WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |

«УДК 576.8 ББК 28.083 Т 65 Ответственный редактор доктор биологических наук С.А. Беэр Составитель доктор биологических наук С.В. Зиновьева Редколлегия: доктор ...»

-- [ Страница 1 ] --

УДК 576.8

ББК 28.083

Т 65

Ответственный редактор

доктор биологических наук С.А. Беэр

Составитель

доктор биологических наук С.В. Зиновьева

Редколлегия:

доктор биологических наук С.А. Беэр,

доктор биологических наук С.В. Зиновьева (зам. ответственного редактора),

доктор биологических наук А.Н. Пельгунов, доктор биологических наук С.О. Мовсесян, доктор биологических наук С.Э. Спиридонов, кандидат биологических наук М.В. Воронин, Т.А. Малютина (ответственный секретарь) Рецензенты:

академик РАМН В.П. Сергиев, член-корреспондент РАСХН А.В. Успенский Труды Центра паразитологии / Центр паразитологии Ин-та проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН. – М.: Наука, 1948. –. – ISSN 0568-5524.

T. XLVII: Морфология, систематика и экология паразитов / [отв. ред.: С.А. Беэр]. – 2012. – с.: ил. – ISBN 978-5-02-037969- В 47-м томе трудов Центра паразитологии ИПЭЭ РАН, рассматриваются современные аспекты морфологии, систематики, биологии, экологии и прикладной роли паразитических (зоо- и фито-) организмов.

Представлены публикации известных специалистов по паразитофауне различных филогенетических и экологических групп промежуточных и окончательных хозяев паразитов, статьи по видовой и популяционной дифференциации гельминтов, биологии и систематике паразитов. В ряде публикаций дается анализ структур паразитарных систем, затрагиваются теоретические аспекты паразитологии.

Для паразитологов, фито- и энтомонемамологов, агробиологов.

ISBN 978-5-02-037969-5 © Центр паразитологии Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, © Российская академия наук и издательство «Наука», серия «Труды Центра паразитологии» (разработка, оформление). 1948 (год основания), © С.В. Зиновьева, составление, © Редакционно-издательское оформление.

Издательство «Наука», Предисловие 47-й том включает работы по проблемам зоо- и фитопаразитологии. В нем представлены статьи сотрудников Центра паразитологии ИПЭЭ РАН и специалистов других институтов России и зарубежных стран.

В сборнике рассматриваются современные аспекты морфологии, систематики и экологии, разнообразия и прикладной роли паразитических организмов (гельминтов, простейших). Представлены публикации известных специалистов по указанным направлениям различных филогенетических и экологических групп промежуточных, дополнительных и окончательных хозяев паразитов, статьи по видовой и популяционной дифференциации гельминтов, морфологии и систематике паразитов. Ряд статей посвящен общим и прикладным проблемам фитогельминтологии.





В статье С.В. Зиновьевой подробно анализируются иммунобиологические аспекты взаимоотношений растений и паразитических нематод. В устойчивых к нематодам растениях выявлены гены, связанные со стрессом и защитой, в том числе кодирующих гомологи ферментов, которые приводят к повышению уровня активных форм кислорода и белков, связанных с защитным ответом. Имеющиеся результаты показывают, что гены, которое связаны с защитой, преимущественно вовлечены в апоптоз клетки и сверхчувствительный ответ. Медиатором для возбуждения защитного ответа в клетки служит салициловая кислота.

В статье Н.Д. Романенко с соавторами описывается разработка научных основ экологически безопасных способов и средств защиты растений от комплекса, наиболее опасных групп вредных организмов при выращивании различных сельскохозяйственных культур (картофеля, овощных, зерновых и зернобобовых, плодовых, ягодных, винограда и других культур. В другой статье того же автора приводятся морфометрические особенности и распространение на территории бывш. СССР новых для науки видов нематод семейства Longidoridae (Nematoda: Dorylaimida) – крупных по размерам, медленно развивающихся эктопаразитов многих видов как культурных, так и дикорастущих растений.

В статье (аналитическом обзоре) Т.А. Малютиной содержится анализ результатов экспериментальных исследований, связанных с определением физиологической функции гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) у паразитических червей, которые были получены зарубежными и отечественными исследователями лет. ГАМК является простым по химической структуре биогенным аминосоединением, которое впервые было выявлено в головном мозге млекопитающих. ГАМК оказывает тормозящее действие на передачу возбуждения в синапсах центральной нервной системы позвоночных, вызывая эффект торможения. Установлено, что ГАМК является самым распространенным тормозным медиатором в центральной нервной системе млекопитающих. В последующие годы было установлено, что ГАМК встречается в центральной нервной системе млекопитающих повсеместно и играет важную роль не только в передаче нервного возбуждения.

Различным аспектам морфологии трематод посвящены статьи К.К. Ахметова, О.П. Зазорновой, А.А. Кириллова и соавторов, Е.А. Сербиной и соавторов, Н.Б. Терениной и М.О. Густафссон.

Проблемам биологии нематод посвящены статьи К.В. Акопяна, А.П. Аксёнова и соавторов, О.А. Кулинич и соавторов, М.В. Приданникова и X. Токсай, Ж.В. Удаловой., В.Н. Чижова и С.А. Субботина, Н.Ю. Кириллова и соавторов, М.С. Панайотова и соавторов.

Исследованию цестод посвящены работы А.Н. Пельгунова, Н.А. Поспехова.

История научных связей в области экологической паразитологии между российскими и украинскими гельминтологическими школами рассматривается в статье Л.В. Чесновой.

Разработке методов прогнозирования и профилактики наиболее патогенных гельминтов диких копытных в биоценозах Подмосковья посвящена содержательная работа Л.П. Маклаковой.





История и современное состояние исследований энтомопаразитических грибов малоизвестного анаморфного рода Evlachovae (Ascomycota:

Cordycipitaceae) подробно освещены в работе Б.А. Борисова.

Все работы, включенные в сборник выполнены на современном научном уровне. Они непременно привлекут внимание специалистов - общих биологов, паразитологов, зоологов, ботаников, фитопатологов, экологов, работников прикладных направлений паразитологии.

Профессор С.А. Беэр сеЗоННАЯ диНАМиКА ЧислеННосТи ПоПУлЯЦии ЭКТоПАрАЗиТиЧесКоЙ НеМАТодЫ

XIPHINEMA INDEX THORNE ET ALLEN,

1950 НА виНоГрАде в АрМеНии К.в. АКоПЯН Представители рода Xiphinema (сем. Longidoridae) являются эктопаразитами многих ценных сельскохозяйственных культур. Они наносят растению непосредственный вред, паразитируя на корнях и питаясь за счет клеточного содержимого. Кроме того, мощный стилет ксифинем повреждает кончики корней, открывая ворота для проникновения гнилостной, грибковой и бактериальной микрофлоры. Больные растения отстают в росте, понижается их морозостойкость и засухоустойчивость.

Ксифинемы известны также как инокуляторы фитопатогенных вирусов. В настоящее время зарегистрировано около десятка вирусных болезней, которые передаются этими нематодами.

Из более чем 20 видов рода Xiphinema, обнаруженных на винограде, наиболее опасной является Xiphinema index. Она широко распространена во всех районах промышленного виноградарства. При паразитировании X. index прокалывает своим длинным копьем ткани корня и выделяет в процессе питания пищеварительные ферменты, разрушающие эпидермальные и субэпидермальные клетки. На месте повреждения образуются многоядерные гигантские клетки, что приводит к разбуханию корней и образованию клювовидных галлов. Галлообразование, в свою очередь, затрудняет движение соков, так что растение страдает от недостатка воды. Нарушается также его минеральное питание, развитие корней задерживается, в частности, формируется недостаточно всасывающих корней. В результате блокируется рост надземных частей растений. Зараженные растения отстают в росте, иногда остаются карликовыми, увядают в жаркую погоду, жизнеспособность растений уменьшается и они хуже переносят атаки вредителей и болезни. Длительное паразитирование этой нематоды может привести к гибели растения (Кралль, 1965; Стегареску, 1980; Романенко, 1993; Акопян, 1991; Hewitt, Raski, Goheen, 1958; Rumpenhorst, Weischer, 1978).

В проведенном нами обследовании виноградников в 44 хозяйствах Армении на площади более 2000 га установлено широкое распространение X. index на данной культуре. В ризосфере старых виноградников (25–30 лет) X. index была обнаружена во всех обследованных почвенных пробах (100%-ная зараженность). Плотность популяции X. index в очагах зараженности Научный центр зоологии и гидроэкологии НАН Республики Армения, ул. П.Севака, 7, Ереван, Армения, e-mail: cara_akopian@mail.ru, +37410281510.

рис. 1. Характерные клювовидные расширения на корнях винограда, пораженных Xiphinema index (Шаумянский, Армавирский районы и др.) достигала 160 и более особей в 100 г почвы. Пораженные растения имели угнетенный вид, хлорозные листья. При обследовании корней этих растений были отмечены характерные клювовидные галлы и некрозы (рис. 1, 2).

В связи с широким распространением эктопаразитической нематоды X. index в Армении и большим практическим значением ее для культуры винограда, изучали некоторые вопросы биоэкологии этой нематоды (сезонную динамику численности, вертикальное распределение в почве и др.).

Круглогодичным стационарным методом исследовали виноградники сорта «Арарати» в хозяйстве Малатия Шаумянского района. Так как X. index является эктопаразитом корней и встречается по всему профилю проникнорис. 2. Галлы на корнях винограда, пораженных Xiphinema index вения корневой системы, почвенные пробы ежемесячно отбирали в ризосфере растений по вертикали в следующих слоях почвенного горизонта: 10–20;

21–40 и 41–60 см. Нематод выделяли методом промывки почвы через сито из мельничного газа с диаметром ячей 64 мкм. Ежемесячно анлизировали по средних проб по каждому горизонту почвы.Численность паразита на протяжении годичного цикла развития виноградной лозы колебалась в значительных пределах как по отдельным почвенным горизонтам, так и по основным фазам вегетативного развития винограда (рис. 3).

Вегетация винограда в Армении длится с апреля по ноябрь и проходит следующие фазы: сокодвижение (март–апрель), распускание почек (середина апреля–конец мая), цветение (июнь), рост ягод (июль), созревание ягод (конец июля–середина августа), физиологическая зрелость (сентябрь–октябрь), листопад (конец октября – ноябрь), покой, т.е. зимний период жизни лозы, который тянется с конца ноября (листопад) до весеннего пробуждения лозы.

Максимальное число особей X. index обнаружено в апреле, в фазе сокодвижения виноградной лозы. На глубине 10–20 см численость нематод составляла 135 особей, а на глубине 21–40 см – 154 особи в 100 г почвы.

рис. 3. Сезонная динамика численности X. index в ризосфере винограда на различной глубине рис. 4. Соотношение численности самок и личинок X. index в ризосфере винограда на глубине 10–20 см В последующие фазы вегетации винограда происходило заметное уменьшение численности нематод до минимума в фазе роста ягод в июле. На глубине 10–20 см обнаружены всего 24 особи, на глубине 21–40 см – 41 особь, на глубине 41–60 см – 8 особей на100 г почвы. Численность нематод оставалась невысокой на протяжении всех летних месяцев (июль–август).

Осенью наблюдалось некоторое повышение численности нематод с выраженным пиком в фазе полной физиологической зрелости ягод в октябре.

В этот период в почвенном горизонте 21–40 см в 100 г почвы в среднем насчитывается 105 особей. В почвенных горизонтах 10–20 и 41–60 см численность X. index составляла соответственно только 60 и 32 особей.

рис. 5. Соотношение численности самок и личинок X. index в ризосфере винограда на глубине 21–40 см рис. 6. Соотношение численности самок и личинок X. index в ризосфере винограда на глубине 41–60 см В начале зимнего периода покоя виноградной лозы (ноябрь–декабрь) численность популяции паразита была низкой и колебалась в пределах 35–38, 52–57 и 19–24 особей/100 г почвы в горизонтах 10–20, 21–40 и 41–60 см соответственно. Незначительное повышение количества особей X. index в верхних горизонтах (10–20 и 21–40 см) в январе, возможно, связано с кратковременным потеплением, которое часто наблюдается в это время в Араратской равнине. В самый холодный месяц февраль численность нематод оставалась на низком уровне (55, 59 и 24 особи в горизонтах 10–20, 21–40 и 41–60 см соответственно). В самом начале вегетации винограда (начало фазы сокодвижения), в марте, численность X. index скачкообразно повышалась и достигала 101–118 особей в верхних (10–40 см) слоях почвы, тогда как еще глубже (41– 60 см) количественных изменений популяции паразита не происходило.

Самок X. index с яйцами в половой трубке отмечали в апреле, мае и июне.

За исключением горизонта 10–20 см, в эти же месяцы численность самок преобладала над численностью личинок. На глубине 21–40 см количество самок составляло в апреле 51%, в мае 66%, в июне 65% от общей численности популяции X. index; на глубине 41–60 см – 67, 76 и 85% соответственно.

В летние месяцы в почве преобладали личинки преимущественно II–III возрастов. На глубине 10–20 см численность личинок в июле составляла 87%, в августе 83% от общей численности популяции, а на глубине 21–40 см – и 53% соответственно.

Зимой в верхних (10–20 и 21–40 см) почвенных горизонтах самки и личинки разных возрастов встречались почти в равном соотношении, а в горизонте 41–60 см самки преобладали над личинками.

Во все сезоны года более 50% личинок находились на глубине 10–20 см и 21–40 см, а более 50% самок в слое 21–40 см, однако с увеличением глубины возрастало процентное соотношение взрослых особей в популяции. Очевидно в результате возрастной миграции взрослые особи перемещаются в более глубокие слои почвы (рис. 4, 5, 6).

Анализ количественных изменений популяции X. index по основным фазам развития виноградной лозы и сезонам года выявил два пика численности:

весенний, ярко выраженный (март–апрель), и менее выраженный осенний (октябрь). Эти пики совпадают с фазами сокодвижения и полной физиологической зрелости ягод. Нематоды обнаружены во всех обследованных горизонтах почвы, однако в максимальном количестве они накапливаются на глубине 21–40 см, очевидно за счет более благоприятных для ксифинем условий питания и развития (оптимальная влажность, обилие мелких корешков и пр.).

Абсолютная численность ксифинем понижается с увеличением глубины почвенного горизонта, однако возрастает процентное отношение взрослых особей в популяции.

Согласно нашим наблюдениям, яйцекладка ксифинем в основном приходится на апрель-июнь; она имеет место также осенью, но в незначительном количестве. Следовательно, в течение вегетационного периода винограда основная масса паразитов развивается только в одной генерации.

Максимальная численность ксифинем исследованного вида обнаружена на глубине 21–40 см весной и осенью. Отсюда следует, что обследование виноградников на наличие нематод целесообразно проводить именно в эти периоды и отбирать почвенные пробы на глубину не менее 40 см.

Полученые в настоящей работе сведения о биологических особенностях X. index могут быть использованы для организации контроля и мер борьбы с этим опасным паразитом винограда.

Акопян К.В. Биоэкология и вредоносность паразитических нематод винограда в Армении и теоретическое обонование мер борьбы с ними: Автореф. дис.... канд. биол. наук. 1991. 133 с.

Вайшер Б., Браун Д. Дж. Ф. Знакомство с нематодами: Общая нематология. С.: М. Пенсофт, 2001. 206 с.

Кралль Э.Л. Фитогельминты как инокуляторы вирусных болезней растений и их распространение в СССР // Изв. АН ЭССР. Сер. биол. наук. 1965. № 1. Ц. 28–35.

Романенко Н.Д. Фитогельминты – вирусоносители семейства Longidoridae. М.: Наука, 1993.

284 с.

Стегареску О.П. Нематоды – вирусоносители семейства Longidoridae. Род Xiphinema. Кишинев, Штиинца, 1980. 237 с.

Hewitt W.B., Raski D.J., Goheen A.C. Nematode vector of soil – borne fanleaf virus grapevines // Phytopathology, 1958. V. 48. P. 586–595.

Rumpenhorst N., Weischer B. Histopathological and histochemical studies on grapevine roots damaged by Xiphinema index // Rev. de Nematologie, 1978. V. 1. P. 217–225.

ФилоГеНеТиЧесКие оТНошеНиЯ НеМАТод (RHAbdITIdA, sTRONgyLOIdEA) По реЗУльТАТАМ АНАлиЗА ITs-УЧАсТКА рибосоМАльНоЙ дНК (ITs1+5.8s+ITs2 rdNA) А.П. АКсёНов, д.Н. КУЗНеЦов, с.Э. сПиридоНов Стронгилиды представляют собой одну из наиболее успешных в эволюционном отношении групп паразитических нематод. Значительное их разнообразие побудило исследователей ХХ в. к выделению этих нематод в отдельный отряд Strongylida Railliet et Henry, 1913, хотя черты значительного морфологического сходства со свободноживущими нематодами-рабдитидами были очевидны уже давно. Широкое внедрение в практику систематики нематод молекулярных методов вновь поставило вопрос о статусе стронгилид как единой группы, поскольку было обнаружено, что по данным анализа рибосомальных последовательностей стронгилиды представляют собой одну из ветвей рабдитид (Aleshin et al., 1998; Blaxter et al., 1998; Sudhaus, Fitch, 2001). Были выявлены определенные филогенетические связи стронгилид с почвенными энтомопатогенными нематодами семейства Heterorhabditidae Poiner, 1975.

Эти представления о родственных связях стронгилид нашли отражение в системе класса нематод предложенной П. Де Леем и М. Блакстером (De Ley, Blaxter, 2002). В этой системе ранг стронгилид был понижен до надсемейства Strongyloidea Weinland, 1858 в составе отряда Rhabditida Chitwood, 1933. Выделявшиеся в составе стронгилид надсемейства были понижены до семейств:

Strongylidae Baird, 1853; Trichostrongylidae Leiper, 1912; Metastrongylidae Leiper, 1908 и Ancylostomatidae Looss, 1905. При этом в это же надсемейство этими авторами включено и семейство Heterorhabditidae Poinar, 1975. Такие изменения ранга для стронгилид стали компромиссом между кладистическим и традиционным подходом, и не затронули «внутреннюю» таксономическую структуру семейства Trichostrongylidae. Объектом нашего исследования были в основном нематоды подсемейства Ostertagiinae Lopez-Neyra, 1947 – широко распространенные паразиты сычуга и тонкого кишечника жвачных.

Стронгилиды в целом и трихостронгилиды в частности стали объектом приложения молекулярных методов уже в самом начале их появления в нематодологии. Филогенетическим отношениям стронгилид было посвящено немало публикаций ведущих специалистов (Gasser, Newton, 2000; Gasser, 2001; Chilton et al., 2001), но наиболее масштабным исследованием нам представляется исследование Чилтона с соавторами, охватившее все основные группы стронгилид (Chilton et al., 2006). Ими были получены полные Центр паразитологии ИПЭЭ РАН последовательности большой субъединицы рибосомы (28S или LSU rDNA) для более чем 30 видов стронгилид. Несмотря на значительный вклад этого исследования в понимание эволюции стронгилид, его авторы отмечают высокую степень консервативности последовательности 28S у трихостронигилид.

Ранее такой же вывод был сделан и о филогенетической информативности последовательности малой субъединицы – 18S или SSU rDNA (Blaxter et al., 1998). Завершая обзор филогении стронгилид, Чилтон с соавторами предположили, что менее консервативные последовательности, такие как ITS-участки рибосомальной ДНК, могут оказаться более информативным источником филогенетического сигнала (Chilton et al., 2006). В нашем исследовании мы использовали ITS-последовательности нематод подсемейства Ostertagiinae и некоторых родственных им форм для реконструкции их эволюционного развития и выяснения филогенетических связей.

Материал для исследования был собран при гельминтологических вскрытиях жвачных животных в различных регионах России, а также в Монголии и во Вьетнаме. Нематоды были извлечены из сычуга и законсервированы в 96% этаноле. Для определения таксономической принадлежности приготавливали тотальные препараты нематод с применением 20% глицерина. В данном исследовании использованы самцы нематод, так как дифференциация самок большинства видов трихостронгилид жвачных затруднена из-за их большой морфологической схожести. Таксономическую принадлежность нематод определяли по морфологическим особенностям половой системы с использованием собственной методики и данных, представленных в литературе (Ивашкин и др., 1971, Кузнецов, 2006). Нематоды рода Graphidium от кроликов были любезно предоставлены профессором М.-К. Дюре-Дессе (Marie-Claude Durette-Desset, лаборатория биологии паразитов, Национальный музей естественной истории, Франция) (табл. 1).

Выделение ДНК из нематод производилось несколькими методами. ДНК выделяли из нескольких нематод (5-20 особей в зависимости от размера) с помощью набора фирмы «Promega» (Wizard® SV Genomic DNA Purification System) по протоколу производителя, а также из индивидуальных особей с использованием протеиназы К по методу Холтермана и др. (Holterman et al., 2006) и по методу Далласа и др. (Dallas et al., 2000).

Последовательность ITS-участка рибосомальной ДНК (ITS1+5.8S+ITS2) получали с использованием праймеров AB 28 (5'-ATA-TGC-TTA-AGT-TCAGCG-GGT-3') и TW 81 (5'-GTT-TCC-GTA-GGT-GAA-CCT-GC-3'). ПЦР про- водили по следующей схеме: первичная денатурация ДНК при 94 °С в течение 3 мин, после чего 9 циклов, состоящих из денатурации при 94 °С 1 мин, отжига при 55 °С 1 мин 30 с и элонгации цепи при 72 °С 1 мин 30 с. После этого следующие 24 цикла, состоящие из денатурации при 94 °С в течение с, отжига при 57 °С 1 мин и элонгации цепи при 72 °С 1 мин 20 с. Реакция завершалась финальной элонгацией при 72 °С в течение 5 мин. Очистку ДНК проводили с помощью набора фирмы «Promega» (Wizard® SV Gel and PCR Clean-Up System) по протоколу фирмы-производителя. После этого образцы исследованные виды нематод Ostertagia оstertagi Stiles, 1892 Бизон Приокско-Террасный Март Ostertagia lyrata Sjoberg, 1926 Бизон Приокско-Террасный Март Ostertagia gruehneri Skrjabin, 1929 Северный Алданский р-н, Якутия Июль Ostertagia antipini Matschulsky, 1950 Лось Завидово, Тверская Октябрь Mazamastrongylus dagestanica Altaev, Лось Завидово, Тверская Октябрь Teladorsagia circumcincta Stadelman, Северный Момский р-н, Якутия Май Teladorsagia circumcincta Stadelman, Домашняя Кировская обл. (Рос- Декабрь Teladorsagia trifurcata Ransom, 1907 Северный Момский р-н, Якутия Май Orloffia bisonis Chapin, 1925 Домашняя Восточная Монголия Июль Orloffia kasakhstanica Dikov et Nekipelo- Домашняя Восточная Монголия Июль Marshallagia mongolica Shumakovitsch, Домашняя Восточная Монголия Июль Marshallagia marshalli Ransom, 1907 Овца Московская обл. (Рос- Октябрь Marshallagia occidentalis Ransom, 1907 Овца Московская обл. (Рос- Октябрь Haemonchus contortus Rudolphi, 1802 Коза Центральная Монго- Сентябрь Mecistocirrus digitatus Linstow, 1906 Корова Северный Вьетнам Июль Trichostrongylus probolurus Railliet, 1898 Коза Восточная Монголия Июль Trichostrongilus colubriformis Giles, 1892 Овца Московская обл. (Рос- Сентябрь Trichostrongylus axei Cobbold, 1879 Овца Московская обл. (Рос- Сентябрь Nematodirus helvetianus May, 1920 Корова г. Сочи, Краснодар- Июль ДНК переосаждали этанолом в присутствии ацетата аммония и отправляли для секвенирования в ЦКП «Геном».

Выравнивания нуклеотидных последовательностей получали в программе Clustal X (Thompson et al., 1997). Анализ выравниваний проводили при различных алгоритмах в программе PAUP 4.0b10 (Swofford, 2002). Филогенетические деревья рассматривали с помощью программы TreeView 1.6. (Page, 1996).

Таблица использованные при проведении анализа последовательности стронгилид из Генбанка (NCbI genbank) В таблице 2 приведен список видов остертагиин и других стронгилид, для которых из Генбанка (NCBI GenBank) были получены нуклеотидные последовательности ITS-участка.

Результаты филогенетического анализа методом максимальной экономии (=максимальной парсимонии) представлены на рис. 1. При проведении данного анализа нами были сделаны попытки использования в качестве внешней группы сравнения разных нематод, а именно нематод из родов Chabertia Railliet et Henry, 1909; Necator Stiles, 1903; Ancylostoma (Dubini, 1843) Creplin, 1845. Сравнение полученных деревьев показало, что выбор внешней группы сравнения среди трёх упомянутых форм не оказывает существенного влияния на форму кладограммы. В дальнейшем в качестве группы сравнения использовалась последовательность для нематод Chabertia. Значительная часть узлов данной кладограммы имеет высокие показатели bootstrap- поддержки, так что можно говорить, что определённые филогенетические связи на базальном уровне филогении трихостронгилид оказываются разрешёнными.

Значительная часть изученных нами остертагиин объединяется в единую группу, к которой относятся роды Ostertagia Ransom, 1907; Marshallagia Orloff, 1933; Orloffia Drozdz, 1965; Teladorsagia Andreeva et Satubaldin, 1954.

Все эти 4 рода объединяются в нашей кладограмме с достаточно высоким уровнем bootstrap-поддержки (91%), а каждый из этих родов по отдельности обычно имеет максимальное значение bootstrap-поддержки (100%). Данная группа из четырех родов остертагиин объединяется с другой эволюционной линией, состоящей из представителей двух подсемейств: Trichostrongylinae Leiper, 1908 и Haemonchinae Skrjabin et Schulz, 1952. Однако представители этих двух подсемейств объединяются между собой с достаточно невысоким уровнем bootstrap-поддержки, а узел, объединяющий трихостронгилин, гемонхин и остертагиин, всегда характеризуется низким уровнем поддержки (58%). Часть нуклеотидных последовательностей, относящихся к подсемейству Ostertagiinae (а именно, полученные нами из Генбанка данные для Spiculopteragia Orloff, 1933, Skrjabinagia (Kassimov, 1942), а также полученные рис. 1. Филогенетическое дерево построенное по алгоритму максимальной экономии (50% majority rule). (1000 bootstrap-повторов; из 1058 признаков: 326 постоянных, 455 – информативных; «отсутствие нуклеотида как пятый нуклеотид»). Значения bootstrap-поддержки указаны у соответствующих узлом К – Кировская область; М – Момский район; comb-нуклеотидная последовательность получена путем комбинирования данных по Spiculopteragia asymmetrica из ГенБанка (номер AF 480617 и AF 480615) нами самостоятельно данные для Mazamastrongylus dagestanica), не объединяются в нашей кладограмме с основным стволом остертагиин, а образуют единую независимую эволюционную линию с высоким уровнем bootstrapподдержки. К этой же эволюционной линии тяготеет и последовательность, полученная нами для нематод рода Graphidium Railliet et Henry, 1909 от кроликов. Представители рода Cooperia Ransom, 1907 образуют отдельную хорошо поддерживаемую группу в пределах нашего анализа и объединяются со всеми упомянутыми выше остертагиинами, трихостронгилинами и гемонхинами в единую группу с максимальным уровнем bootstrap-поддержки. С базальным узлом для этой большой группы связаны и нематоды Nematodirus helvetianus.

Результаты филогенетического анализа методом связывания ближайшего соседа представлены на рис. 2. В данном филогенетическом дереве, в отличие от дерева, построенного методом максимальной экономии, разрешёнными оказываются почти все внутренние узлы. При этом общая структура данного филогенетического дерева в значительной степени напоминает результаты, полученные с помощью предыдущего метода анализа. Также можно видеть, что нематоды родов Ostertagia, Marshallagia, Orloffia, Teladorsagia объединяются воедино с достаточно высоким уровнем bootstrap-поддержки. Следующий уровень филогенетических узлов оказывается не разрешенным, и отдельные ветви эволюции стронгилид «коллапсируют». На образовавшемся уровне имеются отдельные ветви, ведущие к упоминавшейся ранее группе из трех родов остертагиин (Spiculopteragia, Skrjabinagia, Mazamastrongylus), а также Graphidium; отдельной ветвью представлено подсемейство Trichostrongylinae и отдельной же ветвью представлено подсемейство Haemonchinae. В этом смысле «коллапс ветвей» на данном уровне соответствует результатам анализа методом максимальной экономии, где также узлы данного уровня отличались невысоким уровнем bootstrap-поддержки. Единую группу со 100% bootstrap-поддержкой образуют упомянутые формы, а также Cooperia, а с базальным для всех упомянутых таксонов узлом связаны при 100% поддержке нематоды N. helvetianus.

Результаты филогенетического анализа методом максимального правдоподобия представлены на рис. 3. В отличие от двух предыдущих методов анализа, большая часть внутренних узлов данной кладограммы характеризуется невысоким уровнем bootstrap-поддержки. В этом смысле можно говорить, что метод максимального правдоподобия не разрешает внутренних филогенетических узлов. Тем не менее можно видеть, что данный метод филогенетического анализа выявляет в пределах нашей выборки всё те же основные эволюционные линии. Так с высоким уровнем bootstrap-поддержки обособляются роды Ostertagia, Teladorsagia, Orloffia и Marshallagia. Последние два рода объединяются между собой с высоким уровнем поддержки. Узел, объединяющий все эти четыре рода, отличается очень низкой bootstrap-поддержкой. Следует также отметить, что внутрь данной филогенетической линии остертагиин попадают и трихостронгилины. Представители подсемейства Haemonchinae оказываются сестринской группой всем упомянутым выше остертагиинам и трихостронгилинам, однако объединение Haemonchinae с ними также поддерживается невысоким уровнем bootstrap-поддержки. Как и в предыдущих методах анализа, отдельную эволюционную линию составляют рис. 2. Филогенетическое дерево, построенное по алгоритму присоединения ближайшего соседа. (1000 boostrap-повторов; из 1058 признаков: 518 постоянных, 377 – информативных;

«отсутствие нуклеотида – отсутствие данных»). Значения bootstrap-поддержки указаны у соответствующих узлов К – Кировская область; М – Момский район; comb-нуклеотидная последовательность получена путем комбинирования данных по Spiculopteragia asymmetrica из ГенБанка (номер AF 480617 и AF 480615) рис. 3. Филогенетическое дерево, построенное по алгоритму максимального правдоподобия.

(Модель эволюции – GTR+G+I, доля инвариантных сайтов 0.233, 100 bootstrap-повторов). Значения bootstrap-поддержки указаны у соответствующих узлов К – Кировская область; М – Момский район; comb-нуклеотидная последовательность получена путем комбинирования данных по Spiculopteragia asymmetrica из ГенБанка (номер AF 480617 и AF 480615) рис. 4. Филогенетическое дерево, построенное методом Байесова анализа. (Модель эволюции – GTR+G+I; 4 Марковские цепи, 2000 000 генераций, подбор деревьев посте каждых генераций, удаление первых 20000 деревьев). Значения апостериорной вероятности указаны у соответствующих узлов К – Кировская область; М – Момский район; comb-нуклеотидная последовательность получена путем комбинирования данных по Spiculopteragia asymmetrica из ГенБанка (номер AF 480617 и AF 480615) представители следующих родов остертагиин: Spiculopteragia, Skrjabinagia, Mazamastrongylus. В кладограмме, построенной методом максимального правдоподобия, не выявляется какого-то ни было объединения Graphidium с этими тремя родами остертагиин. Все названные представители семейства Trichostrongylidae, а также Cooperia составляют единую эволюционную группу со средним уровнем bootstrap-поддержки (78%).

Результаты изучения имеющихся у нас последовательностей трихостронгилид с помощью Байесова анализа представлены на рис. 4. Цифровые значения, указанные у каждой из ветвей, соответствуют так называемой обратной вероятности (posterior probability). Именно таким образом оценивается статистическая поддержка ветвей в Байесовом анализе. Можно видеть, что в отличие от предыдущего метода максимального правдоподобия, также основанного на использовании моделей эволюции, уровень статистической поддержки ветвей в кладограмме, построенной на основании Байесова анализа, значительно выше. Мы находим всё те же основные эволюционные линии остертагиин, что и в предыдущих методах анализа. Отдельные эволюционные ветви ведут к родам Ostertagia с поддержкой 99% обратной вероятности, Teladorsagia (100%), Orloffia (100%), Marshallagia (99%). Как и в предыдущих методах анализа, Orloffia и Marshallagia объединяются воедино, и к ним, правда с очень низким уровнем поддержки, тяготеет Teladorsagia. Как и в предыдущем методе анализа, представители рода Trichostrongylus подсемейства Trichostrongylinae оказываются внутри единой группы из остертагиин, причём такая эволюционная линия, состоящая из трихостронгилин и остертагиин, имеет достаточно высокий уровень обратной вероятности – 95%. Так же, в соответствии с результатами анализа всеми предыдущими методами, гемонхины объединены с трихостронгилинами и остертагиинами. Сестринской группой для этих трех подсемейств оказывается Cooperia.

Нуклеотидные последовательности ITS rDNA не являются кодирующими, а лишь способствуют формированию правильной вторичной структуры РНК при построении рибосомы. Элиминирующий отбор для этих спейсерных последовательностей оказывается не столь жестким как для остальных, значащих, участков rDNА и именно это определяет высокую изменчивость этого участка. Поскольку такие участки rDNA, как SSU (18S) и LSU (28S), оказались непригодными для построения филогении трихостронгилид на уровне подсемейств, было предпринято изучение полных ITS-последовательностей. При выборе внешних групп сравнения (outgroups) была сделана попытка использования нескольких представителей двух других надсемейств стронгилид, что на наш взгляд позволяет минимизировать возможные искажения, связанные с неподходящим представителем внешней группы. Филогенетические деревья, полученные с использованием четырех различных методов анализа, оказались достаточно сходными между собой.

Лишь в некоторых видах анализа разрешенными оказывалось большинство внутренних узлов дерева. В то же время топология этих деревьев была почти идентична.

рис. 5. Наложение морфологических признаков стронгилид на консенсусное филогенетическое дерево, построенное по результатам филогенетического анализа последовательностей ITS1+5.8S+ITS2 rDNA 1 – если тип бурсы 2-2-1; 2 – пузыревидное кутикулярное покрытие на головном конце (cephalic bulb); 3 – слияние спикул в «ланцет»; 4 – луч бурсы 2 меньше луча 3; 5 – миниатюризация стомы;

6 – концы лучей бурсы 2 и 3 сближены; 7 – раздвоение преклоакальной папиллы (половой конус); 8 – веерообразная мембрана на спикулах; 9 – тип бурсы 2-1-2; 10 – лучи бурсы 5 и 6 слиты или парралельны;

11 – укрупнение стомы; 12 – тип бурсы 1-2-2; 13 – тип бурсы 1-3-1; 14 – дистанция м/у лучами бурсы и 3 больше, чем между 3 и 4; 15 – отсутствие проконуса; 16 – имеется рулёк; 17 – расщепление дистального конца спикул (от 2 до 3 отдельных отростков, но не гребни и не «веер»); 18 – нерасщеплённость дистального конца спикул На рис. 5 представлено консенсусное филогенетическое дерево, построенное по результатам сравнения деревьев полученных всеми четырьмя методами. Именно на него нами были «наложены» морфологические признаки собранные как в процессе собственной работы по данной группе, так и почерпнутые из литературных данных. В качестве морфологических характеристик были использованы как признаки с бинарными состояниями, так и имеющие несколько состояний (например, особенности организации половой бурсы представленные в виде краткой формулы, отражающей расположение лучей бурсы со 2-го по 6-й). Использованные для совместного анализа морфологических и молекулярных данных признаки были нанесены на филограмму как в качестве синапоморфий (признаков, объединяющих между собой несколько таксонов), так и аутапоморфий – признаков, характеризующих уникальность какого-то терминального таксона (Павлинов, Любарский, 2011). В базальной части этого филогенетического древа представлены предковые состояния признаков, как о них можно судить по строению ближайших свободноживущих и почвенных родственных форм. На рис. 5. можно видеть, что для некоторых из групп, характеризующихся высоким уровнем bootstrapподдержки в большинстве или во всех методах анализа, обнаруживаются надежные синапоморфии. Так, для поддержки единой группы из трех родов подсемейства Haemonchinae имеется по крайней мере три синапоморфии (бурса с формулой 2-1-2, слияние лучей 5 и 6, увеличенная стома). Немалым оказывается и число синапоморфий для трех видов рода Trichostrongylus Looss, 1905 (представлен на нашей схеме одинарной ветвью, как и остальные роды, для которых исследовано несколько видов). Синапоморфией для всех Trichostrongylidae может стать лишь признак миниатюризации стомы.

Более сложным представляется вопрос о синапоморфиях, характеризующих срединные узлы нашего филогенетического дерева.

Нематоды подсемейства Ostertagiinae характеризуются расщеплением дистальной части спикулы с образованием нескольких отростков сложной формы и в разной степени изогнутых. Нематоды рода Nematodirus Ransom, 1907, которые в соответствии с современными таксономическими представлениями относятся к семейству Molineidae Durette-Desset et Chabaud, 1977, занимают в наших филограммах базальное положение по отношению к Trichostrongylidae. Спикулы этих нематод дистально объединяются, образуя общий нерасщепленный ланцетовидный конец. Отдельные спикулы с одинарной оконечностью характерны и для энтомопатогенных Heterorhabditidae, а также почвенных Rhabditidae Oerley, 1880, которых рассматривают в качестве формы, близкой к предковой для всех Strongyloidea (Blaxter et al., 1998).

В таком случае правильным было бы считать именно такое состояние предковым, а усложнение строения спикулы (расщепления, изгибы) рассматривать как вторичное изменение. При этом оказывается, однако, что наложение признака «расщепление дистальной части спикулы» на полученное нами филогенетическое древо выявляет независимое его появление в рамках изучаемой группы. Другим примечательным случаем параллельного развития является восстановление рулька в двух линиях трихостронгилид, а именно у Ostertagiinae и Graphidium.

Привлеченные нами для анализа морфологические данные не позволяют выявить синапоморфии для всегда имеющей высокую поддержку группы Spiculopteragia + Skrjabinagia + Mazamastongylus. Для единой группы, объединяющей эти три рода с родом Graphidium, единственной синапоморфией служит признак явного сближения (наклона друг к другу) оконечностей бурсальных лучей 2 и 3. Дюрре-Дессе с соавторами (Durette-Desset et al., 1999) рассматривают этот признак, как несомненно важный и использовали его при проведении филогенетического анализа этой группы по морфологическим признакам.

Наиболее ярким противоречием между полученными нами молекулярными данными и устоявшимися представлениями о составе подсемейства Ostertagiinae стало разделение исследованных родов, номинально относящихся к этому подсемейству, на две линии. Одна из них представляла формы, близкие типовому роду, другая (в составе Spiculopteragia, Skrjabinagia, Mazamastongylus) никогда не показывала связи с этой основной группой.

Нанесение на полученные филогенетические деревья морфологических признаков (mapping) выявило лишь несколько особенностей строения упомянутых нематод, которые могли бы поддержать такое неожиданное разделение.

Безусловно, к таким признакам можно отнести синапоморфию наличия раздвоенного полового конуса (непарной преклоакльной папиллы) у Ostertagia, Marschallagia, Orloffia и Teladorsagia, а также признак «сближение оконечностей бурсальных лучей r2 и r3» для Spiculopteragia, Mazamastrongylus и Skrjabinagia. Неплохой синапоморфией для первой группы было бы восстановление (реституция) рулька, но он отмечен и для Graphidium. Другим ярким параллелизмом между двумя сравниваемыми группами оказывается расщепление дистальной оконечности спикулы на несколько отростков.

Анализ данных лишь одного домена ДНК не может дать окончательный ответ – представляют ли эти две группы родов две группы с параллельным формированием сходных признаков (и тогда эти признаки представляют собой гомоплазии), или же это артефакт, связанный с высокой изменчивостью и скоростью эволюции ITS-участка ДНК. Мы склоняемся к первому варианту. Объединение всех этих родов в единую группу было связано, вероятно, с независимым формированием в пределах каждой из этих эволюционных линий сходных морфологических признаков. В то же время, лишь получение дополнительных данных по другим информативным доменам, а также существенное расширения круга видов с известными последовательностями может внести ясность в этот вопрос.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 11-04-00590а.

Ивашкин В.М., Контримавичус В.Н., Назарова Н.С. Методы сбора и изучения гельминтов наземных млекопитающих. М.: Наука, 1971. 124 с.

Кузнецов Д.Н. Методика дифференциации нематод подсемейства Ostertagiinae // Тр. Всерос.

ин-та гельминтологии. 2006. Т. 43. С. 271–278.

Павлинов И.Я., Любарский Г.Ю. Биологическая систематика: эволюция идей. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. 667 с.

Aleshin V.V., Kedrova O.S., Milyutina I.A. et al. Secondary structure of some elements of 18S rRNA suggests that strongylid and a part of rhabditid nematodes are monophyletic // FEBSLetters.

1998. Vol. 429, N1. P. 4–8.

Blaxter M.L., De Ley P., Garey, J.R. et al. A molecular evolutionary framework for the phylum Nematoda // Nature. 1998. Vol. 392. P. 71–75.

Chilton N. B., Huby-Chilton F., Gasser R.B., Beveridge I. The evolutionary origins of nematodes within the order Strongylida are related to predilection sites within hosts // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2006. Vol. 40. P.118–128.

Chilton N.B., Newton L.A., Beveridge I., Gasser R.B. Evolutionary Relationships of Trichostrongyloid Nematodes (Strongylida) Inferred from Ribosomal DNA Sequence Data // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2001. Vol. 19, N 3. P. 367–386.

Gasser R.B. Molecular taxonomic, diagnostic and genetic studies of parasitic helminthes // Int. J.

Parasitol. 2001. Vol. 31. P. 860–864.

Dallas J.F., Irvine R.J., Halvorsen O. DNA evidence that Ostertagia gruehneri and Ostertagia arctica (Nematoda: Ostertagiinae) in reindeer from Norway and Svalbard are conspecific // Int. J.

Parasitol. 2000. Vol. 30. P. 665–668.

Durette-Desset M.C., Hugot J.P., Darlu P., Chabaud A.G. A cladistic analysis of the Trichostrongyloidea (Nematoda) // Int. J. Parasitol. 1999. Vol. 29. P. 1065–1086.

Gasser R.B., Newton S.E. Genomic and genetic research on bursate nematodes: significance,implications and prospects // Int. J. Parasitol. 2000. Vol. 30. P. 509–534.

Holterman M.,Wurff A., Elsen S. et al. Phylum-Wide Analysis of SSU rDNA Reveals Deep Phylogenetic Relationships among Nematodes and Accelerated Evolution towards Crown Clades // Mol. Biol. Evol. 2006. Vol. 23, N 9. Р. 1792–1800.

Hoste H., Chilton, N.B., Gasser R.B., Beveridge I. Differences in the second internal transcribed spacer (ribosomal DNA) between five species of Trichostrongylus // Int. J. Parasitol. 1995.

Vol. 25. P.75–80.

Page R.D.M. TREEVIEW: an application to view phylogenetic trees on personal computer // Cabios.

1996. Vol.12. P. 357–358.

Sudhaus W., Fitch D. Comparative studies on the phylogeny and systematics of the Rhabditidae // J. Nematol. 2001. Vol. 3, N 1. P. 1–70.

Swofford D.L. PAUP*. Phylogenetic analysis using parsimony. Version 4. Sunderland. Massachusetts.

Sinauer Associates. 1998. 128 p.

Thompson J.D., Gibson T.J., Plewniak F. et al. The CLUSTAL X windows interface: Flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools // Nucleic Acids Research.1998.

Vol. 25. P. 4876–4882.

Zarlenga D.S., Stringfellow F., Nobary M., Lichtenfels J.R. Cloning and sequence analysis of the small subunit ribosomal RNA gene from three species of Haemonchus (Nematoda: TRichostrongyloidea) and identification of PCR primers for rapid differentiation // Experimental Parasitology. 1994.

Vol. 78, N 1. P. 28–36.

Zarlenga D.S., Hoberg E.P., Stringfellow F., Lichtenfels J.R. Comparisons of two polymorphic species of Ostertagia and phylogenetic relationships within the Ostertagiinae (Nematoda, Trichostrongyloidea) inferred from ribosomal DNA repeat and mitochondrial DNA sequences // J. Parasitol. 1998. Vol. 84, N 4. P. 806–812.

ФУНКЦиоНАльНАЯ МорФолоГиЯ и УльТрАсТрУКТУрА сПерМАТоЗоидов двУх родсТвеННЫх видов ТреМАТод сеМеЙсТвА ECHINOsTOmATIdAE При электронномикроскопических исследованиях сперматозоидов двух родственных видов трематод изучены особенности ультраструктурной организации всех отделов мужских гамет. Установлено, что сперматозоиды относятся к модифицированному гамет. На основании исследования предложены схемы организации гамет изученных трематод.

Ключевые слова: сперматозоиды гамет трематод, осевые структуры сперматозоидов, ядро, митохондрии.

Традиционно морфологические исследования проводятся на свободноживущих организмах. Функциональная морфология паразитических организмов изучена в меньшей степени. Так, например, в составе современной фауны класса Trematoda, типа Plathelminthes насчитывается сегодня около 4000 видов, а исследования морфологических и ультраструктурных особенностей органов, тканей и их отдельных структур коснулись не более чем, 40 – 50 видов. Настоящая работа посвящена электронно-микроскопическому изучению мужских гамет двух родственных видов сосальщиков.

Для исследования ультраструктуры и морфофункциональных особенностей сперматозоидов были взяты два вида трематод Hypoderaeum conoideum [Bloch, 1782] из кишечника утки кряквы (Anas platyrhynchos) и Echinostoma revolutum [Frohlich, 1802] из кишечника домашней утки (Anas platyrynchos domesticus), оба гельминта относятся к семейству Echinostomatidae [Dietz, 1909] подотряда Fasciolata.

Изучение ультраструктуры проводили методом трансмиссионной электронной микроскопии (Welsch, Storch, 1976). Ультратонкие срезы готовили по методике Б. Уикли (Уикли, 1975). Для этого взятую ткань фиксировали в забуференном 0,1 М какодилатным буфером (pH 7,4) 1,5–2,5% растворе глютарового альдегида в течение двух часов при температуре 4 °С. Далее дважды промывали какодилатным буфером (pH 7,4) по 10–15 мин, после чего постфиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия (на 0,1 М какодилатном буфере) в течение двух часов с последующим двукратным отмыванием Павлодарский государственный университет (Ломова 64, 14000, Павлодар, Республика Казахстан E-mail: kanakam61@mail.ru).

какодилатным буфером (по 10–15 мин). Затем материал дегидратировали в этиловых спиртах восходящей концентрации: в 50% спирте – 15–20 мин, в 70% – оставляли на ночь, затем в 80%, 90%, 96% – по 15–20 мин в каждом, в абсолютном спирте или ацетоне – по 20–30 мин дважды.

Дегидратированные препараты заключали в смесь смол эпон-аралдит.

Для этого готовилась смесь смол в следующих пропорциях (Undeen, Varva, 1997).

Эпон 812 – 4 г., Аралдит 502 – 2 г., Эпон DDSA – 9 г. Катализатор DMP-30 – 8 капель. Пропитка препаратов проводилась по следующей схеме:

смесь смол: абсолютный ацетон 1:3 – 4 ч; смесь смол: абсолютный ацетон 1:1 – 4 ч; смесь смол : абсолютный ацетон 3:1 – 4 ч; смесь смол – от 12 до ч; новая смесь смол в другой посуде – от 12 до 24 ч. Затем препараты переносились в свежую смесь смол для полимеризации. Полимеризацию проводили в течение 1,5–2 сут. при 60 °С.

Ультратонкие срезы толщиной 60–100 нм готовили на ультратоме «Ultrotome III» (“LKB», Швеция). Полученные срезы наносили на сетки-подложки с формваровой пленкой-подложкой и контрастировали 2% раствором уранилацетата на 50% этаноле (10–20 мин при 37 °С) и цитратом свинца (от 3 до 10 мин. при комнатной температуре) по E. Reynolds (1963). Полученные препараты просматривали в электронном микроскопе «JEM-100 CXII»

(«JEOL», Япония) с апертурной диафрагмой 25–30 мкм при ускоряющем напряжении 80 кВ.

реЗУльТАТЫ собсТвеННЫх исследовАНиЙ В результате ультраморфологических наблюдений сперматозоидов двух родственных видов трематод получены следующие результаты по тонкой организации гамет.

Ультраструктура сперматозоидов трематоды Головной отдел (рис. 1, А). Ультраструктура головного отдела гаметы включает в себя ядро, одну апикально расположенную осевую структуру, которая в дальнейшем по длине гаметы переходит в две раздельные осевые структуры жгутика, здесь же расположен передний конец митохондрии.

Неравномерное распределение осевых структур, возможно, связано с особенностями сперматогенеза. Ядро локализуется за апексом головной части сперматозоида. Ядро вытянутое, передний конец его тупо закруглен, задний несколько заострен и вытянут. Размер поперечного сечения ядра 0,5 0, мm, ядро имеет в общем уплощенную форму, повторяя форму всего сперматозоида. Диаметр ядра в задней части составляет 0,28 0,33 мm. Хроматин, находящийся в ядре, представлен плотно упакованными нитчатыми структурами, которые в литературе носят название – ламелл. Чаще всего на электроннограммах хроматин спирально закручен вдоль длинной оси ядра.

В некоторых ядрах ядерное вещество имеет меньшую электронную плотность, к тому же он не закручен в спираль, вероятно, это вещество является рис 1. Ультраструктура сперматозоидов трематоды H. conoideum в различных отделах А – головной отдел сперматозоида трематоды (24000), Б–Г – головная часть, Д – хвостовая часть в районе осевых структур сперматозоида, Е – зона дифференциации осевой структуры дуплета сперматозоида, Ж – аксиальная структура сперматозоида. ас – акросома, ax – осевая структура сперматозоида, Cmt – светлая микротубула дуплета, fn – ламеллы ядра сперматозоида, gl – гликоген, gr – терминальные точки дуплетов аксиальных структур, mct – микротубулы, mt – митохондрия, n – ядро, РMt – электроннотемная микротубула дуплета, zd – зона дифференцировки дуплетов, dmt – дуплеты аксиальных структур, ЛАФ – связующие центральный стержень и дуплеты тяжи аксиальных структур сперматозоида, СЦ – центральный стержень остаточным белком, ранее это предполагалось Silvera, Porter (1968) для других представителей плоских червей из класса турбеллярий. Ядерная мембрана на электроннограммах обычно отделена от уплотненного хроматина узкой электронно-светлой зоной (рис. 1, Б). Одна из осевых жгутиковых структур начинается в конечной зоне головного отдела, рядом с местом расположения ядра, и здесь диаметр его несколько уменьшается (рис. 1, В). На дистальном участке головного отдела осевые жгутиковые структуры локализуются латерально, близко к плазматической мембране, а ядро занимает центральную часть (рис. 1, Г). Каждая осевая жгутиковая структура имеет диаметр около 0,18–0,20 мm. В составе осевой структуры находится девять двойных микротрубочек (дуплетов), расположенных по окружности вокруг центрального комплекса микротрубочек (рис. 1, Д), радиальные комплексы и центральные микротрубочки описываются формулой (9+1). Девять дуплетов соединяются с центральной структурой посредством девяти тяжей, которые имеют большую электронную плотность, чем остальная часть полости цилиндра (рис.

1, Д). Вероятно, трубочки в каждом дуплете морфологически не равнозначны. Одна из них имеет вокруг себя более электронно-плотную зону, другая трубочка в составе дуплета светлая по морфологии и на продольных срезах удлиненная (рис. 1, Д).

Комплекс, расположенный в центре жгутика имеет размер около 0,07–0, мm, он состоит из плотных центральных фибрилл и окружен по периферии кольцеобразными структурами. При этом электронная плотность внешней кольцеобразной структуры соответствует плотности фибрилл, находящихся в центральной части. Внутренняя кольцевая структура более или менее гомогенная и электронно-прозрачная. От центра центральной структуры отходят девять тяжей и присоединяются к внешней, радиально расположенной трубочке, имеющей большую электронную плотность, как представлено на схеме сделанной по итогам наблюдении серийных срезов (рис. 3, А). Длина тяжей, соединяющих центральную структуру с трубчатыми микротубулярными комплексами (дуплетами), которые расположены по периферии, равна около 0,04 мm. Дифференцировка дуплетов начинается с терминальных точек в основании головной части гаметы (см. рис. 1, Е). По мнению Rees (1979), тяжи, соединяющие центральные и периферические микротубулярные структуры, располагаются по спирали, по крайней мере, у трематоды Cryptocotyle lingua (сем. Heterophydae). По нашему мнению, это обстоятельство объясняет то, что на противоположной стороне иногда в поперечном сечении тяжи выпуклые.

При изучении радиальных и центральных микротубулярных структур жгутиков установлено, что они не имеют четких границ и для них характерна зернистость (рис. 1, Ж).

Следующая субклеточная структура головной части сперматозоида трематоды – митохондрия (см. рис. 1, А). Митохондрия локализуется рядом с ядром, его верхний конец начинается несколько ниже от переднего конца ядра и располагается рядом с единственным в этой зоне жгутиком. В зоне, где появляется второй жгутик, митохондрия расположена рядом с ядром посередине жгутиков. Sato, Sakoda (1967), изучая трематоду Paragonimus myazakii (сем.

Paragonimidae), пришли к мнению, что митохондрия расположена вентральнее к ядру, параллельно длинной оси сперматозоида. У изучаемого нами вида рис. 2. Схема строения сперматозоида трематоды H.conoideum А – схема строения осевых структур трематоды, Б – схема строения сперматозоида трематоды в различных его зонах (А – схема в зоне одной осевой структуры, В – схема зоны выше окончания жгутика, С – схема в зоне ядра, D – схема в зоне ядра и митохондрии, Е – в зоне двух осевых структур, F – в зоне осевых структур и митохондрии, G – в зоне двух осевых структур, Н – в средней части жгутика, J – схема жгутика ближе к окончанию, К – схема концевой части жгутика), В – схема строения сперматозоида трематоды на границе головного и среднего отделов. nm – мембрана ядра, pm – плауматическая мембрана сперматозоида, az – зона сближения осевых структур хвостовой части сперматозоида. Остальные обозн.: см. рис. митохондрия расположена непосредственно под плазматической мембраной на дорсальной и вентральной частях, в общем, она занимает центральную часть в отделе с двумя осевыми структурами.

На переднем конце, где диаметр ядра наибольший и присутствует одна осевая структура, имеются микротрубочки, собранные в две группы. По-видимому, они выполняют функцию цитоскелета. Такая скелетная функция вполне оправдана для тонкой, длинной и изящной клетки, каким являются сперматозоиды трематод. Rees (1979) отмечает присутствие связей между микротрубочками и плазматической мембраной в развивающихся сперматидах.

В описываемом отделе рибосомы, равно как и полирибосомы, а также аппарат Гольджи отсутствуют. В этой части гаметы обнаружены зерна гликогена (см. рис. 1, Ж), согласно исследований Anderson, Personne (1970), Silvera (1968), зерна представлены b-гликогеном. Зерна b-гликогена в головном отделе гаметы многочисленны и встречаются вблизи ядра и митохондрии. На нижней стороне головного отдела присутствуют конические структуры, которые окружают апикальные части жгутиков, микротрубочек, их около 20-ти (см. рис. 1, Д). По мере увеличения диаметра окружности головного выроста, по-видимому, формируется полукруг из микротрубочек вокруг прилегающей цитоплазмы, передняя часть головного выроста расширяется и полностью сливается с апексом головного отела. Верхняя граница ядра лежит непосредственно близко к плазматической мембране. На уровне верхнего конца ядра микротрубочки разделены на дорзальные и вентральные группы примерно 5–6 в каждой, которые потом становятся в дорсальный и вентральные ряды.

Подобное отмечалось ранее Rees (1979) для трематоды C. lingua.

Ультраморфология среднего отдела сперматозоида. Условно средний отдел гаметы можно определить границами, где ориентирами являются задний конец ядра и дистальный конец митохондрии. Вероятно, этот отдел имеет достаточно заметную длину, судить сложно, хотя Rees (1979) у C. lingua отмечает его большую протяженность и считает его самой длинной частью гаметы. Диаметр этого отдела несколько меньше, чем диаметр головного отдела. В этом отделе осевых структур – два и они располагаются латерально, центральную часть занимает митохондрия, в цитоплазме присутствуют зерна гликогена.

Задний отдел сперматозоида. Задний отдел включает в свой состав участок от заднего конца митохондрии до конца тела сперматозоида. Так как задний конец гаметы заострен, то по мере приближения к нему происходит сближение двух осевых структур жгутиков, поперечное сечение уменьшается до отметок 0,35–0,30 мm, на дорсальной и вентральных сторонах появляются едва заметные углубления, но в основной массе это углубление на электроннограммах не просматривается. В очень тонком слое цитоплазмы присутствуют зерна гликогена, которые мы склонны определять как зерна b-гликогена (рис. 1, Е). Микротрубочки, расположенные на спинной и вентральной сторонах, постепенно уменьшаются в количестве, в конце концов, остается одна дорсальная или вентральная микротрубочка, потом и она уже в самом конце тела гаметы исчезает. На внутренней поверхности со спинной и противоположной стороны отмечаются электоронноплотные структуры, приуроченые к участкам между осевыми структурами жгутиков. По-видимому, эти уплотнения появляются на поздних стадиях развития сперматозоида. На участке самого концевого отдела гаметы присутствуют только задние осевые структуры жгутиков. Здесь осевые структуры резко расширяются. Этот участок отличается от переднего участка головного отдела отсутствием периферических микротрубочек. Неравномерность отмечается и в дуплетных структурах, формирующих жгутики. Осевые структуры сближаются на заднем конце гаметы не симметрично, а ближе к одной из сторон (дорсальной или вентральной).

По результатам изучения электроннограмм всех отделов сперматозоидов трематоды H. conoideum мы схематизировали его общее строение на рисункесхеме (рис. 2, Б). Поскольку особый интерес представляет зона на границе головного и среднего отделов сперматозоида трематоды, где встречаются почти все основные ультраструктурные элементы гаметы (ядро, митохондрия, начало осевых структур жгутика), то по результатам электронно-микроскопических наблюдений составлена схема этого участка (рис. 2, В).

Таким образом, по результатам ультраструктурных исследований установлено, что сперматозоиды трематоды H. conoideum, относятся к группе модифицированных мужских гамет. В структурной организации мужских гамет исследованного паразита выявлены характерные особенности, связанные либо с функциональным назначением, либо с таксономическим положением гельминта.

Ультраструктура сперматозоидов трематоды В сперматозоидах E. revolutum как и других представителей плоских червей выделяются головной, средний и задний отделы. Проксимальная часть головного отдела характеризуется присутствием более развитой, чем у H.

conoideum акросомой, на электронномикроскопических снимках в поперечном сечении описываемый отдел имеет несколько вытянутую гантелевидную форму (рис. 3, А). На периферии проксимальной части сперматозоида, по периметру, расположены микротубулярные структуры, их количество варьирует от 34 до 46 микротубул.

Все микротубулы располагаются на равном расстоянии от внешней плазматической мембраны. По-видимому, микротубулы выполняют функцию цитоскелета увеличенной головной, акросомной зоны гаметы. Плазматическая мембрана в головной части гаметы выглядит хорошо структурированной. На электроннограммах мембрана однослойная, её внешняя граница достаточно резко по электронной плотности контрастирует от окружающего пространства.

Электронная плотность проксимальной части мужской гаметы в основном средняя, но в ней имеются участки с электронносветлыми характеристиками, что говорит о неоднородности материала, сосредоточенного в этом отделе.

Несколько ниже от проксимальной части сперматозоида появляются признаки, характерные для гаметы – только одна из осевых структур, которая уже здесь имеет присущее для жгутикообразных образований строение, и состоит из 9 парных периферических и одной пары центральных микротубул рис. 3. Ультраструктура сперматозоидов трематоды Е.

revolutum отдел сперматозоидов трематоды, Б – аксиальные структуры сперматозоида. aks – осевые структуры, dmt – микротрубочки дуплетов, nl – ламеллы ядра сперматозоида, pm – периферическая часть сперматозоиды, tm – соединяющие тяжи центральной и дуплетной микротрубочек. Остальные обозначения те же, (рис. 3, Б). Рядом с осевой структурой гаметы, располагается верхний конец ядра, который отделен от плазматической мембраны тонким слоем плазмы, характеризующейся в основном электронносветлыми свойствами (рис. 3, В).

Возможно, это нижняя часть акросомного комплекса. Неравномерное появление осевых структур в головной части сперматозоида, вероятно, объясняется особенностями сперматогенеза E. revolutum и может быть характерной для этого вида и родственных ему трематод. Ядро на электроннограммах поперечного разреза, которое прошло через тело сперматозоида, имеет округлую или близкую к ней форму с приблизительным диаметром 0,55–0,6 мm (рис.

3, Г). На электронно-микроскопических снимках продольного разреза сперматозоида ядро имеет вытянутую форму. В составе ядра структурированы и выделяются нитчатые образования. Возможно, это ламеллы, ранее они устанавливались и у других плоских червей. Нитчатые структуры равномерно выделяются по всей длине ядра. Отмечаем, что степень закрученности ламелл в ядрах может быть различной у разных сперматозоидов исследуемого вида.

Иногда ламеллы закручены резко, иногда закручены слабее, как, например, у изученного нами вида.

Район гаметы, где появляется одна из осевых структур, отличается тем, что размер головного отдела несколько уменьшается по сравнению с проксимальной частью, содержащей акросомальную структуру. Диаметр осевой структуры, лежащей в зоне появления ядра, не отличается от диаметра осевых образований в средней и хвостовой части сперматозоида трематоды.

Ядерная мембрана на электронно-микроскопических снимках в отличие от H. сonoideum не отделена от хроматина содержащегося в ядре. В конце головного отдела, ближе к средней части сперматозоида, осевых структур становится два и они занимают латеральные области, а ядро располагается в выпячивании плазмы с одной стороны, образуя с осями осевых структур треугольник, на равном удалении от обоих (рис. 3, В) осевых образований.

Диаметр ядра существенно отличается на самом конце в сторону уменьшения и становится равным около 0,33 мm. В этой же части появляется проксимальная вершина митохондрии. Митохондрия локализуется на противоположной ядру области плазмы. Диаметр осевых структур – около 20–24 мm, каждая структура состоит из девяти дуплетов по периферии и одного дуплета в центре. Каждый дуплет на периферии соединен с центральным дуплетом посредством цитоплазматических тяжей, длина которых варьирует от 0,04–0,05 мm, они отличаются несколько большей, чем умеренная электронная плотность остальной части полости осевых структур.

Митохондрия в составе сперматозоида локализуется рядом с ядром, их верхние концы могут располагаться на одном уровне, либо верхний конец митохондрии начинается несколько ниже. В зоне совместного расположения верхнего конца митохондрии и ядра осевые структуры гаметы отсутствуют (рис. 3, Г).

На участках, где появляются осевые структуры гаметы, митохондрия вплотную прилегает к ядру (рис. 3, Б) или уже отсутствует, поэтому можно говорить о том, что митохондрия, скорее всего, имеет небольшую длину и более или менее округлая.

Все пространство головного отдела сперматозоида между ядром, митохондрией и осевыми структурами заполнено зернами гликогена. Гликоген, согласно более ранних исследований с использованием гистохимических тестов, относят к b-гликогену. На участках, где, начинаются осевые структуры, присутствуют конические или угловатые образования, количество их посчитать не удается. Микротрубочки в зоне присутствия ядра встречаются единично, а в месте, где только появляется вторая осевая структура, микротубулы формируют дорсальные и вентральные группы (рис. 3, Б). По-видимому, эти зоны активно участвуют в выполнении двигательных функций.

обсУЖдеНие ПолУЧеННЫх реЗУльТАТов Проанализировав полученные нами результаты электронно-микроскопичесих исследований сперматозоидов двух родственных видов трематод, относящихся к семейству Echinostomatidae и сравнив их с более ранними данными, полученными при изучении мужских гамет представителей различных классов плоских червей мы пришли к следующим рассуждениям и заключениям.

Функциональная морфология мужских Общеизвестно, что все представители Plathelminthes размножаются посредством внутреннего оплодотворения, появление такого типа оплодотворения, несомненно, большое эволюционное приобретение. В эволюционном плане внутреннее оплодотворение, согласно Bacetti (1984) прошло несколько этапов, начиная от прямого и косвенного внутреннего оплодотворения в жидкой среде, оплодотворения посредством сперматофоров и, наконец, копуляция. Считается, что наиболее примитивный вид внутреннего оплодотворения среди плоских червей характерен для бескишечных турбеллярий, у которых оно происходит в виде подкожной импрегнации сперматозоидов (Дроздов, Иванков, 2000). Но уже у них сперматозоиды представлены веретеновидными и нитевидными клетками, структура жгутика гамет, по данным Cifrian et al. (1988) соответствует формуле 9+1. Ультраструктурные особенности сперматозоидов среди плоских червей более изучены у турбеллярий (Иванков, Мамкаев, 1973; Wittrock, 1976; Рузен-Ранге,1980; Hendelberg, 1983; Cifrian et.al, 1988; Дроздов, Иванков, 2000) и менее изучены у представителей других классов (Monogenea, Trematoda, Cestoda). Среди трематод на сегодняшний день ультраструктурные особенности изучены не более чем у десятка видов, и эта скудность фактического материала не дает возможностей делать, сколько-нибудь крупные обобщения. Вообще нужно отметить, что все виды внутреннего оплодотворения проходят в жидкой среде, и даже такая среда имеет определенную плотность. Согласно общепринятых положений, у представителей трематод и других плоских червей сперматозоиды двигаются сначала в составе жидкости в семяприемник женских половых органов, а затем оттуда по мере необходимости оплодотворения яйцеклеток вследствие расходования мужских гамет – в специальный орган «оотип», где происходит процесс оплодотворения.

Современные исследования говорят о том, что у трематод оплодотворение происходит не только в оотипе, но и в проксимальных отделах матки.

По нашему мнению, особенности строения семяизвергательного канала (его диаметр, извитость, длина), плотность сменной жидкости в семенном пузырьке, и в семяизвергательном канале, а так же структура оболочек яйцеклетки определяют структурно-морфологические особенности мужских гамет. Нужно отметить, что фактически нет ни одного вида живых организмов сперматозоиды, которых могут пережить сухие условия. Поэтому мужские половые гаметы имеют те или иные морфологические приспособления для проявления активности в условиях присутствия жидкой среды. По мнению Реунова (2005), особой причиной метаморфозов, связанных с морфологией сперматозоидов, являются функциональные приспособления к преодолению плотности и механического сопротивления биологической жидкости в полости различных частей женских половых органов.

Тело сперматозоида покрыто плазматической мембраной, которая проявляет явные признаки ассиметрии, выражающиеся в том, что наружная поверхность содержит рыхлый слой – гликокаликс, который, по данным Хьюз (1980), образует единый гликопротеиновый комплекс с белками плазматической мембраны.

В общей структуре сперматозоидов, исследованных в нашей работе, видов, как и у большинства животных можно выделить головной, средний и задние отделы. Похожие результаты были получены в исследованиях Gresson (1958), Gresson, Perry (1961), которые изучали трематоду Fasciola hepatica, Burton (1972) изучавший трематоду Haemotoloxus medioplexus, Kitajima, Paraense, Correa (1976) исследовавшие трематоду Schistosoma mansoni и Rees (1979), изучивший ультраструктуру гамет трематоды Cryptocotyle lingua.

Ультраструктура головной части сперматозоидов, изученных нами трематод H. conoideum и E. revolutum проявили ряд общих особенностей. В общем, головной отдел сперматозоида имеет типичную для плоских червей форму головной части. Но есть особенности, это, прежде всего, расширенность головной части, которая не совпадает с данными Hendelberg (1969), Burton (1972) по другим видам трематод.

Акросомная часть у обоих изученных нами видов H. conoideum и E. revolutum развита слабо, недостаточное развитие акросомы вполне укладывается в характерные для плоских червей признаки мужской гаметы. На такую особенность сперматозоидов сосальщиков указывали Silvera, Porter (1964), Morseth (1964), Burton (1972). Burton (1972) считает, что незначительные морфологические размеры акросомной части сперматозоидов характерны для многих плоских червей, в том числе турбеллярий, моногеней и дигенетических сосальщиков (трематод). Этот же автор, но в работе 1967 г.

(Burton, 1967) отмечает, что в случае, если яйцеклетка имеет очень тонкий защитный слой, то процесс оплодотворения проходит посредством простого слияния цитоплазмы мужской и женской гаметы.

По мнению Рузен-Ранге (1977), первая наиболее примитивно устроенная акросома появляется только у некоторых, отдельных таксономических групп морских кишечнополостных, плоских червей и нематод. Поэтому акросомы сперматозоидов выше указанных типов животных, эволюционно молодые структуры и присутствие его в головной части мужских гамет есть признак становления, формирования морфологии и функций. Ввиду вышесказанного, вполне объяснимо отсутствие акросомы в мужских гаметах у отдельных систематических таксонов внутри класса трематод. Отсутствие акросомы у представителей отдельных таксономических групп плоских червей, в том числе трематод отмечали еще Silvera, Porter (1964), у других групп животных авторы описывают наличие отдельных пузырьков, и, в таком случае в головном отделе сперматозоидов обнаруживались малочисленные диктиосомы аппарата Гольджи. Обнаружение аппарата Гольджи вполне уместно, если проследить по литературным данным становление обсуждаемой структуры.

Как утверждают Fawcett (1975), акросома – это видоизмененная лизосома.

Такое умозаключение сделано им на основе того, что прослеживается сходство происхождения и ферментного состава. Обе указанные органеллы берут начало от аппарата Гольджи и содержат ряд одинаковых ферментов: кислую фосфатазу, гиалорунидазу, неспецифическую эстеразу, арилсульфатазу и другие. Кроме этого, акросома, согласно данных Anderson (1967), Zaneveld et. al (1975), содержит протеолитический фермент акрозин, возможно, это самый важный компонент комплекса акросомальных энзимов.

Способ образования акросом в процессе сперматогенеза примерно одинаков у представителей разных систематических групп, и, по Даниловой (1978), сначала происходит образование пузырька или гранулы в аппарате Гольджи, затем устанавливается контакт с ядром, результатом чего является образование субакросомного пространства между акросомным пузырьком и поверхностью ядра на переднем полюсе клетки.

Говоря о функциональных «способностях» акросомы, необходимо отметить его способность к клеящим функциям, и эта его способность появляется еще на стадии сперматиды.

Основываясь на вышеуказанных фактах о морфофункциональных особенностях акросомы, как особой структуры головной части мужской гаметы, мы приходим к мысли о том, что присутствие пусть даже не развитой акросомы у исследованных нами в настоящей работе видов облегчает процесс оплодотворения и способствует более эффективному его протеканию за счет комплекса веществ, содержащихся в акросоме. Но неразвитость акросомы, отмеченная нами у Н. сonoideum и Е. revolutum, стала причиной того, что семенные пузырьки содержат большое количество сперматозоидов. По нашему мнению вышесказанное является одним из многочисленных приспособлений паразитических гельминтов для интенсификации производства половых продуктов, по крайней мере, у представителей семейства Echinostomatidae.

Упомянутые исследователями (Данилова, 1978; Рузен-Ранге, 1977) и названные ими «пушистым» слоем, прилегающие к акросоме, у изученных нами трематод не установлен. «Пушистый» слой в головной части мужской гаметы был обнаружен у представителей различных типов животных, таких как моллюски, хордовые (рыбы, млекопитающие). Возможно, что «пушистые» структуры у трематод отсутствуют.

Функциональная морфология митохондрий Вероятно, одна из самых заметных структур головной части мужских гамет исследованных видов – это присутствие митохондральной массы, почти всегда она располагается в тыловой части ядра и не входит в зону непосредственно осевых структур жгутиков. Митохондрии доходят своим нижним концом до начала единственного в этой зоне осевой структуры жгутика. Митохондрии иногда (в некоторых мужских гаметах изученных нами видов) задним концом вместе с ядром доходят до начала второй осевой структуры жгутика. Таким образом, ясно, что основное тело митохондрий лежит в головной части. Верхний конец митохондрий начинается несколько ниже переднего конца ядра. В литературе имеются данные о том, что митохондрии у трематод Paragonimus myazakii из семейства Paragonimidae (Sato, Sakoda, 1967) располагаются вентральнее к ядру, параллельно длинной оси сперматозоида. Эти же авторы указывают и на то, что митохондрии локализуется непосредственно под плазматической мембраной на дорсальной и вентральной частях и доходят до зоны двух жгутиков, занимая пространство между ними. По мнению Rees (1979), ситуация с особенностями локализации митохондрий в мужских гаметах может варьировать у разных сперматозоидов, даже в пределах одной особи. Но автор замечает такое важное обстоятельство, что митохондрии не заходят глубоко в зону расположения жгутиков, основных структур, обеспечивающих движение и потребляющих энергетические вещества.

Вышеупомянутая локализация митохондрий в сперматозоидах ранее была отмечена у трематод S. mansoni в работах Kitajima, Paraense, Correa (1976), Yasuzumi (1974). Такую ситуацию митохондрий в составе сперматозоидов Billard (1970) комментирует следующим образом: отдаленность митохондрии от жгутиковых структур мужской гаметы может быть свидетельством подвижности всех систем, кроме митохондрий, АТФ, основное вещество, синтезируемое митохондриями, обеспечивает подвижность и других органоидов головной части и процессы, связанные с ними. Мы поддерживаем эту мысль и склонны думать об участии макроэргического вещества АТФ связанного происхождением с митохондриями во многих внутриклеточных процессах, происходящих в головной части сперматозоида и возможном участии в снабжении энергетическими веществами протекания процесса проникновения мужской гаметы в яйцеклетку и оплодотворения женской гаметы (Ахметов, Жаксыбаев, Сарбасов, 2008). В то же время в литературе есть и другое мнение, например, Burton (1972) предполагает, что митохондрии могут проникать в средний отдел сперматозоида из переднего благодаря тому, что совершают определенные движения, но у исследователя вызывает сомнение способность митохондрий использовать синтезируемые им же макроэргические соединения. Бартон (1972) также не смог объяснить источники, обеспечивающие движение митохондрий, и поэтому предположил их пассивный перенос в зону жгутиков за счет существования перетекания цитоплазмы из головной в среднюю часть мужской половой гаметы.

По нашему мнению, нет прямых доказательств движения цитоплазмы и пассивного перемещения митохондрий с плазмой в разные участки сперматозоида. Нами было изучено большое количество электроннограмм по двум видам трематод, и мы не обнаружили ни одну мужскую гамету с признаками нахождения митохондрий в других частях, кроме их локализации в головной части с различными не значительными вариациями.

Анализ литературных источников относительно морфофункциональных особенностей митохондрий сперматозоидов у плоских червей позволяет говорить, что есть группы плоских червей, у которых они отсутствуют в мужских гаметах. Такая ситуация была описана Gresson, Perry (1961) у трематоды F. hepatica, Bonsdorff, Telkka (1965) у ленточного червя Diphyllobotrium latum и Hendelberg (1983) у поликладных турбеллярий. Совершенно интересный случай локализации митохондрии обнаружен у трематоды легких человека P. miyazakii, когда обсуждаемые субклеточные структуры и ядра лежат параллельно с осевыми комплексами сперматозоидов на протяжении всей длины гаметы (Sato, Sakoda 1967). Что касается присутствия только одной удлиненной митохондрии в головной части сперматозоида, то Даниловой (1978) этот случай объясняется слиянием нескольких более мелких митохондрий в одну. Согласно данных этого автора, слияние митохондрий наблюдали при изучении сперматогенеза у других типов животных, например ракообразных. По нашему мнению, возможно, такой же процесс имеет место в мужском гаметогенезе и у некоторых таксономических групп плоских червей, в том числе и трематод. Но для констатации слияния митохондрий в одну единую и объяснения метаморфозов сперматозоидов, по крайней мере, в головном отделе гаметы, и связанных с этим особенностями функционирования гамет необходимо большое количество фактического материала, полученного при электронномикроскопических исследованиях как можно большего количества видов трематод и представителей других классов плоских червей.

Функциональная морфология ядра сперматозоидов В нашем исследовании установлено, что ядра мужских гамет обоих изученных в настоящей работе видов трематод локализуются за апексом головной части сперматозоидов и имеют в общем плане уплощенную форму, которая повторяет форму головной части сперматозоида. Хроматин, находящийся в ядре, представлен плотно упакованными нитчатыми структурами.

При изучении большого количества электронно-микроскопических снимков обнаружено, что хроматин в основном находится в закрученном состоянии, закрученность ориентирована вдоль длинной оси ядра. Но при этом установлен факт присутствия отдельных сперматозоидов с незакрученными ядрами, и тогда ядерное вещество имеет меньшую электронную плотность.

Эту ситуацию мы склонны интерпретировать, основываясь на исследованиях мужской гаметы родственных трематодам представителей плоских червей турбеллярий, которые были изучены Silvera, Porter (1964). Исследователи считают, что электронносветлый материал это ни что иное, как остаточный белок, появляющийся в некоторых гаметах в процессе сперматогенеза. Подобная ситуация была обнаружена и у трематоды C. lingua, исследованной Rees (1979).

Исследователи, изучавшие морфологические особенности сперматозоидов плоских червей (Yasusumi, 1974) отметили, что в ядре отчетливо выделяются два компонента, различающиеся плотностью и структурой. Один из компонентов занимает больший объем ядра и более плотен и сформирован из ветвящихся ламмелярных пучков, и чаще всего расположен спирально. Эта специфическая картина была установлена у Dugesia tigrina, представителя класса турбеллярий. Второй компонент представлен четырьмя тяжами, тянущимися вдоль ядра. Этот компонент также спирально закручен. Подобные закрученные ламмелярные структуры были обнаружены у обоих изученных нами видов трематод. Анализируя вышесказанное можно говорить, что закрученность сперматозоидов это характерная черта для представителей как минимум для двух классов плоских червей. Это дает возможность допускать мысль о распространении этого признака на морфологическую структуру ядра представителей всего типа Plathelminthes. Но утверждать это более достоверно можно будет только при накоплении большого количества фактического материала, полученного путем электронно-микроскопических исследований представителей классов Turbellaria, Monogenea, Trematoda и Cestoda.

Swiderski (1968) описал интересный случай локализации ядра в сперматозоиде у цестоды Moniezia expansa, где ядро обвивается вокруг единственной осевой структуры гаметы гельминта.

На сегодняшний день установлен факт того, что конденсированный хроматин сперматозоидов высших позвоночных животных обладает химической резистентностью. По данным Anderson, Ellis (1967) она обусловлена наличием S-S дисульфидных связей, содержащихся в белковых компонентах ядер зрелых сперматозоидов. По мнению Даниловой (1978), такая же ситуация характерна и для остаточного белка в ядрах сперматозоидов ракообразных, моллюсков и членистоногих. Согласно исследований Ахметова (1989), Пономарёва (2006), проведенных на уровне световой микроскопии с использованием гистохимических тестов по Адамсу и Слоперу на наличие дисульфидных связей в белках, S-S группы были установлены в мужских гаметах содержащихся в полости семенного пузырька в составе мужской половой системы у некоторых видов трематод, в том числе и у трематоды H. conoideum.

Но исследователями эти данные не обсуждались. Интерпретируя полученные результаты в работах Ахметова (1989) и Пономарева (2006) можно судить о том, что реагирующие на дисульфидные группы субстанции в сператозоидах находящихся в полости семенного пузырька связаны с ядрами мужских половых гамет. Общеизвестно, в семенном пузырьке сосредоточены вполне зрелые сперматозоиды готовые к участию в процессе оплодотворения. Вышесказанное наводит на мысль о возможности обеспечения резистентности ядерного материала, а именно, конденсированного хроматина в составе ядра мужской гаметы трематод посредством дисульфидных связей в имеющихся белковых компонентах.

Таким образом, защитный механизм ядерного материала мужских гамет формировался еще на уровне эволюционно низко организованных и поэтому стоящих на низших ступенях развитиях организмов, одним из которых вполне могли быть представители различных таксономических групп плоских червей, в том числе и трематод. По-видимому, объяснением отсутствия дисульфидных групп в белках сперматозоидов некоторых видов исследованных Пономаревым (2006) трематод может быть то, что система обеспечения сохранность ядерного материала гамет еще не совсем совершенна, и могут иметь место другие механизмы защиты. Но вещества белковой природы в этом механизме принимают обязательное участие. Последние в виде остаточного белка установлены нами в сперматозоидах H. сonoideum и E. revolutum, исследованных на уровне электронной микроскопии.

Aхметов К.К. Функциональная морфология кожно-мускульного мешка и пищеварительной системы трематод различных таксономических и экологических групп: Автореф. дис....

канд. биол. наук. Алма-Ата. 1989. 25 с.

Данилова Л.В. Ультраструктурное исследование сперматогенеза. М.: 1978. 206 с.

Дроздов А.Л., Иванков В.Н. Морфология гамет животных: значение для систематики и филогении. М.: 2000. 258 с.

Жаксыбаев М.Б., Ахметов К.К., Сарбасов Н.С. Ультраструктура сперматозоидов трематоды Hypoderaeum conoideum (трематода Echinosnomatidae). Материалы международной научнопрактической конференции «Биоразнообразие и устойчивое развитие природы и общества». Алматы. 2008. Ч. 2. 65–68.

Иванов А.В, Мамкаев Ю.В. Ресничные черви (Турбеллярия): Их происхождение и эволюция.

Л.: 1973. 221 с.

Карупу В.Я. Электронная микроскопия. Киев: 1984. 208 с.

Пономарев Д.В. Сравнительная и функциональная характеристика репродуктивной системы трематод различных таксономических групп: Автореф. дис.... канд. биол. наук. Алматы:

2006. 25 с.

Реунов А.А. Сперматогенез многоклеточных животных. М.: 2005. 123 с.

Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных. М.: 1980. 255 с.

Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих. Под.ред. Ю.В. Полякова. М.: 1975.

Хьюз Р. Гликопротеины. М.: 1985. 115 с.

Anderson W. A., Ellis R.A. Cytodifferentation of the crayfich some spermatozoon acrosome formation, transformation of mitochondria and development of microtubules // Z. Zellforcsh. 77. 1967.

Р. 80–94.

Anderson W. A., Personne P. The localization on glycogen in the spermatozoa of various invertebrate species // Journal of Cell Biology. 44. 1970. 29–51.

Baccetti B. Evolution of the spermatozoon. Biolzool. 51(1). 1984. Р. 25–33.

Billard R. La spermatogenese de Poecilla reticulate. IV. La spermatogenese etude ultrastructure // Ann. Biochim. Biophys. 10. 1970. Р. 493–510.

Bonsdorff C.H., Telkka A. The spermatozoon flagella in Diphillobotrium latum // Z. Zelforsch. 66.

1965. Р. 643–648.

Burton P.R. Fine structure of the reproductive system of a frog lung fluke III Spermatozoon and its differentiation // Journ. Parasitol. 58. 1972. Р. 994–999.

Burton P.R. Fine structure of the unique central region of the axial unit lung fluke spermatozoa / Journ. Ultrastruc. 19. 1967. Р. 166–172.

Cifrian B., Martines-Alos S., Garsia-Carrales P. Ultrastructural studies spermatogenesis and nature spermatozoa of Bothriomesostoma personatum (Rhabdocoela, Typhloplanoida) // Progr. Zool. 36.

1988. Р. 310–314.

Fawcett D.W. Morphogenesis of the mammalian sperm acrosome in new perspective // In Funct Anat.

Spermatozoon. Oxford: 1975. 199–210.

Gresson R.A. The gametogenesis of the digenetic trematode Sphaerostoma bramae // Journ. Parasitol.

48. 1958. 293–302.

Gresson R.A., Perry M.M. Electron microscope studies spermateliosis in Fasciola hepatica // Exper.

Cell Res. 22. 1961. 1–8.

Hendelberg J. On the development of different types of spermatozoa from spermatids on the ultrastructure of flagella in the Turbellaria with remarks. Zoologiska bidrag fran. Upsala. 38.

1969. 1–50.

Hendelberg J. Plathyhelminthes – Turbellaria // Reproductive biology of invertebrates. 2. 1983. 75– Kitajima E.W., Paraense W.L., Correa L.R. The fine structure of Schistosoma mansony sperm (Trematoda, Digenea) // Journ. Parasitol. 62. 1976. 215–221.

Morseth D.J. Spermtail finrstructure Echinococcus granulosus and Dicrocoelum dendriticum // Exp.

Parasitol. 24. 1964. 47–53.

Rees F.G. The ultrastructure, development and mode operation of the ventrogenital complex Cryptocotyle lingua. Processing of the Royal Society. London. 1979. 245–267.

Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopague stain in electron microscopy // Journ. Cell. Biology. 17. 1963. 208–212.

Roosen-Runge E.C. Germinal-cell loss in normal metazoan spermatogenesis // Journ. Reprod. and Fertil. 35(2). 1977. 339–349.

Sato M., Oh M., Sakoda K. Electron microscope study of spermatogenesis in the lung fluke (Paragonimus miyazakii) // Z. fur Zelforscyung und mikroskopische Anatomie. 77. 1967. 323– Silvera M. // Action de la pepsine sur un flagella du type 9+1. Expertrientia. 24. 1968. 1243–1245.

Silvera M. Characterization of an unusual nucleus by electronmekroscopy // Journ. Submicrosc. 2.

1970. 13–24.

Silvera M., Porter K.R. The spermatozoids of flatworms and their microtubular systems // Protoplasma.

59. 1964. 240–265.

Swiderski Z. The fine structure spermatozoon of sheep tapeworm, Moinesia expansa // Zoologica Poloniae. 18. 1968. 475–486.

Undeen A.H, Vavra J.I. Research methods for entomopathogenic Protozoa // Lacey LA ed. Manual of techniques in insect pathology. San Diego, Academic Press. 1997. 117–151.

Welsch.U., Storch V. Comtarative animal cytology and histology. L. Sidwic an Jacson. 1976. 321.

Wittrock D.D Germ cells cycle on the spermatogenesis of Fasciola hepatica // Parasitil. 43(1). 1976.

88–94.

Yasusumi G. Electron microscope studies on spermatogenesis in various animal species // I. Rev.

Cytol. 37. 1974. 53–119.

Zaneveld L.J., Poljakovski K.L. The proneolytic enzyme systems of mammalian genital tract secretions and spermatozoa. Proteases and Boil. Contr. Cold Spring Harbor. 1975. 683–706.

ЭНТоМоПАрАЗиТиЧесКие ГрибЫ МАлоиЗвесТНоГо АНАМорФНоГо родА EVLACHOVAEA (AsCOmyCOTA: HyPOCREALEs: CORdyCIPITACEAE) б.А. борисов1, А.в. АлеКсАНдровА2, К.л. ТАрАсов Ключевые слова: анаморфный род Evlachovaea, Cordyceps, Cordycipitaceae, таксономия грибов, энтомопатогенные грибы.

Прежде чем перейти непосредственно к теме этой работы, посвященной энтомопаразитическим (энтомопатогенным) грибам рода Evlachovaea, авторы считают своим долгом сказать, что при описании (Borisov, Tarasov, 1999) он был назван так в дань памяти о российском ученом-микологе из Всероссийского (в прошлом – Всесоюзного) института защиты растений РАСХН (Ленинград – С.-Петербург) – Ариадне Александровне Евлаховой, внесшей огромный вклад в изучение микопаразитов насекомых. К большому сожалению, ее многочисленные работы, опубликованные в период между 193– 1985 гг. (разумеется, в подавляющем большинстве они были напечатаны на русском языке), актуальность которых сохраняется и поныне, почти неизвестны современному поколению зарубежных ученых.

По удивительному стечению событий именно в Аджарии (Западная Грузия), где в середине 1930-х гг. А.А. Евлахова провела свои первые блестящие исследования популяционных взаимоотношений возбудителей микозов и их хозяев – насекомых-кокцид ((Insecta: Homoptera: Coccinea), являющихся серьезными вредителями цитрусовых и многих других субтропических культур, спустя почти полвека был найден своеобразный микромицет, который затем и был описан как типовой вид нового анаморфного рода Evlachovaea. Позже появились и другие сведения о находках в различных уголках мира подобных грибов, и в связи с этим назрела необходимость обобщения данных (Борисов и др., 2008).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 
Похожие работы:

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ _ КАФЕДРА ВОСПРОИЗВОДСТВА ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ ОСНОВЫ МИКРОБИОЛОГИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ Сборник описаний лабораторных работ для подготовки дипломированного специалиста по направлению 656600 Защита окружающей среды специальности 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов очной и очно-заочной форм обучения СЫКТЫВКАР 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ...»

«В.И. Вернадскому, гениальному ученому академику РАН, в 150 – летний юбилей со дня рождения свой труд посвящает автор. Как дань уважения к ветерану Великой Отечественной войны Фонд имени В.И. Вернадского издает эту книгу. А.К. АДАМОВ НООСФЕРОЛОГИЯ (ИЗДАНИЕ 3-Е, ПЕРЕРАБОТАННОЕ) Москва 2013 СОДЕРЖАНИЕ Глава I. ВВЕДЕНИЕ – ОБОСНОВАНИЕ НООСФЕРОЛОГИИ УДК 5:101. Экология и ноосферология ББК 20+ Главное А Глава II. ОБРАЗОВАНИЕ ВСЕЛЕННОЙ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ Образование Вселенной Образование косных...»

«УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР БИОЛОГИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА VII НАУЧНАЯ СЕССИЯ МОРСКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА 9 февраля 2006 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Санкт-Петербург 2006 Оргкомитет VII сессии МБС СПбГУ от лица всех участников благодарит руководство и сотрудников Учебно-научного центра биологии и почвоведения Санкт-Петербургского государственного университета и Морской биостанции СПбГУ за помощь и поддержку при...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕГЛАМЕНТ СУРСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА МИНИСТЕРСТВА ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА, ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ Директор Р.М.Гареев Главный инженер Н.И.Старков Ульяновск 2012 г. 2 3 СОДЕРЖАНИЕ № Раздел Наименование страницы Введение Глава 1 Общие сведения 1.1. Краткая характеристика лесничества Распределение территории лесничества по муниципальным 1.2. образованиям 1.3. Размещение лесничества Распределение лесов лесничества по...»

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.И.ВЕРНАДСКОГО Географический факультет ЛЕТОПИСЬ КАФЕДРЫ ГЕОЭКОЛОГИИ 2010-2011 учебный год Симферополь - 2011 Летопись кафедры геоэкологии ТНУ: 2010-2011 годы 2 Предисловие В прошедшем 2010-2011 учебном году кафедра геоэкологии продолжала совершенствовать свою преподавательскую работу и научно-исследовательскую деятельность. Учебный год был насыщен самыми разными интересными событиями....»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ МОРЯ ИМ. А.В. ЖИРМУНСКОГО ДВО РАН ТИХООКЕАНСКИЙ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В.И. ИЛЬИЧЕВА ДВО РАН ИНСТИТУТ ПРОЬЛЕМ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ ИМ. А.Н. СЕВЕРЦОВА РАН МУРМАНСКИГI МОРСКОЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КОЛЬСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РАН ФГУП ТИХООКЕАНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЦЕНТР ГУ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ НА УЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РОСГИДРОМЕТА ДИНАМИКА МОРСКИХ...»

«УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР БИОЛОГИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА VI НАУЧНАЯ СЕССИЯ МОРСКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА к 80-летию проф. А.А.Заварзина и 30-летию МБС СПбГУ 8 февраля 2005 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Санкт-Петербург 2005 Оргкомитет VI сессии МБС СПбГУ в составе: Александр Иванович Раилкин (председатель), Андрей Игоревич Гранович Александр Валентинович Жук, Роман Петрович Костюченко, Михаил Гершович Левитин, Николай...»

«УДК 592(075) ББК 28.691/692я73 Д53 Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине Науки о биологическом многообразии: зоология беспозвоночных подготовлен в рамках реализации Программы развития федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) на 2007–2010 гг. Рецензенты: Красноярский краевой фонд науки; Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дисциплин Дмитриенко, В. К. Д53...»

«Х НАУЧНАЯ СЕССИЯ МОРСКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Санкт-Петербург 2009 БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Х НАУЧНАЯ СЕССИЯ МОРСКОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА 9 февраля 2009 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Санкт-Петербург Оргкомитет Х сессии МБС СПбГУ от лица всех участников...»






 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.