № 2. P. 168–171.

  6. Benito J., Fernández I. Ultrastructural observations on merogony of Protoentospora ptychoderae Sun, 1910 (Apicomplexa, Coccidia) from the enteropneust Glossobalanus minutus (Kowalewsky, 1866) // Eur. J. Protistol. 1990. V. 25. № 4. P. 338–344.

  7. Fernandez I., Benito J., Pardos F. Ultrastructure of the oocyst wall formation in Eimeria? beauchampi Leger and Duboscq, 1917, a coccidian parasite of Glossobalanus minutus (Kow.) (Enteropneusta, Hemichordata) // Ann. Parasitol. Hum. Comp. 1988. V. 63. № 4. P. 253–262.

  8. Fernández I., Arroyo N.-L., Pardos F., et al. Penetration into the gut cells of an enteropneust by the flagellate Acrocoelus glossobalani Fernández et al., 1999 // Eur. J. Protistol. 1999. V. 35. № 3. P. 255–263.

  9. Fernandez I., Pardos E., Benito J., et al. Acrocoelus glossobalani gen. nov. et sp. nov., a protistan flagellate from the gut of the enteropneust Glossobalanus minutus // Eur. J. Protistol. 1999. V. 35. № 1. P. 55–65.

  10. Bray R.A. The bathymetric distribution of the digenean parasites of deep-sea fishes // Folia Parasitologica. 2004. V. 51. P. 268–274.

  11. Bray R.A. Digenean parasites of deep-sea teleosts: A progress report // Int. J. Parasitol. Parasites and Wildlife. 2020. V. 12. P. 251–264.

  12. Gibson D.I., Jones A., Bray R.A. Keys to the Trematoda. Wallingford: CABI. 2002. V. 2.

  13. Jones A., Bray R.A., Gibson D.I. Keys to the Trematoda. Wallingford: CABI. 2005. V. 2. P. 733.

  14. Bray R.A., Gibson D.I., Jones A. Keys to the Trematoda. Wallingford: CABI. 2008. V. 3.

  15. Køie M. On the morphology and life-history of Lepidapedon elongatum (Lebour, 1908) Nicoll, 1910 (Trematoda, Lepocread iidae) // Ophelia. 1985. V. 24. № 3. P. 135–153.

Дополнительные материалы отсутствуют.