Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществахНИР

Taxonomic diversity, morphology and ultrastructure of nematodes. Functioning of parasitic systems in marine and terrestrial communities

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществах
Результаты этапа: Описано 9 и опубликовано 2 новых вида морских свободноживущих нематод (две статьи в журналах). Впервые исследовано тонкое строение сперматозоидов и сперматогенез в отряде нематод Desmoscolecida (одна статья в журнале). Исследовано распределение сообществ свободноживущих нематод в районе залегания полиметаллических конкреций в абиссальной зоне ложа северной части Тихого океана (одна статья в журнале). Продолжено изучение ротового аппарата и тонкого строения средней кишки морских свободноживущих нематод, показана связь ультраструктуры кишки(особенно гликокаликса поверх микровиллярного слоя)с рационом питания видов. Продолжено изучение феномена паразитирования нематод внутри клеток свободноживущих одноклеточных протистов - фораминифер Reophax curtus в Белом море. Молекулярно-генетическими методами показано, что внутриклеточные нематоды представлены несколькими видами, относящимся к разным семействам и отрядам - Phanodermatidae (Enoplida) и Camacolaimidae (Plectida). Второе семейство содержат два вида, которые трудно различаются по самцам, но хорошо различаются по морфологии самок: вид 1 характеризуется нормально развитыми органами чувств и нормальным алиментарным трактом, тогда как у самок вида 2 головные сенсиллы редуцированы, а кишка лишена внутреннего просвета и её клетки частично слиты друг с другом (по результатам этой работы сделаны два доклада на международных конференциях).
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществах
Результаты этапа: Введение В 2017 г. работа велась по нескольким направлениям: Мейофауна вершины изолированной морской горы Грейт-Метеор в северо-восточной Атлантике; Строение алиментарного тракта морских нематод; Таксономия глубоководных нематод; Исследование нового вида тихоходки, обнаруженного в морском аквариуме. В работе принимали участие студент, аспирант и сотрудники академических институтов. Реферат Анализ структуры сообществ интерстициальной мейофауны (свободноживущие нематоды и тихоходки) и таксономический анализ поддерживают гипотезу интенсивного эндемичного видообразования на плато изолированной морской горы.В результате изучения тонкого строения средней кишки морских свободноживущих нематод, показана связь ультраструктуры кишки (микровиллярного слоя и, в первую очередь, гликокаликса поверх микровиллярного слоя) с типом буккальной полости и рационом питания видов и, менее очевидно, с таксономическим положением вида. Описано и опубликовано три вида нематод рода Syringolaimus (Enoplida, Ironidae) из глубоководья Ангольского бассейна (юго-восточная Атлантика, глубина около 5500 м). Проделан таксономическиз анализ и ревизия рода Syringolaimus. Описан новый вид тихоходки Stygarctus sp. n. (Arthrotardigrada, Stygarctidae), обнаруженный в морском аквариуме в Петропавловске-Камчатском (оптическая и СЭМ-микроскопия, анализ последовательности гена 18S rRNA); родиной нового вида предполагается тропическая Индо-Вест-Пацифика, биотоп – обрастания. Основная часть отчёта Мейофауна (нематоды и тардигралы) морской горы Грейт-Метеор. Исследована мейофауна (нематоды и тардиграды) вершинного плато морской горы Грейт-Метеор в северо-восточной Атлантике (плато на глубине 250-300 м, высота горы от подножья 1450 м, расстояние до ближайшего континентального побережья 1600 км). Вершинное плато представляет собой овальную площадку размером примерно (50 х 28 км), покрытую биогенным крупнозернистым карбонатным песком, образованным в основном раковинками планктонных фораминифер и птероподных гастропод. Нематофауна очень разнообразна, она представлена 75 видами, относящимися к 51 роду и 32 семейства. Доминирует семейство Selachinematidae, далее следуют по порядку Comesomatidae, Desmodoridae, Ceramonematidae, Thoracostomopsidae и Neotonchidae. Уникальной особенностью этой ассоциации является высокая доля семейства Selachinematidae, большинство которых в этом месте относится к роду Latronema. Другая своеобразная особенность – высокая доля в сообществе и высокое разнообразие Ceramonematidae. Большинство видов новыми видами, относящимися к родам, свойственным мелководным грубозернистым осадкам. В составе сообщества имеется несколько глубоководных видов из родов Acantholaimus (Chromadoridae) и Manganonema (Xyalidae), но их доля очень низкая. Помимо нематод, обнаружен и описан новый вид тардиград Neostygarctus sp. n. (Arthrotardigrada, Neostygarctidae); известные виды этого рода также приурочены к грубозернистым осадкам вершин морских гор и прибрежных мелководий субтропической зоны. Анализ структуры сообществ и таксономический анализ поддерживают гипотезу интенсивного эндемичного видообразования на плато изолированной морской горы. Строение алиментарного тракта морских свободноживущих нематод. В 2017 г. исследовалось средней кишки как важнейшей части пищедобывательного аппарата. Она представляет собой прямую трубку из одного слоя клеток кишечного эпителия. С наружной (базальной) стороны кишка окружена базальной пластинкой; на внутренней (апикальной) поверхности имеются микровилли и внеклеточный гликокаликс. В клетках кишечного эпителия имеется стандартный набор органелл: ядро, митохондрии, пищеварительные вакуоли (фагосомы), аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулюм. В то же время в разных таксономических группах и у разных трофических типов кишка сильно варьирует по густоте и форме микроворсинок, а также по толщине и структуре гликокаликса. Исследованы десять видов нематод, представляющих разные отряды и разные типы питания: Bathylaimus arcticus (Enoplida, инузорифаг), Oxystomina sp. (Enoplida, бактериофаг), Paracanthonchus caecus (Chromadorida, соскрёбыватель микрообрастаний), Halichoanolaimus robustus (Chromadorida, хищник-нематофаг), Desmodora communis (Desmodorida, соскрёбыватель микрообрастаний), Draconema ophicephalum (Desmodorida, соскрёбыватель микрообрастаний), Paramonhystera filamentosa (Monhysterida, неселективный детритофаг), Sphaerolaimus balticus (Monhysterida, хищник-нематофаг), Odontophora deconincki (Araeolaimida, соскрёбыватель микрообрастаний), Sabatieria ornata (Araeolaimida, бактериофаг и, возможно, соскрёбыватель микрообрастаний). В то время как одни цитологические структуры отражают физиологическую стадию пищеварения (пищеварительные вакуоли, фагосомы, лизосомы), другие (микровилли и гликокаликс) более связаны с рационом или таксономическим положением. Гликокаликс очень разнообразно устроении у разных видов; наиболее толстый, плотный и многослойный (структурно сложный) гликокаликс, приближающийся по разным качествам к перитрофической мембране насекомых, отмечен преимущественно у неселективных детритофагов и хищников, проглатывающих более крупные, твёрдые и угловатые объекты, что, по-видимому, связано с его функцией механической защиты от повреждения апикальной щёточной каёмки кишечного эпителия. Связи тонкого строения кишечного эпителия с таксономическим положением не выявлено. Таксономия нематод. Описано опубликовано три вида нематод рода Syringolaimus (Enoplida, Ironidae) из глубоководья Ангольского бассейна (юго-восточная Атлантика, глубина около 5500 м). Один из описанных видов, Syringolaimus elegans sp. n. является новым для науки, два других, ранее известные из глубоководья у побережья Бразилии, переописаны. S. elegans sp. n. отличается от всех других видов Syringolaimus более тонким телом (a = 99 против 30-73) и от всех видов, кроме S. Ingens (nom. nud.) большей длиной тела (2718 против 760-1750 мкм), более длинной ротовой полостью (79 против 28-58 мкм) и более длинным терминальным фарингеальным бульбусом (70 мкм против 53 мкм). Все виды Syringolaimus вместе составляют от 0,75 до 2,82% все особей нематод в пробе. Дополнены и переработаны диагнозы Syringolaimus annae Lima et al. 2009 и S. smolae Lima et al. 2009. Даётся аннотированный список видов Syringolaimus: виды annae, elegans, filicaudatus, loofi, magdae, renaudae, smolae, striatocaudatus и taniae признаны валидными, тогда как brevicaudatus, caspersi, lichenii, marisalbi, smaragdus и venustus квалифицированы как неполно описанные и проблематичные (species inquirendae), а gladiatus, ingens, nitidus и venustus как невалидные (nomina nuda). Обсуждаются диагностические признаки и проблемы идентификации в роде Syringolaimus. Новый вид тихоходки Stygarctus sp. n. (Arthrotardigrada, Stygarctidae) в большом количестве обнаружен донном наилке морского аквариума Тихоокеанского географического института, г. Петропавловск-Камчатский. Род Stygarctus насчитывает 13 видов, распространённых по всему Мировому океану, включая арктические, умеренные и тропические зоны – однако отдельные виды показывают приуроченность к определённым типам субстрата. Новый вид хорошо отличается от известных видов по решётчатой скульптуре дорсальной поверхности тела, по форме головного придатка первичной клавы, а также деталями строения пальцев и когтей. Природный ареал и местообитание нового вида неизвестны. Аквариум изначально был заполнен «живыми камнями», импортированными из Индонезии – предполагается, что Stygarctus sp. n. является индо-вест-пацифическим видом, но не интерстициальным, а из биотопа обрастания. Филогенетический анализ, основанный на сравнении последовательностей гена 28S rRNA помещает новый вид в дерево Styraconyx. Заключение Темы Мейофауна вершины изолированной морской горы Грейт-Метеор в северо-восточной Атлантике; Строение алиментарного тракта морских нематод; Таксономия глубоководных нематод; будут иметь продолжение в 2018 г. В текущем года также начата и в 2018 г. будет продолжена тема изучения паразита морских ежей, малоизвестной нематоды Marimermis maritime (оптическая микроскопия и гистология, СЭ-микроскопия, анализ генома) с выявлением филогенетических отношений отряда Marimermithida c другими отрядами нематод.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществах
Результаты этапа: Изучение паразита Marimermis maritima из гонад и полости тела морских ежей Strongylocentrotus из верхней сублиторали Курильских островов. Особи исследовались методами оптической микроскопии, электронной сканирующей микроскопии и гистологии (на сериях поперечных срезов). Из морфологических особенностей выявлены уникальные (розетковидные эпидермальные железы), общие со свободноживущими морскими нематодами отряда Enoplida (паттерн головных сенсилл, положение фарингеальных желёз) и нехарактерные для эноплид, но свойственные другим таксонам нематод (отсутствие метанем, гипертрофированные прямые яичники); последние особенности, по-видимому, связаны с паразитированием. По результатам сравнения последовательностей 18S rRNA оба известных рода маримермитид помещаются внутри кроны дерева Enoplida, но в разных его ветвях: Aborjinia среди видов семейства Leptosomatidae, а Marimermis как сестринская клада по отношению к Leptosomatidae +Phanodermatidae +Enoplidae +Thoracostomopsidae. Правомерность выделения отряда ставится под сомнение; его таксоны Marimermis и Aborjinia представляются двумя таксонами из разных групп семейств Enoplida, независимо перешедшими к сходной форме паразитирования в морских беспозвоночных.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществах
Результаты этапа: По теме «Изучение свободноживущих кишечного тракта свободноживущих нематод» закончено полное исследование алиментарного тракта хищной морской нематоды Sphaerolaimus balticus; выявлены важные особенности строения ротовой капсулы и средней кишки, которые, очевидно, связаны не с таксономическим положением вида, а с техникой питания и физиологией пищеварения крупных подвижных объектов. По теме «Глубоководные десмосколециды» получены новые результаты по строению кутикулы, покрытой посторонными глинистыми частицами (а не секретами, как считалось ранее), строению амфидов (они покрыты тонким слоем кутикулы), строению «глазков» (они оказались крупными внутриклеточными включениями, а не фоторецепторами), строению фазматов на латеральных сторонах хвоста. В рамках темы «Фауна нематод и тардиград литорали острова Чеджу» на одном песчаном пляже (приливно-отливная зона) выявлено более 70 видов свободноживущих нематод и 6 видов тардиград, в том числе новые для науки виды, из которых опубликованы или приняты к публикации виды нематод Mesacanthion jejuensis, Enoploides koreensis (Thoracostomopsidae), Gammanema okhlopkovi, Latronema obscuramphis (Selachinematidae); выявлены особенности вертикального распределения видов нематод и тардиград в толще грунта по трансекте от верхнего к нижнему горизонту пляжа. По теме «Гельминты морских и пресноводных рыб» получены таксономические и молекулярные данные по трематодам и скребням ряда видов костных и хрящевых рыб из пресных вод Вьетнама, Северной Атлантики, Северной Пацифики, описано несколько новых для науки видов.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Таксономическое разнообразие, морфология и ультраструктура нематод. Функционирование паразитарных систем в морских и наземных сообществах
Результаты этапа: За отчётный период опубликовано 15 научных работ, из них 13 в рецензируемых журналах (Scopus, WoS) и 11 РИНЦ. Участия в конференциях пришлось сократить из-за закрытия границ и режима изоляции в связи с пандемией COVID19; две онлайн-конференции: (1) "Современные Проблемы и Перспективы Развития Рыбохозяйственного Комплекса". VIII Научно-Практическая Конференция Молодых Учёных с Международным Участием, ВНИРО, Москва, 2020; (2) "Современное состояние и развитие аквакультуры: экологическое и ихтиопатологическое состояние водоемов и объектов разведения, технологии выращивания: материалы международной конференции, г.Новосибирск, 11-13 ноября 2020 г.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".