Молекулярная и морфологическая характеристика метацеркарий Diplostomum spathaceum из Abramis brama l. Озера Сямозеро (Северо-Запад России)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Трематоды Diplostomum von Nordmann, 1832 – широко распространенные паразиты со сложным жизненным циклом, включающим пресноводных моллюсков в качестве первых промежуточных хозяев, различные виды рыб в качестве вторых промежуточных хозяев и рыбоядных птиц как окончательных хозяев. Метацеркарии Diplostomum spp. – опасные патогены рыб с затрудненной морфологической идентификацией. Настоящее исследование метацеркарий Diplostomum из хрусталика глаза Abramis brama с использованием молекулярных и морфологических методов было проведено в рамках долгосрочного паразитологического мониторинга рыб озера Сямозеро. В результате получены молекулярная и морфологическая характеристики метацеркарий Diplostomum spathaceum из хрусталика леща. Частичные последовательности cox1, использованные для молекулярной идентификации изолятов, совпадают с ранее отмеченными для вида. Морфологические признаки метацеркарий лишь частично совпадают с литературными данными. Дискриминантный анализ, проведенный для сравнения размеров паразитов, позволяет предположить, что вид Diplostomum rutili является младшим синонимом Diplostomum spathaceum. Согласно результатам исследования многолетних изменений встречаемости диплостомид в хрусталиках глаз лещей озера Сямозеро, наблюдается рост зараженности рыб в популяции водоема в течение длительного времени.

Ключевые слова

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. И. Лебедева

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

И. В. Суховская

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

А. А. Кочнева

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

Л. А. Лысенко

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

Н. П. Канцерова

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

Д. О. Зайцев

Petrozavodsk State University

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 33 Lenin Ave., Petrozavodsk, 185910

Н. П. Милянчук

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

Е. П. Иешко

Institute of Biology, Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: daryal78@gmail.com
Россия, 11 Pushkinskaya St., Petrozavodsk, 185910

Список литературы

  1. Achatz T.J., Martens J.R., Kostadinova A., Pulis E.E., Orlofske S.A., Bell J.A., Fecchio A., Oyarzún-Ruiz P., Syrota Y.Y., Tkach V.V. 2022. Molecular phylogeny of Diplostomum, Tylodelphys, Austrodiplostomum and Paralaria (Digenea: Diplostomidae) necessitates systematic changes and reveals a history of evolutionary host switching events. International Journal for Parasitology 52: 47–63. doi: 10.1016/j.ijpara.2021.06.002
  2. Astrin J.J., Zhou X., Misof B. 2013. The importance of biobanking in molecular taxonomy, with proposed definitions for vouchers in a molecular context. Zookeys 30 (365): 67–70. doi: 10.3897/zookeys.365.5875
  3. Blasco-Costa I., Faltýnková A., Georgieva S., Skírnisson K., Scholz T., Kostadinova A. 2014. Fish pathogens near the Arctic Circle: molecular, morphological and ecological evidence for unexpected diversity of Diplostomum (Digenea: Diplostomidae) in Iceland. International Journal for Parasitology 44:703–715, https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2014.04.009
  4. Bush A.O., Lafferty K.D., Lotz J.M., Shostak A.W. 1997. Parasitology meets ecology on its own terms: Margolis et al. revisited. Journal of Parasitology 83: 575–583. https://doi.org/10.2307/3284227
  5. Bykhovskaya-Pavlovskaya I.E. 1985. Fish parasites. Guide to the study. Leningrad, Nauka, 121 pp. (In Russian).
  6. Darriba D., Taboada G.L., Doallo R., Posada D. 2012. jModelTest 2: More models, new heuristics and parallel computing. Natural Methods 9: 772–772. https://doi.org/10.1038/nmeth.2109
  7. Diaz-Suarez A., Noreikiene K., Kahar S., Ozerov M.Y., Gross R., Kisand V., Vasemägi A. 2024. DNA metabarcoding reveals spatial and temporal variation of fish eye fluke communities in lake ecosystems. International Journal for Parasitology 54: 33–46. doi: 10.1016/j.ijpara.2023.07.005
  8. Faltýnková A., Georgieva S., Kostadinova A., Blasco-Costa I., Scholz T., Skírnisson K. 2014. Diplostomum von Nordmann, 1832 (Digenea: Diplostomidae) in the sub-Arctic: descriptions of the larval stages of six species discovered recently in Iceland. Systematic Parasitology 89: 195–213. https://doi.org/10.1007/s11230-014-9517-0
  9. Faltýnková A., Kudlai O., Pantoja C., Yakovleva G., Lebedeva D. 2022. Another plea for ‘best practice’ in molecular approaches to trematode systematics: Diplostomum sp. clade Q identified as Diplostomum baeri Dubois, 1937 in Europe. Parasitology 149: 503–18. doi: 10.1017/S0031182021002092
  10. Georgieva S., Soldánová M., Pérez-Del-Olmo A., Dangel D.R., Sitko J., Sures B., Kostadinova A. 2013. Molecular prospecting for European Diplostomum (Digenea: Diplostomidae) reveals cryptic diversity. International Journal for Parasitology 43: 57–72. doi: 10.1016/j.ijpara.2012.10.019
  11. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica 4: 9. http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm
  12. Ieshko E.P., Malakhova R.P. 1982. Parasitological characterization of fish infestation as an indicator of ecological changes in a water body. In: Reshetnikov Y.S. (ed.). Changes in the structure of fish population in eutrophic water bodies. Moscow, Nauka, 161–176. (In Russian).
  13. Ieshko E.P., Novokhatskaya O.V. 2008. Trends in succession of parasitofauna of fish of eutrophied water bodies. Journal of Ichthyology 48 (8): 665–670. doi: 10.1134/S0032945208080134
  14. Kudlai O., Oros M., Kostadinova A., Georgieva S. 2017. Exploring the diversity of Diplostomum (Digenea: Diplostomidae) in fishes from the river Danube using DNA mitochondrial barcodes. Parasites & Vectors 10, 592. doi: 10.1186/s13071-017-2518-5
  15. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. 2018. MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms. Molecular Biology and Evolution 35: 1547–1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  16. Lebedeva D.I., Popov I.Y., Yakovleva G.A., Zaicev D.O., Bugmyrin S.V., Makhrov A.A. 2022. No strict host specificity: Brain metacercariae Diplostomum petromyzifluviatilis Müller (Diesing, 1850) are conspecific with Diplostomum sp. Lineage 4 of Blasco-Costa et al. (2014). Parasitology International 91, 102654. https://doi.org/10.1016/j.parint.2022.10265
  17. Lebedeva D.I., Zaitsev D.O., Alekseeva J.I., Makhrov A.A. 2023. Metazoan parasites of two stickleback species at the Solovetsky Archipelago (White Sea). Marine Biological Journal 8: 33–46. https://doi.org/10.21072/mbj.2023.08.3.03
  18. Locke S.A., Al-Nasiri F.S., Caffara M., Drago F., Kalbe M., Lapierre A.R., McLaughlin J.D., Nie P., Overstreet R.M., Souza G.T.R., Takemoto R.M., Marcogliese D.J. 2015. Diversity, specificity and speciation in larval Diplostomidae (Platyhelminthes: Digenea) in the eyes of freshwater fish, as revealed by DNA barcodes. International Journal for Parasitology 45: 841–855. https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2015.07.001
  19. Lockyer A.E., Olson P.D., Stergaard P., Rollinson D., Johnston D.A., Attwood S.W., Southgate V.R., Horak P., Snyder S.D., Le T.H., Agatsuma T., McManus D.P., Carmichael A.C., Naem S., Littlewood D.T.J. 2003. The phylogeny of the Schistosomatidae based on three genes with emphasis on the interrelationships of SchistosomaWeinland, 1858. Parasitology 126 (3): 203–224. https://doi.org/ 10.1017/S0031182002002792
  20. Malakhova R.P., Ieshko E.P. 1977. Changes in the parasite fauna of fish of Syamozero for the last 20 years. In: Potapova O.I., Sokolova V.A. (eds). Syamozero and perspectives of its fishery utilization. Petrozavodsk: Karelsky Nauchny Centr, 185–199. (In Russian).
  21. Niewiadomska K. 2010. Przywry (Trematoda).Część ogólna; Część systematyczna – Aspidogastrea, Digenea: Strigeida. Poland, Łódź, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, 388 pp. (in Polish).
  22. Novokhatskaya O.V. 2008. Parasitofauna of fish of eutrophic lakes (on the example of Syamozero). Theses for the PhD. Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences. St. Petersburg, 164 pp. (In Russian).
  23. Novokhatskaya O.V., Ieshko E.P., Lebedeva D.I. 2005. Long-term changes in the parasitofauna of whitefish (Coregonidae) of Syamozero (South Karelia). Salmonid fishes of Eastern Fennoscandia. Petrozavodsk, KRC RAS, С. 97–102. (In Russian).
  24. Novokhatskaya O.V., Ieshko E.P., Sterligova O.P. 2008. Character of long-term changes in the parasitofauna of bream Abramis brama L. in an eutrophic water body. Parasitologiya 42 (4): 308–317. (In Russian)
  25. Pérez-del-Olmo A., Georgieva S., Pula H.J., Kostadinova A. 2014. Molecular and morphological evidence for three species of Diplostomum (Digenea: Diplostomidae), parasites of fishes and fish-eating birds in Spain. Parasites & Vectors 7: 502. doi: 10.1186/s13071-014-0502-x
  26. Rambaut A. 2012. FigTree v1. 4. Molecular evolution, phylogenetics and epidemiology. Available at https://github.com/rambaut/figtree/releases (accessed 1 October 2024)
  27. Reshetnikov Y.S., Popova O.A., Sterligova O.P., Titova V.F., Bushman L.G., Ieshko E.P., Makarova N.P., Malakhova R.P., Pomazovskaya I.V., Smirnov Yu. 1982. Changes in the structure of the fish population of an eutrophying water body. Moscow, Nauka, 248 pp. (In Russian).
  28. Ronquist F., Teslenko M., Van Der Mark P., Ayres D.L., Darling A., Höhna S., Huelsenbeck J.P. 2012. MrBayes 3.2: Efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space. Systematic Biology 61: 539–542. doi: 10.1093/sysbio/sys029
  29. Rozas J., Ferrer-Mata A., Sánchez-DelBarrio J.C., Guirao-Rico S., Librado P., Ramos-Onsins S.E, Sánchez-Gracia A. 2017. DnaSP 6: DNA Sequence Polymorphism Analysis of Large Datasets. Molecular Biology and Evolution 34: 3299–3302. https://doi.org/10.1093/molbev/msx248
  30. Rumyantsev E.A. 1996. Evolution of fish parasite fauna in lakes. Petrozavodsk, KRC RAS. 188 pp. (In Russian).
  31. Sazonov S.V. 2004. Ornithofauna of the taiga of Eastern Fennoscandia. Historical and zonal-landscape factors of formation. Moscow, Nauka, 390 pp. (In Russian).
  32. Schwelm J., Georgieva S., Grabner D., Kostadinova, A., Sures B. 2021. Molecular and morphological characterisation of Diplostomum phoxini (Faust, 1918) with a revised classification and an updated nomenclature of the species-level lineages of Diplostomum (Digenea: Diplostomidae) sequenced worldwide. Parasitology 148 (13): 1648–1664, https://doi.org/10.1017/S0031182021001372
  33. Shigin A.A. 1986. Trematodes in the fauna of the USSSR: the genus Diplostomum. Metacercariae. Moscow, Nauka, 254 pp. (In Russian).
  34. Shulman S.S. 1962. Parasite fauna of fish of Syamozero lakes group. Proceedings of Syamozero complex expedition 2: 173–244. (In Russian).
  35. Shulman S.S., Malakhova R.P., Rybak V.F. 1974. Comparative-ecological analysis of fish parasites of lakes of Karelia. Leningrad, Nauka. 108 pp. (In Russian).
  36. Sokolov S.G., Ieshko E.P., Lebedeva D.I. 2023. Resurrection of Diplostomum numericum Niewiadomska, 1988 (Digenea, Diplostomatoidea: Diplostomidae) based on novel molecular data from the type-host. Diversity 15 (7): 840. doi: 10.3390/d15070840.
  37. Sterligova O.P., Ilmast N.V., Savosin D.S. 2016. Cyclostomata and fishes of the fresh waters of Karelia. Petrozavodsk, KRC RAS, 223 pp. (In Russian).
  38. Sudarikov V.E., Shigin A.A. 1965. On the methods for working with metacercariae of the Strigeidida. Trudy Gel’mintologicheskoi Lab. Akad. Nauk SSSR 15: 158–166. (In Russian).
  39. Sudarikov V.E., Shigin A.A., Kurochkin Yu.V., Stenko R.P., Yurlova N.I. 2002. Metacercariae of trematodes – parasites of hydrobionts of Russia. V. 1. Moscow, Nauka, 298 pp. (In Russian).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Место отбора проб: озеро Сямозеро. Бухта Сяргилахта отмечена черным кругом.

Скачать (126KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Дерево анализа байесовского вывода (BI) и максимального правдоподобия (ML) для Diplostomum spp. на основе частичных последовательностей мтДНК cox1 (384 п.н.). Узловые поддержки из обоих анализов обозначены как BI/ML. Масштабная линейка указывает ожидаемое количество замен на сайт. Указаны только значимые значения апостериорных вероятностей (≥ 0,5). Недавно полученные последовательности выделены жирным шрифтом. Сокращения: ad – взрослый, mtc – метацеркарии, Ab – Abramis brama, Bb – Blicca bjoerkna, Cm – Cyprinion macrostomum, La – Larus argentatus, Pp – Pungitius pungitius, Rr – Rutilus rutilus, Sa – Salvelinus alpinus, Ch – Китай, E – Эстония, G – Германия, H – Венгрия, I – Ирак, Ic – Исландия, R – Россия, S – Словакия, Sp – Испания.

Скачать (261KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Сеть гаплотипов для Diplostomum spathaceum на основе новых и опубликованных частичных последовательностей мтДНК cox1 Kudlai et al. (2017). Невыбранный промежуточный гаплотип представлен короткой пересекающейся линией; каждая ветвь соответствует одному мутационному различию, а соединительные линии представляют один мутационный шаг. Размер круга пропорционален количеству изолятов, разделяющих гаплотип; черные круги обозначают транзитивные гаплотипы, которые не были обнаружены.

Скачать (183KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Метацеркарии Diplostomum spathaceum с различной формой тела из хрусталика Abramis brama в оз. Сямозеро. Масштаб: 100 мкм.

Скачать (261KB)
Метаданные
6. Рисунок 5. Расположение признаков Diplostomum spathaceum и метацеркарий D. rutili методом дискриминантного анализа. Были использованы средние значения девяти признаков, включая морфометрические, из настоящего исследования и литературы: 1 – зеленый ромб: D. spathaceum (Шигин, 1986); 2 – черная звездочка: D. spathaceum (Niewiadomska, 2010); 3 – синий крест: D. spathaceum (Faltýnkova et al., 2014); 4 – желтый овал: D. spathaceum (Pérez-del-Olmo et al., 2014); 5 – темно-синий квадрат: D. spathaceum (Кудлай и др., 2017); 6 – розовый треугольник: D. rutile (Шигин, 1986); 7 – черный круг: средние значения размеров D. spathaceum из озера Сямозеро (цветные точки – красный, голубой, синий, зеленый, коричневый, фиолетовый – представляют образцы, взятые от разных особей-хозяев).

Скачать (146KB)
Метаданные
7. Рисунок 6. Долгосрочные изменения показателей зараженности метацеркариями Diplostomum sp. в глазах леща Abramis brama в озере Сямозеро.

Скачать (120KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024