Известия РАН. Серия биологическая, 2022, № 5, стр. 489-494

Жизненный цикл трематоды Maritrema misenense в Черном море

Ю. В. Белоусова *

ФИЦ “Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН”
299011 Севастополь, пр. Нахимова, 2, Россия

* E-mail: julls.belousova@gmail.com

Поступила в редакцию 08.10.2020
После доработки 03.11.2020
Принята к публикации 20.12.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

В настоящей работе описан жизненный цикл трематоды Maritrema misenense (Palombi, 1940) (Prévot, Bartoli, Deblock, 1976). Спороцисты M. misenense, содержащие церкарий, обнаружены в пищеварительной железе гастропод Rissoa membranacea (J.Adams, 1800) и Melarhaphe nereitoides (Linnaeus, 1758) (syn. Littorina nereitoides). Метацеркарии обнаружены в мышцах амфипод Gammarus insensibilis (Stock, 1966), а взрослые особи M. misenense собраны из кишечника хохлатой чернети Aythya fuligula (Linnaeus, 1758). Приведены морфологическое описание, иллюстрации и промеры всех обнаруженных жизненных стадий трематоды.

Ключевые слова: Trematoda, Maritrema, Microphallidae, жизненный цикл, Черное море

Microphallidae (Travassos, 1920) – большое и широко распространенное семейство трематод, представители которого паразитируют в кишечнике большинства классов позвоночных (Deblock, 2008), но наиболее многочисленны среди птиц и млекопитающих. Жизненные циклы микрофаллид включают брюхоногих моллюсков, в основном морских и солоноватоводных, в качестве первых промежуточных хозяев, и ракообразных в качестве вторых промежуточных хозяев.

Нами у черноморских моллюсков у берегов Крыма ранее зарегистрированы личинки рода Gynaecotyla (Yamaguti, 1939) семейства Microphallidae (Belousova, 2021).

Жизненный цикл трематоды M. misenense в Черном море полностью не был описан, имеются лишь описания личиночных стадий трематоды от разных хозяев (Долгих, 1965). Последние данные по заражению партенитами и метацеркариями трематод M. misenense представлены в работах А.В. Долгих (1965) и Т.Н. Мордвиновой (1980)

Отсутствие сведений о жизненном цикле, а также данных по морфологии метацеркарий и марит трематод этого рода в Черном море определило цель нашего исследования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Отбор проб моллюсков Rissoa membranacea проводили в июле 2013 г. в бухте Казачья (44°36′29′′ N, 33°35′54′′ E), а гастропод Melarhaphe nereitoides в акватории Батилимана (44°25′5.00′′ N, 33°41′1.00′′ E) в марте 2017 г. Методом полного гельминтологического вскрытия (Быховская–Павловская, 1969) исследовано 75 экз. гастропод R. membranacea и 69 экз. M. nereitoides. Найденных партенит исследовали живыми с помощью икроскопа Olympus CX41, оснащенного фотокамерой CX50 с программным обеспечением Infinity Analyze, метацеркарий и марит – фиксированными: окрашивали ацетокармином по стандартной методике, степень окраски дифференцировали “железной водой” (H2O + Fe2O3) и подкисленным спиртом (70%-ный этанол + 3%-ная HCl); после дегидратации в этаноле различной концентрации (70, 80, 90 и 100°) и просветления в гвоздичном масле трематод заключали в канадский бальзам (Роскин, Левинсон, 1957). Промеры проведены на живых и фиксированных гельминтах. Экскреторную систему церкарий исследовали на живых особях при подкрашивании личинок нейтральным красным, в результате чего наблюдалось мерцание пламенных клеток. Для каждого морфологического параметра вычисляли среднее арифметическое со стандартной ошибкой (µm).

Показатели инвазии партенитами моллюсков составили: в R. membranacea экстенсивность инвазии (ЭИ) – 1%, интенсивность инвазии (ИИ) – 21 экз./особь, индекс обилия (ИО) – 0.28 ± 0.28; в M. nereitoides, ЭИ – 1%, ИИ – 25 экз./особь, ИО – 0.01 ± 0.01 соответственно.

По данным Т.Н. Мордвиновой, показатели зараженности метацеркариями амфипод G. insensibilis составили ЭИ – 4%, ИИ – 2 экз./особь (Мордвинова, 1980)

Также были изучены препараты № 1274. Tr.3j.v1, 1275. Tr.3j.v2, 1277. Tr.3j.v4, 1278. Tr.3j.v5 и № 1276. Tr.3j.v3, 1279 Tr.3j.v6 метацеркарий сем. Microphallidae от гаммарусов G. insensinbilis подколлекции паразитических организмов Коллекции гидробионтов Мирового океана ФИЦ ИнБЮМ и препараты № 1280. Tr.3j.v.7–16 марит M. misenense от хохлатой чернети A. fuligula (http://marineparasites.org/). На наличие гельминтов был исследован один экз. хохлатой чернети A. fuligula в кишечнике которой были отмечены взрослые особи Maritrema misenense.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Установлено, что трематода Maritrema misenense в акватории Севастополя (Черное море) характеризуется трехксенным жизненным циклом, в котором первым промежуточным хозяином выступают брюхоногие моллюски R. membranacea и M. nereitoides, вторым промежуточным – гаммарусы G. insensinbilis, окончательным – хохлатая чернеть A. fuligula

Приводим морфологические описания особей каждой жизненной стадии M. misenense.

Спороцисты (рис. 1). Овальной формы, содержат 15–30 зрелых церкарий. Длина спороцист 80–150 µm. Родильная пора не обнаружена.

Рис. 1.

Микрофотография партениты с эмбрионами церкарий Maritrema misenense от моллюсков Rissoa labiosa из акватории бухты Казачья. Масштабная линейка 50 µm.

Церкарии (рис. 2, 3). Описание и промеры церкарий сделаны на основе 6-ти живых личинок. Мелкие ксифидоцеркарии имеют удлиненное тело, сплющенное в дорсо-вентральном направлении. Длина тела 80 ± 3 µm при ширине 51 ± 3 µm. Ротовая присоска, имеет размер 20 ± 2 × 18 ± 1, субтерминальная. Брюшная присоcка (10 ± 1 × 9 ± 0.8 µm) в 2 раза меньше ротовой и расположена посередине тела трематоды. Ротовая присоска снабжена стилетом размером 13 ± 1 µm цилиндрической формы. Коническая часть стилета немного короче (5 ± 0.3 µm), чем его основание (рис. 2).

Рис. 2.

Микрофотография живой церкарии Maritrema misenense от моллюсков Rissoa labiosa из акватории бухты Казачья: 1 – стилет, 2 – ротовая присоска, 3 – брюшная присоска, 4 – железы проникновения, 5 – выделительный пузырь. Масштабная линейка 50 µm.

Рис. 3.

Живая церкария Maritrema misenense от моллюсков Melarhaphe nereitoides в акватории Батилимана: ST – стилет; OS – ротовая присоска; VS –брюшная присоска; EB – мочевой пузырь; FC– пламенные клетки; PG – железы проникновения; T – хвост, SP –шипики. Масштабная линейка 50 µm.

Четыре пары желез проникновения открываются в передней части тела. Каналы желез открываются парами в области ротовой присоски (рис. 2). Железы проникновения, заполненные гранулированными включениями, достигают уровня брюшной присоски. Одноклеточные железы крупных размеров. Границы между клетками плохо выражены. Протоки желез представлены извитыми каналами. Пищеварительная система не развита. Восемь пар протонефридий сгруппированы в задней части тела, в результате чего формула выделительной системы выглядит таким образом 2 [(2 + 2) + (2 + 2)] = 16. Экскреторный мочевой пузырь сердцеобразной формы, открывается наружу.

Наша находка церкарии по всем параметрам совпадает c морфологическим описанием церкарии C. misenensis из акватории Черного моря, сделанном А.В. Долгих (1965): грушевидная форма тела, гладкая структура vs ребристой структуры хвоста у других представителей семейства Microphallidae, положение и форма стилета.

Метацеркарии (рис. 4). Метацеркарии (n = 10) M. misenense паразитируют в мышцах амфипод G. insensibilis.

Рис. 4.

Метацеркария Maritrema misenense от гамарруса Gammarus insensibilis (б. Казачья): OS – ротовая присоска; PH – фаринкс; VS – брюшная присоска; EB – мочевой пузырь; T – семенник; OV – яичник; B – половая бурса; V – желточники. Масштабная линейка 100 µm.

Тело метацеркарий покрыто шипиками. Длина тела метацеркарий 177 ± 8 µm, ширина – 100 ± 4 µm. Ротовая и брюшная присоски почти равны по размеру. Диаметр ротовой присоски 15 ± 1 × 18 ± 1 µm, брюшной – 18 ± 1 × 17 ± 1 µm соответственно. Ротовая присоска субтерминальная, брюшная расположена посередине тела трематоды. Префаринкс размером 8 ± 3 µm, фаринкс круглой формы 10 ± ± 1 × 11 ± 2 µm. Ветви кишечника заходят за задние края брюшной присоски. Семенники располагаются симметрично, позади яичника. Семенники цельнокрайние, не перекрываются маткой. Длина левого семенника 23 ± 3 µm при ширине 21 ± 3 µm, правого семенника 22 ± 4 µm при ширине 18 ± 2 µm. Половая бурса, размером 35 ± 5 × × 6 ± 0.2 µm. Семенной пузырек на препарате не просматривается. Яичник лежит поперечно под брюшной присоской. Длина яичника составляет 10 ± 0.4 µm, ширина 19 ± 4 µm. Половая бурса мощная. Желточники образуют кайму в задней части тела трематоды.

Марита (рис. 5). У берегов Крыма хохлатая чернеть известна как пролетная, зимующая и летнекочующая. Встречается как во внутренних водоемах, так и в прибрежных морских акваториях. Хохлатая чернеть регулярно зимует у берегов Севастополя (Бескаравайный, 2012). Мачкевским В.К. (2010) взрослые особи трематоды M. misenense (n = = 10) зарегистрированы в кишечнике хохлатой чернети A. fuligula (Linnaeus, 1758).

Рис. 5.

Марита Maritrema misenense из кишечника хохлатой чернети (бухта Омега): OS – ротовая присоска; PH – фаринкс; VS – брюшная присоска; T – семенник; OV – яичник; B – половая бурса; SV – семенной пузырек; PrG – простатическая часть; GP – половая пора; U – матка; V – желточники; E – яйца. Масштабная линейка 200 µm.

Тело обнаруженных марит трематод вытянутое, слегка сужено на уровне брюшной присоски. Длина тела 549 ± 8, ширина – 234.7 ± 10 µm. Тегумент покрыт шипиками. Ротовая и брюшная присоски почти равны по размеру. Диаметр ротовой присоски 38 ± 1 × 41 ± 1 µm, брюшной – 40 ± 3 × × 47 ± 3 µm соответственно. Ротовая присоска субтерминальная и расположена посередине тела трематоды. Префаринкс длинный размером 45 ± ± 6 µm, фаринкс маленький 25 ± 1 × 26 ± 0.7 µm. Ветви кишечника заходят за задние края брюшной присоски. Семенники располагаются симметрично, позади яичника. Семенники цельнокрайние, не закрываются маткой. Длина левого семенника 59 ± 2 µm при ширине 38 ± 2 µm, правого семенника 59 ± 3 µm при ширине 40 ± 2 µm. Половая бурса, размером 105 ± 7 × 28 ± 2 µm, содержит семенной пузырек, который заполняет 2/3 бурсы. Поперечный лопастной яичник лежит под брюшной присоской. Длина яичника составляет 51 ± 5 µm, ширина 37 ± 6 µm. Желточники образуют кайму в задней части тела трематоды.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Впервые церкарии M. misenense были обнаружены Паломби в акватории Средиземного моря (Капо Мизено) у моллюсков Cerithium vulgatum (Bruguiėre, 1792) (Palombi, 1940). Этот же вид церкарий отмечали у двух видов гидробий Hydrobia ulvae (Pennat, 1777) и H. ventrosa (Montagu, 1803) у берегов Дании (Ankel, 1962) и в акватории Ливорно (Sordi, 1959). Морфологическое описание церкарий M. misenense из акватории Черного моря представлено в работе А.В. Долгих (1965) под названием C. misenensis от моллюсков Tritia reticulata (Linnaeus, 1758) (syn. Nassa reticulatum Linnaeus, 1758).

Исследованные в настоящей работе церкарии от черноморских моллюсков Hydrobia acuta по основным диагностирующим признакам (размеру, форме мочевого пузыря, хвоста, включая конфигурации стилета) схожи с церкариями Cercaria misenensis от моллюсков Cerithium vulgatum из акватории Средиземного моря (Palombi, 1940). Форма стилета найденных нами личинок также схожа с формой стилета особей рода Maritrema, ранее описанных в литературе (Prevot et. al., 1976; Галактионов, Добровольский, 1998; Galaktionov, Dobrovolsky, 2003).

Сведения о микрофаллидных метацеркариях, паразитирующих у черноморских ракообразных, немногочисленны. Так, Мордвиновой Т.Н. в 1980-х гг. проведено единственное комплексное исследование гельминтофауны ракообразных (Мордвинова, 1980) и автором отмечено паразитирование метацеркарий Maritrema у 5 видов ракообразных: Gammarus insensibilis, G. aequicauda (Martynov, 1931), G.subtypicus (Stock, 1966), Idotea balhtica (Pallas 1772), Sphaeroma serratum (Fabricius, 1787).

В это же десятилетие Прево с коллегами (Prevot et al., 1976) опубликовали работу, в которой дал подробное описание метацеркарий трематод рода Maritrema от амфипод Orchestia mediterranea (Costa, 1853) в акватории Средиземного моря. Анализируя морфологические характеристики и рисунки средиземноморских метацеркарий и метацеркарий, исследованных нами в настоящей работе от гаммарусов, очевидна приналежность средиземноморских и черноморских особей к одному и тому же виду трематод, Maritrema. misenense.

В Черном море до настоящего времени были зарегистрированы мариты 5 видов рода MaritremaM. oocysta (Lebour, 1907), M. subdolum, M. echinocirratum (Leonov, 1958), M. opisthometra (Leonov, 1958), M. gratiosum (Nicoll, 1907) (Скрябин, 1952; Смогоржевская, 1976).

Последние данные о численности взрослых особей микрофаллидных трематод от водоплавающих птиц Севастопольских бухт получены в 2010 г. (регистрационный код отчета 0106U001630) Отдела экологической паразитологии, ИнБЮМ В.К. Мачкевским) (Мачкевский, 2010). В работе автора были представлены первичные данные по видовому составу и показателям зараженности околоводных птиц микрофаллидными трематодами. Согласно данным В.К. Мачкевского, представители рода Maritrema были обнаружены у кряквы в акватории бухты Казачья с экстенсивностью инвазии 80%, и акватории бухты Омега с ЭИ – 34% соответственно.

Особенности описанной выше взрослой особи семейства Microphallidae можно обобщить следующим образом: овальной формы тело покрыто мелкими шипиками, ротовая и брюшная присоски практически одинаковых размеров, длина префаринкса практически соответствует длине пищевода, кишечные ветви достигают переднего края или середины брюшной присоски, объемный уиррус, сильный и извитой семявыводящий проток, желточники обратхуют замкнутое кольцо. Все эти особенности определяют принадлежность описанных нами особей к семейству Microphallidae, в частности к виду Maritrema misenense.

Жизненный цикл M. misenense в Средиземном море впервые описал Паломби (Palombi, 1940). Согласно его данным первым промежуточным хозяином является Cerithium lividulum (Risso, 1826) (syn. Cerithium mediterraneum Deshayes, 1843, вторым – амфипода Orchestia mediterranea (Costa, 1853), а дефинитивным хохлатая чернеть Aythya fuligula Наши исследования показали, что в акватории Черного моря для трематоды Maritrema misenense первым промежуточным хозяином является брюхоногий моллюск Hydrobia acuta; вторым – амфипода Gammarus insensibilis; а естественным окончательным хозяином – хохлатая чернеть Aythya fuligula

Таким образом, наша работа дает полное морфологическое описание основных стадий развития трематоды M. misenense в акватории Черного моря и демонстрирует, что жизненный цикл M. misenense полностью реализуется в исследуемых нами биоценозах и протекает аналогично средиземноморскому.

Благодарности. Автор выражает благодарность Т.Н. Мордвинову за сбор и приготовление тотальных препаратов личинок трематод от амфипод Gammarus insensinbilis; В.К. Мачкевского за сбор и приготовление тотальных препаратов марит от околоводных птиц севастопольских бухт и М. Макарова за помощь в сборе и определении видового состава черноморских моллюсков.

Конфликт интересов: автор рукописи заявляет об отсутствии конфликта интересов

Этические нормы. Это исследование было проведено в соответствии с этикой и благополучием животных. Все исследования выполнялись в соответствии с Законом о ветеринарной и медицинской деятельности и Национальным законом о защите животных.

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания ФИЦ ИнБЮМ им. А.О Ковалевского РАН (тема 121030100028-0).

Список литературы

  1. Бескаравайный М.М. Птицы Крымского полуострова. Симферополь: Бизнес-информ, 2012. 57 с.

  2. Быховская–Павловская И.Е. Паразитологическое исследование рыб. Ленинград: Наука, 1969. 108 с.

  3. Галактионов К.В., Добровольский А.А. Происхождение и эволюция жизненных циклов трематод. Санкт-Петербург: Наука, 1998. 404 с.

  4. Долгих А.В. Личинки трематод паразиты моллюсков крымского побережья Черного моря: Автореферат дис. … канд. биол. наук: Севастополь-Львов, 1965. 24 с.

  5. Мачкевский В.К. Видовая структура сообществ и параметры популяции паразитов околоводных птиц в условиях естественной неоднородности параметров их среды обитания в азово-черноморском регионе // Отчет НИР “Изучение механизмов адаптации и трансформации паразитарной составляющей морских прибрежных сообществ в условиях неоднородности среды и антропогенного влияния”. № госрегистрации 0106U001630. Раздел 2. 2010. С. 50–59.

  6. Мордвинова Т.Н. Гельминтофауна высших ракообразных крымского побережья и северо-западной части Черного моря: Автореф. дис. канд. биол. наук Москва, 1980. 24 с.

  7. Роскин Г.И., Левинсон Л.Б. Микроскопическая техника: учеб. пособие для вузов. Под ред. Г.И. Роскина. 3-е изд. М.: Совет. Наука, 1957. 466 с.

  8. Смогоржевская А.А. Гельминты водоплавающих и болотных птиц фауны Украины. Киев: Наукова думка, 1976. 416 с.

  9. Скрябин К.И. Трематоды животных и человека. Основы трематодологии. Том VI. Изд. Акад. наук СССР. М., 1952. 689 с.

  10. Ankel F. Hydrobia ulvae (Pennat, 1777) und Hydrobia ventrosa (Montagu, 1803) Als Wirte larvaler Trematoden. // Meddr Dansk Naturh. Form. 1962. № 124. P. 1–100.

  11. Belousova Y.V. Life cycle of the Trematode Gynaecotyla adunca (Trematoda: Microphallidae) in the Black Sea // Biol Bull Russ Acad Sci. 2021. V. 48. P. 561–568.

  12. Galaktionov K.V., Dobrovolskij A.A. The biology and evolution of trematodes: an essay on the biology, morphology, life cycles, transmissions, and evolutionof digenetic trematodes./Kluwer Academic Publishing. London, 2003. 594 p.

  13. Deblock S. Family Microphallidae Ward, 1901 // Keys to the Trematoda. V. 3 / Eds In: Bray R.A., Gibson D.I., Jones A.; London: CABI, Wallingford, and Natural History Museum, 2008. P. 451–492.

  14. Palombi A. Gli stadi larvali dei trematodi del Golfo di Napoli // Rivista di parassitologia. 1940. V. 4. P. 7–30.

  15. Prevot G., Bartoli P., Deblock S. Cycle biologique de Maritrema misenensis (Palombi, 1940) n.comb. (Trematoda: Microphallidae Travassos, 1920) du Midi de la France // Ann. Parasitol. Hum. Compare. 1976. V. 51. P. 433–446.

  16. Sordi M. Ricerche sulla biologia delle acque salmastre del Livornese. Trematodi parassiti di Paludedestrina salinasi (Aradas et Calcara, 1842) // Monit. zool. ital. 1959. V. 66.

Дополнительные материалы отсутствуют.