Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Asetocalamyzas Laonicola Tzetlin, 1985 (Spionidae)-полихета с карликовыми эктопаразитическими самцами: морфология и ультраструктура

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Asetocalamyzas Laonicola Tzetlin, 1985 (Spionidae)-полихета с карликовыми эктопаразитическими самцами: морфология и ультраструктура"

На правах рукописи

ВОРЦЕПНЕВА Елена Владимировна

АЯЕТОСАЫШХАЗЬАОтСОгЛ ТгЕТЬГО, 1985 (вРЮМОАЕ) - ПОЛИХЕТА С КАРЛИКОВЫМИ ЭКТОПАРАЗИТИЧЕСКИМИ САМЦАМИ: МОРФОЛОГИЯ И

УЛЬТРАСТРУКТУРА

03.00.08 - зоология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре зоологии беспозвоночных биологического факультета Московского государственного университета им. М. В, Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

А. Б. Цетлин

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук

Т. А. Бритаев

кандидат биологических наук

Н. В. Кучерук

Ведущая организация:

Зоологический институт РАН

Защита состоится 27 ноября 2006 г, в 17 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.20 в Московском государственном университете им. М В. Ломоносова по адресу 119992 Москва Ленинские горы МГУ биологический факультет, аудитория МГ. e-mail: vortcepneva@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. Ломоносова.

Автореферат разослан 27 октября 2006 г.

<Г7

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук Л. И. Барсова

Введение

Половой диморфизм - широко распространенное явление в животном мире. В разных группах оно варьирует от различий в цвете и размерах тела до карликовости самцов. Случаи паразитирования самцов на самках относительно редки. Еще реже встречаются виды, у которых карликовые самцы не только паразитируют, но и неподвижно закреплены на самках. Подобные примеры известны для рыб (10 родов из 5 семейств у глубоководных удильщиков (Sheldlock at al.» 2004)), у которых самец срастается с самкой на тканевом уровне так, что невозможно отделить одну особь от другой. (Münk, 2000). Среди беспозвоночных известен единственный случай настоящего срастания тканей у моногенеи Diplozoon paraäoxum (Monogenoidea), паразитирующих на жабрах пресноводных карповых рыб (Догель, 1981). Однако в этом случае имеет место срастание двух гермафродитных особей.

У представителей типа Annelida, характерных очень широким диапазоном морфологического разнообразия, половой диморфизм, в подавляющем большинстве случаев, выражается в отличии пропорций и размеров тела самца от самки или отличиях в морфологии (Ophryotrocha (Dorvilleidae) (Akesson, 1975; Цетлин, 1980; Tzetlin and Purschke, 2005), Autolitus (Nigren, 2003), Paralvinella (ZaI et al., 1994; McHuge, 1995; Zhadan et al„2000), полиноид (Jolivet et a!., 2000, Daly, 1972), Spionidae (Maciolek, 1984) (Pygospio) (McHuge, 1987)). Карликовые, подчас паразитические, однако свободно подвижные самцы известны для некоторых Myzostomida, Siboglinidae, Dinophilidae и Echiurida. При этом во всех известных случаях карликовые самцы представляют собой неотенические формы, по уровню организации соответствующие трохофоре и имеющие характерные личиночные признаки (Fisher, 1946;Craff, 1877; Eeckhaut and Jangoux, 1992).

Поскольку срастание самца с самкой и облнгатный экгопаразитизм карликового самца явления неизвестные не только для аннелид но и для беспозвоночных животных в целом, то случай Asetocalamyzas laonicola вызывает особый интерес и определяет актуальность работы,

Asetocalamyzas laonicola Tzetlin 1985, облигатная эктопаразитическая полихета была описана по единственному экземпляру, найденному на крупной спиониде, идентифицированной как Laonice cirrata в сублиторали Кандалакшского

залива Белого моря. Род Asetocalamyzas Tzetlin, 1985 в первоописании относится к семейству Calamyzidae (Hartman-Schröder 1971). Помимо Asetocalamyzas к этому семейству относится еще один представитель монотипического рода Calamyzas -С. amphictenicola Arwidsson, 1932. Это полихета, паразитирующая на жабрах Amphicteus gunneri (Arwidsson, 1932). В связи с недостатком ярко выраженных внешних морфологических признаков А. laonicola существовала вероятность того, что эта форма является представителем другого, возможно, еще не описанного таксона аннелид.

С 2001 года по 2006 годы в окрестностях Беломорской биостанции МГУ (типовая местность) было поймано 36 экземпляров А. laonicola. • Предварительные исследования и наблюдения показали что:

1) Степень заражения паразитами хозяев составляет 100 %

2) Все хозяева являются самками и все паразиты - самцами.

Эти исследования позволили предположить альтернативную гипотезу о том, что А. laonicola представляют собой карликовых паразитических самцов, обитающих на теле самок - спионид.

Целью данной работы является исследование морфологии и биологии А. laonicola, а также определение таксономического положения в системе аннелид.

В рамках поставленной цели были определены следующие задачи:

• Проведение молекулярно-фнлогенетических исследований и анализ их данных: исследование последовательности гена цитохромоксидазы (COI), ITS1 участка, 18 sKNA.

• Изучение внутренней и внешней морфологии и ультратонкого строения различных систем органов паразитических особей и хозяев: кутикулы и покровного эпителия, выстилки целомической полости, анатомии и улыратонкого строения мышечной системы, анатомии и ультратонкого строения пищеварительной системы, морфологии нервной систем.

• Изучение зоны контакта и места срастания для определения характера взаимоотношений паразитов и хозяев и способа питания паразита.

• Определение таксономического положения А. laonicola.

Положения, выносимые на защиту

• Ашоссйатугая 1аотсо1а, описанный как эктопаразит, в действительности является карликовым облигатным паразитическим самцом и принадлежит к семейству Брютбае. В связи с этим род АзеШсаШтугая перенесен из сем. Са1атуи(1ае в сем. Зрюшёае. АзеюсаШтугаз близок роду ЗсоШерк.

• Несмотря на то, что карликовые самцы АьеЮсЫатухаз внешне очень сильно отличаются от самок и не имеют признаков, характерных для спионид, по строению целого ряда систем внутренних органов самцы и самки демонстрируют значительнее сходство и являются типичными Брюшске.

• Нервная система самца имеет упрощенную организацию. При оседании и фиксации самца на теле самки происходит поворот тела и нервной системы, смещение и редукция глаз.

• Зона контакта состоит из кутикулы самца и самки, которые переходят одна в другую, переплетения кровеносных сосудов и разросшегося эпителия разнополых особей. Часть тела самца, внедренная в полость самки, соответствует фронтальной части перистомиума, а не глопсе других спионид.

Научная новизна

• Основываясь на данных сравнительного анализа расшифрованных последовательностей генома А. \aonicola (цитохром оксидаза (С01), 1Т51 участка и 18 вИЧА) показано, что облигатный эктопаразит А, 1аотсо1а, описанный ранее как представитель семейства Са1атуг:(1ае, относится к тому же виду, что и хозяин и является карликовым самцом.

• Анализ 18 бШЯА у А. 1аоп1со1а подтверждает принадлежность этого вида к сем. Брюшдае и его близость к роду БсоШер^я.

• Изучена внешняя морфология самки АзеюсаЬтугш. Основываясь на этих исследованиях определено таксономическое положение А. 1аотсо1а в сем, Зрюшёае, Род АШоссйатутз перенесен из семейства Са1ату21<1ае в семейство 5рюшс1ае.

• На основании данных о внутренней, морфологии подтверждена принадлежность карликового паразитического самеца А. \aonicola (имеет

целый ряд признаков, которые подтверждают его принадлежность) к сем. 8рюш<3ае.

• Впервые исследованы нервная и мышечная системы А. 1аотсо1а. В результате созданы полные трехмерные реконструкции строения этих систем карликового паразитического самца.

• Дан анализ организации карликовых паразитических самцов А. 1аотсо1а, который позволил высказать гипотезу о неотенической природе самца и характере жизненного цикла.

• Впервые, не только для аннелид, но и для всех беспозвоночных животных, описан облигатный эктопаразитический карликовый самец, срастающийся с телом самки. Анализ электронно-микроскопических данных о строении зоны контакта позволил высказать гипотезы о механизме питания паразитической особи.

Теоретическое и практическое значение работы

Впервые описан случай подобного взаимодействия самца и самки у полихет, что расширяет знания о половом диморфизме у аннелид в частности и у всех беспозвоночных в целом. Результаты работы важны для понимания способов приспособлений к условиям сильно разреженной популяции и может служить для моделирования эволюции полового диморфизма в животном мире. Данные по морфологии и ультраструктуре места контакта иллюстрируют необычный способ питания, что важно для понимания взаимодействия разнополых особей одного вида. Результаты работы могут быть использованы в руководствах и учебниках по

зоологии беспозвоночных, служить демонстративным материалом для обучения

*

использования конфокального мшфоскопа в морфологических исследованиях. Апробация результатов диссертации

Результаты работы были представлены на VIII международной конференции по Ро1усЬаега (Испания, 2004), на VIII научной конференции Беломорской Биологаческой станции 2003, на всероссийской конференции «Проблемы эволюционной морфологии» памяти академика А.В.Иванова (Санкт-Петербург, 2006), на заседании кафедры зоологии беспозвоночных, МГУ, Биологический факультет (2006).

Публикации _

По теме диссертации подготовлено пять работ;

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 171 странице (в том числе 10 таблиц, 38 рисунков и 2 приложения); состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов, результатов, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, который включает 9 8 наименований.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору А. Б. Цетлину за помощь на всех этапах выполнения работы и моральную поддержку. Автор признателен кафедре Зоологии беспозвоночных за возможность проведения настоящей работы, заботу н внимание на всех этапах обучения в аспирантуре; заведующему лабораторией электронной микроскопии Биологического факультета Г.Н. Давидовичу и всем сотрудникам этой лаборатории за помощь в проведении электронно-микроскопических исследований; заведующему лабораторией электронной микроскопии в ИБР РАН Д. В. Гуляеву и сотруднику этой же лаборатории Е. Цитрину за предоставление рабочего места и необходимых реактивов, а также помощь при исследовании нервной и мышечной систем с помощью лазерного сканирующего ми!фоскопа; заведующему лабораторией ИБР РАН Н. С. Мюге за руководство и участие в проведении и анализе данных по сиквенированию COI и 18 s RNA; сотруднику ВНИРО А. В. Волкову за поддержку и подготовку детального проекта проведения молекулярных исследований. Автор благодарен профессору Г. Пуршке (G. Purschke, г. Оснабрюкк, Германия) за участие в проведении молекулярно-филогенетического, анализа ITS1 участка; В. О. Мокиевскому за помощь в анализе количественных данных по описанию местообитания. Автор выражает благодарность коллегам, которые помогали иа разных этапах: А. Э. Жадан за помощь в ультраструктурных и морфологических исследованиях; А. Б. Цетлину, А. Э, Жадан, П. В. Рыбникову, И. А. Косевичу, Г. А. Колбасову, К. А. Соловьеву, И. В. Кронбергу, О. Савинкину, Т. А. Бритаеву, А. Д. Дмитриеву за помощь в поиске Asetocalamyzas и добыче проб; Н. Е. Будаевой, С. В. Пятаевой, Е. А. Синевой, В. А. МариночевоЙ, Т. В.

Лощининой, В. Т. Бритаевой, М. В. Плющевой за помощь при разборе проб. Автор благодарен команде судна. Картеш за моральную поддержку и помощь в водолазных работах. Исследования были поддержаны Российским Фондом Фундаментальных Исследований, грант № 04-04-48785.

Обзор литературы содержит три подраздела. Первый посвящен обзору сведений по истории изучения полихет в Белом море. Следующий подраздел содержит сведения об особенностях внешней морфологии и строению различных систем органов представителей семейства 8рюш<3ае. Третий подраздел посвящен обзору биологии спионид.

Материал и методы

1. Сбор материала. Сбор материала для работы проводили в августе 1996, 1997, 2001, 2002, июне и августе 2004, июле и августе 2005 годов, в октябре 2002 года, в районе Беломорской биологической станции им. Перцова (Белое море, Кандалакшский залив) на глубинах 5 - 20 м. Автор принимал личное участие в отборе и обработке всех проб, взятых с 2002 по 2005 год. Пробы, собранные в 1996, 1997 и 2001 гг. были предоставлены А. Б, Цетлиным и А. А. Мельниковым. Всего за период с 1996 по 2005 была взята 101 проба. Для характеристики места обитания было обработано 22 количественные пробы. В августе 2002 для определения района и биотопа наиболее плотного обитания А. ¡аотсо1а была проведена рекогносцировочная съемка. Сбор материала производили легководолазным методом. Грунт выкапывали с помощью штыковой лопаты и садовой лопатки и транспортировали на поверхность с помощью подводного парашюта с воздухом. Грузоподъемность парашютов составляла 100 кг, что позволяло поднимать к поверхности воды сразу несколько проб. Общая масса проб грунта, поднятых на поверхность в процессе работы, составила более 3000 кг. .

Несмотря на значительный объем проб, за этот период было собрано всего 28 особей хозяина и 36 особей паразита.

2. Промыв и разбор проб производили в день взятия проб в морской воде с помощью промывалки с мельничным газом с ячеей 500 мкм. Прижизненные наблюдения проводили в небольшом морском аквариуме. При этом червей помещали в специальный узкий аквариум и наблюдали в течение 3 дней. Фото и

видеосъемку проводили с помощью сгереомикроскопа МБС-10 с фото или видеоприставкой.

3. Фиксация. Для гистологических работ животных фиксировали 4% формалином на морской воде в течение суток, затем после промывки пресной водой переводили в 70 % этанол. Для исследований с помощью трансмиссионного электронной микроскопии самцов и самок фиксировали 2,5%-ным раствором глутарового альдегида на какодилатном буфере с добавлением хлористого натрия, с последующей постфиксацией 1.0 % раствором 0s04 на том же буфере. Для проведения молекулярных исследований особи A, laonicola фиксировали в 96 % спирте с одной сменой через пять - шесть часов.

Для исследования мышечной и нервной систем паразита Л. laonicola с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа перед фиксацией животных расслабляли в растворе 7,12 % MgC12 в течение 20 - 30 минут. После этого самцов отделяли от самок с частью тела хозяина, в котором располагалась глотка паразита. Фиксация проводилась в растворе 4% параформальдегида на 0,1 М фосфатном буфере (PBS) (рН= 7,4) в течение 12 часов при 4° С, После фиксации A, laonicola промывали 0,1 М PBS с добавлением NaN3 (0,05%) и Тритон Х100 (0,5 %) в 3 смены по 10-20 мин. Хранили особей в 0,1 М PBS с добавлением NaN3 (1%) и Тритон Х100 (0,5%).

4. Методы морфологических исследований. Исследования морфологии проводилось с помощью ТЭМ, СЭМ, cLSM технологий, изучение внутренней морфологии с помощью гистологических методов. Каждая особь была исследована с помощью сгереомикроскопа МБС 10, измерена и сфотографирована, съемки проводили с помощью фото- и видеоаппаратуры Olympus SZX 9. Данные по изучению паразитов и хозяев представлены в таблице 1.

Таблица 1. Методы исследования А, Iaonicola.

Методы исследования Количество исследованных паразитов Количество исследованных свободноживущих особей

Морфометрические измерения 36 28

Фото и видео 36 28

Серии гистологических срезов 7 8

Серии полутонких срезов 2 1

Исследования с помощью ТЕМ 5 1

Исследования с помощью SEM 4 5

Исследования с помощью ЛСМ 4 0

Молекулярные исследования 4 5

Для определения таксономического положения также были исследованы 256 особей Laonice cirrata, голотип и паратип Scolelepis matsugae, 2 особи Spio armata..

Для изучения деталей внешнего строения с помощью сканирующего электронного микроскопа использовали стандартную методику. Для изучения анатомии самца и самки использовали стандартную методику гистологических и ультратонких исследований.

5. Методы молекулярных исследований. Для выяснения близкородственных связей использовали гены митохондриального белка цитохромоксидаза COI и ITSI участка ядерного ДНК. Для выяснения родства на более высоком уровне (межродовые отношения) стандартно используют участок рибосомальной 18 sRNA. М опеку лярно - генетический анализ проводился в лаборатории

Биохимической эмбриологии ИБР РАН и Лаборатории молекулярной генетики ВНИРО под руководством к.6. н. Н. С. Мюге.

■1 f

Результаты

1. Местообитание и плотность популяции

Место обитания A. laonicola по визуальным подводным наблюдениям и данным подводной фотосъемки - это небольшая долина в верхней сублиторали с глубиной от 18 до 20 метров, расположенная между каменистыми гребнями. Долина ориентирована с юга на север. К северу глубина постепенно увеличивается, и долина переходит в каменистое ложе пролива Великая Салма (глубины порядка 20 - 28 метров). Этот участок сублиторали расположен в непосредственной близости от Беломорской Биостанции МГУ (около 150 метров на север от окончания пирса биостанции).

Участок дна, на котором были найдены A. laonicola представляет собой алевритовый ил с песком и с большим количеством гравия и камней. На расстоянии 3-9 м друг от друга расположены большие валуны, размером 0,5-1,2 м в диаметре. Между этими валунами могут находиться более мелкие камни. Небольшими куртинами располагаются красные водоросли и губки. Население биотопа по данным количественной съемки представлено 70 видами, один вид из семейства спионид - Spio armata отмечен для Белого моря впервые. Доминируют по биомассе двустворчатые моллюски Modiolus modiolus, на долю которых приходится более 50% суммарной биомассы, за ними с большим отрывом следуют Nereis virens и Ophiopholis oculeata, завершают список доминантов Ophiura robusta, Amphitrite cirrata и Scoloplos armiger). Внутренняя мозаичность сообщества весьма велика. По видовому составу население биотопа представляет сочетание видов - обитателей заиленного грунта и комплекса видов, приуроченных к твердым субстратам. В каждой пробе представлены оба видовых комплекса.

2, Результаты молекулярных исследований и филогенетический анализ

Внешняя морфология паразитической и свободноживущей форм сильно разнятся, поэтому изначально предполагалось, что червь-хозяин и находящаяся на ней . паразитическая особь относятся к разным семействам полихет, свободноживущая к Spionidae, паразитическая к Calamyzidae. Для выяснения степени родства паразитической и свободноживущей особи были проведены

молекулярные исследования COI. Поскольку этот ген имеет высокую степень мутаций, то он наиболее подходит для выяснения близкородственных связей. Последовательность у одной пары экземпляров оказалась идентичной, что позволило высказать две гипотезы:

1. Паразит - это карликовый самец, прикрепляющийся к самке на каком-то из этапов жизненного цикла;

2. Паразит является «генеративной почкой», и образуется как вырост тела хозяина.

Дополнительный анализ гена COI у пяти особей (три хозяина и два паразита) позволил выявить пару, в которой самец и самка отличались на одну замену из 650 п.н., последовательность у остальных особей оказалась идентичной. Дополнительно был проанализирован участок ITS1 ядерного генома у одной пары, и были также выявлена одна замена нуклеотида в проанализированных последовательностях паразита и хозяина. Таким образом, на основании молекулярных данных нами показано, что паразит является карликовым самцом. Крайне низкий уровень генетического полиморфизма (у шести из семи изученных особей последовательность участка гена COI оказалась идентичной) может указывать на низкий эффективный размер популяции и высокую степень инбридинга. Выяснение филогенетических взаимоотношений на уровне семейства производится по данным 18S РНК. На основании полученных нами молекулярных данных и данных по другим видам полихет, взятых из генбанка, было показано, что A. îaonicola однозначно попадает в семейство спионид и является близким родственником ScoMepis squamaia.

3. Описание внешней морфологии самца и самки

Самка Л. Iaonicola длиной в живом состоянии до 2,5 см, с спереди расширенным и округлым простомиум. Пальпы достигают XIII сегмента, в основании имеют обкладку (рис 1). Двуветвистые параподии имеют нотоподиальную и невроподиальную послещетинковые лопасти (рис I). Параподия I сегмента несет один пучок нотоподиальных щетинок. Жабры, начиная со II сегмента, срастаются с нотоподиальными лопастями. Питпдий не несет никаких придатков. Анус терминальный (рис 1). Все исследованные нами экземпляры самок имели ооциты, которые располагаются в полости тела (рис 1), в районе параподий с

22-34 щетинконосного сегмента (ЩС) по 35-55 ЩС. По внешней морфологии самок АзеЮсЫатугая 1аотсо1а несомненно принадлежит к семейству Брюшйае.

. Самцы - небольшие черви (ширина I сегмента до 0,17- 0,5 мм, длина тела: 0,75- 2,55 мм, 9-14 3+сегаеитов), уплощенных в дорсо - вентральном направлении. 8 среднем длина самца в 10 раз меньше чем длина тела самки. Передний конец тела не несет никаких придатков, по периметру головного конца могут располагаться 5 глазных пятен. Нухальные органы не обнаружены. Конусовидные параподии лишены щетинок. Пигидий в виде небольшого валика, лишен придатков, анальное отверстие также открывается терминально. В полости тела с I по последний сегмент тела были обнаружены половые продукты. При этом в разных частях сегментов концентрация гамет может быть различна. В ряде случаев половые клетки могут занимать почти весь внутренний объем полости сегмента. В полости тела самцов присутствуют половые клетки на разных стадиях. На некоторых гистологических срезах было видно, что протоки метанефридиев заполнены половыми клетками.

4, Расположение самца на самке, описание зоны контакта

' ' 1 * ' ' '

Все исследованные самки были заселены самцами. Самцы располагаются на дорсальной стороне самок и ориентированы вдоль продольной оси хозяина -самки. Самец может прикрепляться на спинной стороне хозяина на различных сегментах переднего отдела тела (от первого до 60 ЩС), строго медианно или сбоку от центра сегмента. Больше всего самцов прикрепляются в первой половине тела самки, на 22-25 сегментах. На одной самке может присутствовать от одного до четырех особей самцов, которые располагаются на одном сегменте, соседних сегментах или на далеко отстоящих друг от друга сегментах. Чаще всего на самке обитает один паразитический самец. Самец А. 1аотсо1а прикреплен к самке постоянно и неспособен от нее отделится. Прн первых исследованиях казалось, что самец обращен своей вентральной стороной к дорсальной стороне самки, в пользу чего свидетельствовали такие признаки, как расположение параподий самца и наличие глаз. Однако на гистологических поперечных срезах через самца и самку одновременно ясно видно, что брюшная нервная цепочка самца находится на верхней стороне, что натолкнуло на мысль о том, что самец располагается спинной стороной тела к самке. Место контакта самца и самки. Глотка самца продвинута

далеко в целомическую полость самки и открывается в нее очень маленьким отверстием. Просвет глотки узкий. Глотка представляет собой мешковидное > образование, лишенное стилетов и мускулатуры. В месте контакта ткани обоих особей срастаются, так что граница между особями трудно определима. Кутикула одной особи переходит в кутикулу другой, также трудно найти границу между покровными эпителиямн двух особей. По данным гистологических исследований, эпителий самца и самки сливается и образует ткань срастания, которая опоясывает основание глотки. По данным электронной микроскопии ткань срастания представляет собой образование, состоящее из мышечных элементов, эпителиальных клеток и кровеносных сосудов.

5. Анатомия и ультраструктура самца и самки. Кутикула самца и самки имеет два слоя: бази- и эпикутикулу, в которой содержаться беспорядочно разбросанные коллагеновые волокна. Всю кутикулу пронизывают микровилли. Целомический миоэпителий самца может быть стратифицированный и нестратнфицированный. У самки отмечен только стратифицированный. Миоцихы у самца и самки косоисчерченные циркумнарные.

Мышечная система передней части тела самца. Передний конец тела вдается в целомическую полость самки и имеет хорошо развитую мускулатуру. Продольные вентральные и дорсальные пучки мышц заходят в полость тела самки, при этом совершают двойной поворот. Продольные мышцы заходят в глотку, образуя внутри нее сетку (околоротовой комплекс мышц) из продольных и поперечных элементов. Передняя часть тела самца, находящаяся в полости тела самки представлена в основном кольцевой мускулатурой, которая между дорсальными элементами дает гребень (рис 2 А, В). Мускулатуру сегментов тела можно разделить на мускулатуру стенки тела и другие элемента. Стенка тела представлена продольными и трансверсалькыми элементами. Есть два хорошо развитых дорсальных валика и четыре вентральных (рис 2 С, О). Кишка имеет мышечную обкладку из поперечно ориентированных волокон. Параподии самца в вдде валика, лишенного щетинок и ацикул. В стешу параподии заходят поперечные мышцы стенки тела (рис 2 С, О).

Передняя часть тела самки имеет хорошо развитую мускулатуру. Четыре продольных валика мускулатуры располагаются дорсолатерально и вентрально.

Комплекс параподиальных мышц также хорошо развит. Имеется пучок мышц, состоящий как минимум из четырех крупных мышечных элементов, идущий к нотоподии и пучок, идущий к невроподии. Продольная мускулатура заднего отдела тела развита слабо. По данным гистологических исследований, продольные пучки развиты не так сильно, как в переднем, а на поперечных срезах иногда вообще не заметны.

Нервная система самца интраэпителнального типа. В месте прикрепления самца к самке оба ствола брюшной нервной цепочки поворачиваются на 90 градусов (рис 3 В). Дифференцированного головного мозга, как и оформленных ганглиев, в зоне окологлоточных коннективов нет. Окологлоточные коннектнвы разделяются на два корешка. Оформленных ганглиев не обнаружено. Ядра нервных клеток располагаются диффузно вдоль стволов (рис 3 С). Нервная система самки интраэпителиального типа, состоит из брюшной нервной цепочки, окологлоточных коннектив и головного мозга, в который входят соответствующие комиссуры. Окологлоточные коннективы разделяются на две ветви: вентральный и дорсальный корешки окологлоточного коннектива (рис 3 А).

Кровеносная система самца хорошо развита; состоит из двух основных продольных сосудов - спинного и брюшного, сегментарных сосудов и хорошо развитого околокишечного синуса. Кровеносная система самки состоит из спинного и брюшного сосудов, проходящими между базальной пластинкой мезентериев, сегментарными сосудами. Околокишечный синус слабо развит.

Пищеварительная система самца: кишка развита очень хорошо, в просвете есть содержимое. Пищеварительная система самки состоит из терминального ротового отверстия, глотки, кишки и расположенного терминально анального отверстия. Глотка самки имеет дорсолатеральные ресничные лопасти. Половые клетки самца на разных стадиях развития свободно располагаются в полости тела, могут занимать почти весь объем полости сегмента. В полости самцов А. 1аотсо!а были обнаружены следующие стадии сперматогенеза: сперматиды на ранней стадии, на более поздней стадии, зрелые сперматозоиды, которые имеют сильно удлиненную торпедовидную форму с длинным жгутиком. У всех исследованных нами самок были обнаружены ооциты, расположенные в дорсолатеральной части полости тела в районе с 22-34 по 35-55 щетинконосных

сегментов. При наблюдении за живыми экземплярами ооциты видно сквозь

покровы тела.

Обсуждение

1. Обсуждение таксономического положения A. laonicola по морфологическим и молекулярным данным

По результатам молекулярных исследований COI, ITS участков генома показано, что паразитические особи принадлежат к тому же виду что и хозяева, и являются карликовыми самцами этого вида. Внешняя морфология catoóie и самцов очень сильно отличается, поэтому неудивительно, что изначально их описали как животных из разных семейств (Цетлин, 1985). По внешней морфологии самка, несомненно, является представителем сем. Spíonídae. Внешняя морфология самца столь бедна признаками, что отнести этих животных к какому либо определенному таксону полихет весьма затруднительно (у самцов отсутствуют какие-либо придатки на головном конце, а также жабры, щетинки, поднальные усики и пр.). Поэтому возник вопрос: насколько близки внутренняя морфология самца и самки?

Наши исследования показали, что на микроанатомическом и ультраструюурном уровнях самцы и самки A.laonicola демонстрируют целый ряд сходных признаков, что подтверждает данные молекулярно- генетического анализа. Кутикула самца и самки обнаруживает несомненное сходство. У обеих особей в кутикуле можно выделить эпикутикулу, которая образована электронно-плотными гранулами, и хорошо развитую базикутикулу, в которой в свою очередь можно, выделить два слоя. Мускулатура самца и самки в полной мере отвечает общему плану строения мышечной системы полихет. Несмотря на неподвижный образ жизни, мышечная система паразитического самца хорошо развита и имеет ряд схожих черт с другими спионидами (Filippowa et all., 2005). Сильные отличия в

.Iffг-

образе жизни самки и самца отражаются на развитии мускулатуры. Несмотря на это, в строении мышечной системы обнаруживается довольно много общих черт.

' ' 'i'' г,'

Как у самца, так и у самки хорошо развиты и одинаково расположены валики продольной мускулатуры. Как у самца, , так и у самки развит целомичёский миоэпителий, покрывающий кишку с поперечно расположенными филаментами, В ультратонком строении продольных мышечных валиков самца и самки также можно отметить некоторое сходство. Так продольные валики у обеих особей

состоят го одного ряда миоцитов. У косоисчерчеиных миоцитов как у самца так и самки циркомиарное расположение филаментов. Однако у самца отмечено два типа строения валиков, а у самки один. Оба типа миоэпителия также отмечены для некоторых спионид (ВаПое1ошеш, 1994).

Полость тела самца и самки устроена сходно: имеются полости сегментов, разделенные диссепиментами и мезентериями. Между базальной мембраной мезентерия проходят крупные брюшной и спинной кровеносные сосуды, а в диссепименгах сегментарные кольцевые кровеносные сосуды.

План строения кровеносной системы самца и самки одинаков, но есть некоторые отличия, так, у самца лучше развит околокишечный синус.

Таким образом, несмотря на сильные отличия во внешней морфологии самца и самки, а также образе жизни обеих особей, целый ряд анатомических и ультраструкгурных признаков строения систем органов свидетельствуют о принадлежности и самца и самки к БрюпМае. Такими признаками являются строение кутикулы, строение миоэпителия и выстилки целома, общая топография и организация мышечной, пищеварительной и кровеносной систем. Поскольку самец и самка не имеют никаких общих черт во внешней морфологии, а у самца нет таксономических признаков, позволяющих ^определить систематическое положение, то таксономическую принадлежность Лзаоса1ату2а$ 1аотсо1а можно определить единственно по внешней морфологии самки.

Уточнение таксономического положения^. 1аоп1со1а Самка А. 1аотсо1а, несомненно, относится к семейству БрюшсХае по таким признакам как наличие пальп, строению передней части, строению параподий и жабр. Однако родовая принадлежность требует уточнения. В первоописании (Цетлин, 1985) самка отнесена к роду Ьаопке, но проведенные нами более подробные исследования внешней морфологии показывают наибольшее сходство по всем, диагностическим признакам с двумя родами; Ьаотсе и ЗсоШер15. Признаков, сближающих самку с родом Ьаотсе (форма простомиума и наличие хорошо выраженной папиллы) меньше, чем с 5со1е1ер1в (наличие крючковидных щетинок в нотоподиях, форма жабр, строение спинного чувствительного органа). По результатам анализа 18 вКМА можно сделать заключение, что А.1аотсо1а \\ъ

генетически изученных ранее видов (В1е1<1от е* а!., 2003) наиболее близок к виду 8со1е1ер1$ щиатсЧа.

Род Азе^ссйатугаз перемещен в сем. Брюшдае. В работе дан новый диагноз этого рода.

3. Особенности биологии карликовых самцов

Расположение самцов на самке.

Самка строит трубки с мягкими стенками глубоко в толще грунта. Хотя прямых наблюдений за поведением животных внутри трубок - норок нет, скорее всего, самка периодически меняет положение в трубке. При этом ресничные структуры, расположенные на жабрах, создают ток воды по спинной стороне. Эти факторы обуславливают расположение самца на самке. Самец прикрепляется на дорсальной стороне вдоль продольной оси самки, чаще всего в первой половине туловища, что видимо, связано с более плотной стенкой тела самки в передних сегментах.

Зона контакта.

Самец прикрепляется к самке с помощью переднего конца тела. При этом отделить одну особь от другой невозможно. Вокруг мешковидного образования в полости тела самки образуется зона контакта. По данным ТЭМ кутикула самки переходит без видимой границы в кутикулу самца, ткани одной особи переходят в покровные ткани другой, что прослеживается по гистологическим срезам и подтверждается данными электронной микроскопии. Также прикрепительными элементами служат небольшие отростки мышечных структур переднего конца самца, как показано при изучении мышечной системы с помощью ЛСМ.

Гомология части тела самца, погруженного в самку с другими органами успионид.

Передний конец самца сильно' модифицирован, поскольку служит для прикрепления к самке. В первоописании паразитической полихеты А. 1аотсо\а часть тела, погруженная в тело самки, называлось глоткой (Цетлин, 1985), пО аналогии с прикрепительной глоткой Са1атугаз атрЫаетсо1а, Этот вид паразитической полихеты имеет мускульную сосущую глотку, проникающую в тело хозяина (Аг^йазоп, 1932). Однако после определения таксономического

положения А, 1аотсо1а возник вопрос о гомологии прикрепительного органа. Спионнды не имеют аксиальной глотки. По способу питания — микрофаги; птцедобывательный аппарат представлен парными пальпами и фарингеальными структурами (Цетлин, 1992). Однако у взрослой самки не отмечено вентрального фаренгиального органа, как, например. Из этого следует, что подобные глоточные структуры не характерны для рода Азе^сЫатугаз. При сравнении мышечной системы самца и Рпопозрю сиг1/ега отмечено явное сходство, оба вида имеют околоротовой комплекс мышц, на дорсальной стороне переднего конца имеется гребень (Филиппова, 2004). Таким образом, в тело самки, по всей видимости, проникает передняя часть тела самца до окологлоточного нервного кольца» а не выворачивающаяся глотка, как можно было предположить.

Положение тела самца.

Складывается впечатление, что самец вентральной стороной прилегает к дорсальной стороне самки. Однако, по сериям гистологических срезов, стало очевидно, что самец обращен своей дорсальной стороной к дорсальной стороне самки. Можно предположить что, личинка при оседании так или иначе попадает в норку самки и двигается вдоль трубки, она доползает до самки и попадает на дорсальную сторону тела, В процессе прикрепления самец ориентируется вдоль продольной оси тела самки, головным концом в сторону головы самки и вентральной стороной тела вверх.

Питание карликового самца.

Очевидно, что самец осуществляет питание за счет самки, поскольку ведет прикрепленный образ жизни и ротовое отверстие погружено в полость самки. Можно высказать две гипотезы о способе питания: самец питается за счет содержимого целомической полости самки. В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие хорошо развитой кишки самца и ротового отверстия, открывающегося в полоста самки, наличие неоформленного содержимого в кишке. С другой стороны, вокруг глотки имеется так называемая зона срастания, которая представляет собой переплетение эпителия и кровеносных сосудов самца и самки. Вполне вероятно, что самец получает питательные вещества непосредственно через кровеносную систему в зоне срастания. Подобный способ

питания описан только для паразитического самца глубоководных удильщиков (Münk, 2000). Возможно, самец совмещает оба способа питания.

Первый случай прикрепления и срастания с самкой карликовых самцов у аннелид

Подобное прикрепление самца к самке, помимо A. laonicola, известно только у представителей одного семейства глубоководных удильщиков, мелкий самец которого прирастает к более крупной самке с брюшной стороны. При этом ткани самца полностью срастаются с тканями самки, образуя переплетение сосудов. Пищеварительная система и глаза карликового самца постепенно редуцируются, и он начинает питаться за счет самки через ткань срастания, напоминающую плаценту (Münk, 2000). Среди полихет, как и среди других беспозвоночных подобного взаимодействия не известно.

4. О неотеническом происхождении карликового паразитического самца.

Самец имеет организацию взрослой полихеты с хорошо развитыми диссепиментами, кровеносной, мышечной, пищеварительной системами. Изменения, связанные с прикрепленным образом жизни, затронули в основном внешнюю морфологию (олигомерность, отсутствие придатков на голове, отсутствие щетинок). Однако изучение тонкого строения и проведение реконструкции нервной системы позволило предположить неотеническое происхождение самца.

Означает ли, что переход к паразитическому образу жизни (и возможно определение пола) происходит у А. laonicola на стадии трохофоры или более поздней стадии? Спиониды - семейство, обладающее разнообразными типами онтогенеза и размножения. В планктон выходит сформированная многосегментная нектохета. На стадии оседания нектохета представляет собой уже полностью сформированную спиониду с довольно большим количеством сегментов, с развитыми пальпами и глазами (Blake and Amofsky, 1999; Свешников, 1978). По числу сегментов, паразитические самцы асетокаламизаса вполне соответствуют оседающим нектохетам. Можно предположить, что прикрепление самца происходит на стадии нектохеты.

5. Жизненный цикл.

Имеющиеся у нас данные позволяют предложить реконструкцию некоторых этапов жизненного цикла A. laonicola. По строению и форме ядра, средней части и наличии длинного жгутика зрелый сперматозоид Л. laonicola относится к типу «introsperm» по классификации Jamieson и Rouse (Jamieson and Rouse, 1989). Поскольку ингросперма характерна для внутреннего оплодотворения или псевдокопуляции (Rouse, 1999) в облаке слизи, то можно предположить, что самец формирует сперматофор и откладывает его в облако слизи, которое выделяет самка вместе с . ооцитами. При этом нерест половых продуктов синхронизирован. Личинки A. laonicola нами обнаружены не были, поэтому мы можем только предполагать, что развитие до стадии планктонной стадии происходит в трубке самки. Вероятно, личинка A. laonicola планктотрофная, поскольку самец имеет хорошо развитую кишку. Если пол определяется гормонально, как у бонеллид (Berec L. et all., 2005), то, при оседании личинки на субстрат, начинает развиваться самка, которая уже на этой стадии начинает строить норку. Если же личинка оседает около норки самки, то она ползет до самки и, прикрепляясь с дорсальной стороны, развивается в самца. Если определение пола генетическое, то молодь самцов должна скитаться по дну, или плавать, а при оседании самки превращаются в крупных донных червей, а самцы соответственно в карликовых.

Местообитания.

По нашим данным A, laonicola обитает в сублиторали в биоценозе Modiolus modiolus. Этот тнп донных сообществ очень широко распространен в мелководных участках Кандалакшского залива (Малютин, 1980). Однако, несмотря на огромный объем количественных и качественных бентосных проб A, laonicola нигде, кроме типовой местности обнаружен не был. Это можно объяснить тем, что типовая местность - единственное место обитания A. laonicola, в исследованном нами районе, либо тем, что пробы, которые отбирались ранее для изучения бентоса Белого моря доставались и обрабатывались методом, при котором не сохранялись самки A. laonicola, .

6. Первый случай облиго mu ого эктопаразитического образа жизни самца у аннелид

Самец A. taonicola по внутренней организации (за исключением олигомерности и строении нервной системы) вполне соответствует взрослым полихетам. Это отличает большинства известных карликовых самцов у аннелид, находящихся на уровне организации, соответствующем личинке - трохофоре.

Половой диморфизм у A. laonicola развивается в условиях низкой плотности популяции (1 экземпляр на квадратный метр). При постоянном прикреплении самца оплодотворегае обеспечено практически на 100 процентов. Предпосылкой для появления карликового самца является крайне разнообразная биология семейства спионид.

Выводы

1. Молекулярно-генетические исследования (COI, ITS1, 18 sRNA) показали, что A, laonicola, описанный ранее как паразит крупной спиониды, относятся к тому же виду что и хозяин.

2. Исследования внутренней морфологии (кутикулы, стенки тела, пищеварительной системы) подтверждают, что паразит A. laonicola относится к тому же виду, что и хозяин и является карликовым самцом.

3. Исходя из признаков внешней морфологии самки и данных секвенирования A. laonicola относится к семейству Spionidae и близок к роду Scolelepis.

4. Род Asetocálamyzas перенесен из семейства Calamyzidae в семейство Spionidae.

5. Отличия между самцом и самкой затрагивают внешнюю морфологию, строение нервной системы и строение мышечной системы передней части тела. В организации нервной системы самца прослеживается ряд упрощений: отсутствие оформленных ганглиев, редукция глаз, хорошее развитие периферической системы, что в сочетании с особенностями биологии Spionidae позволяют предположить неотеническое происхождение самца.

6. Самец A. laonicola имеет типичную для взрослых полихет внутреннюю организацию (наличие полных диссепименгов и мезентериев, хорошо развитых кровеносной, мышечной, половой, пищеварительной систем), что

отличает его от карликовых самцов других аннелид, уровень организации которых соответствует трохофоре.

7. Исследования мышечной и нервной систем показали, что самец расположен вентральной стороной вверх, при этом передний конец тела находится в полости самки, при прикреплении происходит двойной: поворот на 90 и 180 градусов передней части тела относительно продольной оси.

8. В месте прикрепления самца к самке образуется зона контакта - ткань слияния покровного эпителия и кровеносных сосудов обеих особей. Подобный способ взаимодействия между разнополыми особями одного вида впервые описан для беспозвоночных животных.

Список публикаций по теме диссертации

1. Vortsepneva Е., Zhadan A., Tzetlin A. Spermatogenesis and sperm ultrastmcture of the aberrant polychaete Asetocalamyzas laonicola, ectoparasite of Scolelepis sp. (Polychaeta, Spionidae). 8th International Polychaete Conference, Madrid, Spain. P. 46,2004

2. Tzetlin A., Vortsepneva E., Zhadan A.. Morphology of the aberrant parasitic polychaete Asetocalamyzas laonicola Tzetlin, 1985.8th International Polychaete Conference, Madrid, Spain. P. 47,2004

3. Vortsepneva E., Zhadan A., Tzetlin A. Spermatogenesis and sperm ultrastructure of the aberrant polychaete Asetocalamyzas laonicola, ectoparasite of Scolelepis sp. (Polychaeta, Spionidae). Scientia Marina. 2, p. 15 - 24,2006.

4. Ворцепнева E. В., Жадан А. Э., Мокиевский В. О. Размерная структура популяции жизненный цикл Cossura sp. в Белом море. Водные экосистемы и организмы-4. Материалы конференции Москва, 2003

5. Ворцепнева Е. В., Жадан А. Э., Цетлин А. Б. Морфлогнческие адаптации карликовых самцов у аннелид с описанием эктопаразитического самца Asetocalamyzas laonicola (Polychae ta, Spionidae). Материалы международной конференции, посвященнной 100-летию со дня рождения академика

А.* И. Иванова. Проблемы эволюционной морфологии животных. С.-П.: сгр 20-21,2006.

Рис 1

Внешняя морфолопи сам к* Asetocalamyzas iaomcola.

А. Внешний вял передней части тела. Масштаб 3 мм, В. Первая парашуии о ода)« веэроподнешьным сучком щетинок, шшзиадошЯ пучок реснвчек отсутствует. Масштаб 500 мкм. С. Паратдая зазнеП частя тела. Жабра отсутствуя; развита тояысо небольшая Нотоподиальная лопасть. Масштаб 500 мкм.

D. Параподня передней частя тела. Нотогодвальная л опасть срослась полностью с жаброй. Масштаб 1 мм

E. Задний отдел тепа самки. Лопасти параподий практически исчезакл, анальная попасть не весет никаких придатков. Масштаб 1 мм. F. Крючковидная калюшошфованяая шетянка среднего отдела тела. Вид сбоку, чгш> видно один апикальный более крупный зубец и два проксимальных. Масштаб 10 мкм. G. Крючковидная калюоюннрованная щетвнка среднего тлела тела. Вид в фас. видно один апикальный н один проксимальные зубец. Машгаб 10 мкм.

Обозначения: bpl - основание падьп; g • кишка; gi - жабры: к - карункул;

пер - вевроподкальнал лопасть паралааии; по - нухальные органьцпор - нотогюдкальвая лопасть параподии; per - перистомнуи; рг - простом пум; w - боковые крылья перистошума; у - пазные rurnia.

С D

Рис 2

Схема строения переднего конца тела самца.

А. Серым цветом изображен контур стенки тела. Два продольных вентральных валика заходят в полость тела самки, между ними располагаются трансверсальные элементы стенки тела и вентральные парам еди-альные валики. В теле самки продольные валики делают поворот на 90 градусов, мевду вентральными образуется омолоротовой комплекс мьшш, между дорсальными - гребень. Масштаб 300 мкм. В. Схема строения мускулатуры переднего конца. Снят верхний слой. Правый вентральный валик изгибаясь на 90 градусов идет назад, дорсальный левый идет вперед Оба дорсальных валика контактируют с продольными элементами. Масштаб 300 мкм. С. Схема строения одного сегмента тела, вид сбоку. Масштаб 100 мкм, D. Вид сбоку, латеральная часть сегмента отсутствует. Масштаб 100 мкм.

Обозначения: сст - околоротовой комплекс мышц; cm - кольцевые элементы част» тела самца, которые в полости тела; dim-дорсальный продольный валик; dorm - дорсальные мышцьг, dim-дорсальный продольный валик; g - мышечные элементы кишки; gr - гребень; tarn-латеральные трансверсальные мышцы; mem - мышцы мезентерия; рагш - мышцы параподий; segm - сегментарные косые одиночные мышцы; рт - продольные элементы части тела самца, которые в полости тела; vim - продольный вентральный валик; vplm - вентральный пзрамедиальиый продольный валик; vtm - вентральные трансверсальные мышцы.

ус

>

РнсЗ

А. Схема строения нервной системы переднего конца тела самки. Пунктиром показан дорсальный ганглий, характерный для спионид, но не найденный у А, laonlcola. Масштаб 20 мкм. В. Схема строения нервной системы головного монца и первых четырех сегментов самца. Нервная система туловищных сегментов не детализирована. Масштаб 300 мкм.С. Схема строения нервной системы двух туловищных сегментов. Серой непрерывной линией обозначена стенка тела. Пунктирной обозначена граница более подробной схемы строения и менее подробной. Масштаб 300 мкм.

Обозначения: сс- окологлоточное кольцо; ceg- церебральный ганглий; eg- комиссурный ганглий; cîp- пучок ресничек; dg- дорсальный гангмий; din- дорсальный продольный нерв; drce- дорсальный корешок окологлоточного; шп - непарный медианный нерв; п - ядро; пл- нухалышй нерв; par» лараподия; рп - паршюднальный нерв; sgn- стоматогастрнческнй нерв; sn-ссгментарный нерв; tn - трансверс аяькый нерв; ve- вентральная цепочка; vin- вентролатеральный продольный нерв; vrec- вентральный корешок окологлоточного коннектива; у- глазное пятно.

Заказ №636. Объем 1п.л. Тираж 100экз. Отпечатано в ООО «Петроруш» г.Москва,ул.Палиха 2а.тел.250-92-06 www.postalor.ni

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ворцепнева, Елена Владимировна

Введение.

Обзор литературы.

1. История изучения полихет Белого моря.

2. Морфологический очерк спионид.

3. Краткий обзор по биологии спионид.

Материал и методы.

1. Сбор материала.

2. Промыв и разбор проб.

3. Фиксация.

4. Методы морфологических исследований.

5. Методы молекулярных исследований.

Результаты.

1. Местообитание и плотность популяции.

2. Результаты молекулярных исследований и филогенетический анализ.

3. Описание внешней морфологии самца и самки.

4. Расположение самца на самке, описание зоны контакта.

5. Описание внутренней морфологии самца и самки.

5.1. Кутикула и эпителий.

5.2. Строение полости тела.

5.3. Строение мышечной системы.

5.4. Описание нервной системы и органов чувств самца и самки.

5.5. Описание кровеносной системы самца и самки.

5.6. Описание пищеварительной системы самца и самки.

5.7. Описание половой системы.

Обсуждение.

1. Обсуждение таксономического положения Asetocalamyzas laonicola по морфологическим и молекулярным данным.

3. Особенности биологии карликовых самцов.

Расположение самцов на самке.

Зона контакта.

Гомология части тела самца, погруженного в самку с другими органами у спионид.

Положение тела самца.

Предположения о способе питания карликового самца.

Первый случай прикрепления и срастания с самкой карликовых самцов у аннелид.

4.0 неотеническом происхождении карликового паразитического самца.

Сравнение нервной системы самца и самки.

Стадия на которой самец прикрепляется к самке.

5. Жизненный цикл.

Тип оплодотворения и развитие.

Определение пола.

Местообитание Asetocalamyzas laonicola.

6. Первый случай облигатного эктопаразитического образа жизни самца у аннелид.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Asetocalamyzas Laonicola Tzetlin, 1985 (Spionidae)-полихета с карликовыми эктопаразитическими самцами: морфология и ультраструктура"

Половой диморфизм - широко распространенное явление в животном мире. В разных группах оно варьирует от различий в цвете и размерах тела до карликовости самцов. У аннелид половой диморфизм в основном выражается в отличие пропорций и размеров тела самца от самки, как у эктопапазитической полихеты Calamyzas amphictenicola из семейства Calamyzidae (Adwidsson, 1932), или отличиях в морфологии. Так в роде Ophryotrocha (Dorvilleidae) самец и самка отличаются по форме и размерам челюстей (Akesson, 1975; Цетлин, 1980; Tzetlin and Purschke, 2005). О. cosmetandra отличается от всех остальных видов сильным половым диморфизмом, который выражен в разнличной форме и степени развития щетинок у самца и самки (Ouge, 1990). У самцов Autolitus могут развиваться головные придатки (Nigren, 2003), как и у глубоководных альвинеллид СParalvinella grasslei (Zal et al., 1994; McHuge, 1995; Zhadan et al.,2000)). У глубоководных полиноид отличия самца и самки заключаются в наличии придатков на брюшной стороне и строении пигидия (Jolivet et al., 2000). У Harmotoe imbricata половой диморфизм проявляется только в период размножения и заключается в разном строении нефридиальной папиллы (Daly, 1972; Бритаев и Иванова, 1985). В семействе Spionidae самец и самка, насколько это известно, могут отличаться по расположению жабр, при сохранении примерно одинаковых размеров (Prionospio) (Maciolek, 1984) и строению нухального органа (Pygospio) (McHuge, 1987).

Случаи паразитирования самцов на самках относительно редки. Еще реже встречаются виды, у которых карликовые самцы не только паразитируют, но и неподвижно закреплены на самках. Подобные примеры известны для рыб (10 родов из 5 семейств у глубоководных удильщиков (Sheldlock at al., 2004)), у которых самец срастается с самкой на тканевом уровне так, что невозможно отделить одну особь от другой. (Munk, 2000). Среди беспозвоночных известен единственный случай настоящего срастания тканей у моногенеи Diplozoon paradoxum (Monogenoidea), паразитирующих на жабрах пресноводных карповых рыб (Догель, 1981). Однако в этом случае имеет место срастание двух гермафродитных особей.

Карликовые самцы, как крайний случай проявления полового диморфизма, редко встречаются у аннелид, известны для некоторых мизостомид, сибоглинид, динофилид и эхиурид. Большинство Myzostomida являются протерандрическими гермафродитами. Жизненный цикл проходит сначала через функциональную мужскую стадию, потом гермафродитную, далее у некоторых видов женскую стадию. Оплодотворение происходит через перенос сперматофора от одной особи к другой (Grygier, 2000). В некоторых семействах развивается половой диморфизм. Виды рода Myzostoma имеют довольно крупную самку с небольшим хоботком и мелкого самца без маргинальных цирр. В семействе Pulvinomyzostomatidae, с одним видом Pulvinomyzostomum pulvinar, паразитом криноид, небольшой самец обитает на самке или около рта хозяина, если нет поблизости самки. Переход от стадии самца к самке происходит при отсутствии самки. При этом модифицируется вентральная часть тела, ротовое отверстие передвигается на дорсальную сторону. Хоботок формируется, как возвышение стенки тела, дающей начало ротовой полости, становится вытянутой как папилла (Craff, 1877; Eeckhaut and Jangoux, 1992).

У мелких Siboglinidae (Polychaeta, Annelida) из рода Osedax образующих плотные популяции на костях скелетов китов, лежащих на дне, в трубке свободноживущей самки может быть до 111 карликовых (паразитических или симбиотических) самцов. Самцы гораздо мельче самки, устроены как типичная трохофора Siboglinidae, они забиты развивающимися спермиями и довольно часто имеют капли желтка (Rouse et al., 2004).

Интерстициальные Dinophilus gyrociliatus (Polychaeta, Dinophilidae) также имеют карликового самца. Самка D. gyrociliatus откладывает в яйцевой кокон 4 ооцита. Три, из которых крупные и являются будущими самками, а один мелкий, из которого вылупляется карликовый самец. Он представляет собой трохофору с совокупительным органом и семенным мешком, забитым сперматозоидами. Этот самец оплодотворяет эмбрионы самок, после чего погибает, не выходя из кладки (Westheide,1990).

Самцы Bonellidae (Annelida, Echiurida) являются полу паразитическими или полностью паразитическими, с частично редуцированными органами. Турбеляриеподобные с ресничной эктодермой, с одним, за редким исключением двумя нефридиями, которые являются семенными мешками (Schuchert, Rieger, 1990). Как правило, самцы живут на самке или внутри самки, в кишке, в нефридиях, на задней части хобота, в специальном слепом выросте или андроцее, открывающемся между двумя нефридиями. Самцы бонеллии полностью покрыты ресничками, что является неотенической чертой (Fisher 1946).

Таким образом, у Osedax, Dinophilus и у Bonellidae, паразитические самцы имеют упрощенную организацию с сохранением неотенических признаков. Карликовые самцы представляют собой несегментированные формы, по уровню организации соответствующие трохофорной личинке, типичной для полихет, не питающейся самостоятельно.

Однако ни один случай наличия карликовых, облигатно - эктопаразитических самцов не описан для полихет и для каких-либо близких таксонов аннелид. Среди беспозвоночных не обнаруживается тесного взаимодействия между разнополыми особями.

Поскольку срастание самца с самкой и облигатный эктопаразитизм карликового самца явления неизвестные не только для аннелид, но и для беспозвоночных животных в целом, то случай Asetocalamyzas laonicola вызывает особый интерес и определяет актуальность работы.

A. laonicola Tzetlin 1985, облигатная эктопаразитическая полихета была описана по единственному экземпляру, найденному на крупной спиониде, идентифицированной как Laonice cirrata в сублиторали Кандалакшского залива Белого моря. Род Asetocalamyzas Tzetlin, 1985 в первоописании относится к семейству Calamyzidae (Hartman-Schroder 1971). Помимо Asetocalamyzas к этому семейству относится еще один представитель монотипического рода Calamyzas - С amphictenicola Arwidsson, 1932. Это полихета, паразитирующая на жабрах Amphicteus gunneri (Arwidsson, 1932) В связи с недостатком ярко выраженных внешних морфологических признаков A. laonicola существовала вероятность того, что эта форма является представителем другого, возможно, еще не описанного таксона аннелид.

С 2001 года по 2006 годы в окрестностях Беломорской биостанции МГУ (типовая местность) было поймано 36 экземпляров A. laonicola.

Предварительные исследования и наблюдения показали что: 1) Степень заражения паразитами хозяев составляет 100 % 6

2) Все хозяева являются самками и все паразиты - самцами.

Эти исследования позволили предположить альтернативную гипотезу о том, что A. laonicola представляют собой карликовых паразитических самцов, обитающих на теле самок - спионид.

Цели и задачи

Целью данной работы является исследование морфологии и биологии А. laonicola, а также определение таксономического положения в системе аннелид. В рамках поставленной цели были определены следующие задачи:

• Проведение молекулярно-филогенетических исследований и анализ их данных: исследование последовательности гена цитохромоксидазы (COI), ITS1 участка, 18 sRNA.

• Изучение внутренней и внешней морфологии и ультратонкого строения различных систем органов паразитических особей и хозяев: кутикулы и покровного эпителия, выстилки целомической полости, анатомии и ультратонкого строения мышечной системы, анатомии и ультратонкого строения пищеварительной системы, морфологии нервной систем.

• Изучение зоны контакта и места срастания для определения характера взаимоотношений паразитов и хозяев и способа питания паразита.

• Определение таксономического положения A. laonicola.

• Изучение местообитания и биологии A. laonicola. Научная новизна

• Основываясь на данных сравнительного анализа расшифрованных последовательностей генома A. laonicola (цитохром оксидаза (COI), ITS1 участка и 18 sRNA) показано, что облигатный эктопаразит A. laonicola, описанный ранее как представитель семейства Calamyzidae, относится к тому же виду, что и хозяин и является карликовым самцом.

• Анализ 18 sRNA у A. laonicola подтверждает принадлежность этого вида к сем. Spionidae и его близость к роду Scolelepis.

• Изучена внешняя морфология самки Asetocalamyzas. Основываясь на этих исследованиях определено таксономическое положение A. laonicola в сем.

Spionidae. Род Asetocalamyzas перенесен из семейства Calamyzidae в семейство Spionidae.

• На основании данных о внутренней морфологии подтверждена принадлежность карликового паразитического самеца A. laonicola (имеет целый ряд признаков, которые подтверждают его принадлежность) к сем. Spionidae.

• Впервые исследованы нервная и мышечная системы A. laonicola. В результате созданы полные трехмерные реконструкции строения этих систем карликового паразитического самца.

• Дан анализ организации карликовых паразитических самцов A. laonicola, который позволил высказать гипотезу о неотенической природе самца и характере жизненного цикла.

• Впервые, не только для аннелид, но и для всех беспозвоночных животных, описан облигатный эктопаразитический карликовый самец, срастающийся с телом самки. Анализ электронно-микроскопических данных о строении зоны контакта позволил высказать гипотезы о механизме питания паразитической особи.

Апробация результатов диссертации

Результаты работы были представлены на VIII международной конференции по Polychaeta (Испания, 2004), на VIII научной конференции Беломорской Биологической станции 2003, на всероссийской конференции «Проблемы эволюционной морфологии» памяти академика А.В.Иванова (Санкт-Петербург, 2006), на заседании кафедры зоологии беспозвоночных, МГУ, Биологический факультет (2006). Публикации

По теме диссертации подготовлено пять работ, опубликовано 2 тезисов и 1 статья, 1 статья и 1 тезисы в печати. Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору А. Б. Цетлину за моральную поддержку и помощь на всех этапах выполнения работы. Автор признателен кафедре Зоологии беспозвоночных за возможность проведения настоящей работы заботу и внимание на всех этапах обучения в аспирантуре. Заведующему лабораторией электронной микроскопии Биологического факультета Г.Н. Давидовичу и всем сотрудникам этой лаборатории за помощь в проведении электронно-микроскопических исследований, заведующему лаборатории электронной микроскопии в ИБР РАН Д. В. Гуляеву и сотруднику этой же лаборатории Е. Цитрину за предоставление рабочего места и необходимых реактивов, а также помощь при исследовании нервной и мышечной систем с помощью лазерного сканирующего микроскопа. Заведующему лабораторией ИБР РАН Н. С. Мюге за руководство и участие в проведении и анализе данных по сиквенированию COI и 18 s RNA. Сотруднику ВНИРО А. Волкову за поддержку и подготовку детального проекта проведения молекулярных исследований. Автор благодарен профессору Г. Пуршке (G. Purschke, г. Оснабрюкк, Германия) за участие в проведении молекулярно-филогенетического анализа ITS1 участка. В. О. Мокиевскому за помощь в анализе количественных данных по описанию местообитания. Автор выражает благодарность коллегам, которые помогали на разных этапах. А. Э. Жадан за помощь в ультраструктурных и морфологических исследованиях. А. Б. Цетлину, А. Э. Жадан, П. В. Рыбникову, И. А. Косевичу, Г. А. Колбасову, К. А. Соловьеву, И. Кронбергу, О. Савинкину, Т. А. Бритаеву, А. Д. Дмитриеву за помощь в поиске Asetocalamyzas и добыче проб Asetocalamyzas. Н. Будаевой, С. Пятаевой, Е. Синевой, В. Мариночевой, Т. Лощининой, В. Бритаевой, М. Плющевой за помощь при разборке проб. Автор благодарен команде судна Картеш за моральную поддержку и помощь в водолазных работах. Исследования были поддержаны Российским Фондом Фундаментальных Исследований, грант № 040448785.

Обзор литературы

Заключение Диссертация по теме "Зоология", Ворцепнева, Елена Владимировна

Выводы

1. Молекулярно-генетические исследования (COI, ITS1, 18 sRNA) показали, что A. laonicola, описанный ранее как паразит крупной спиониды, относятся к тому же виду что и хозяин.

2. Исследования внутренней морфологии (кутикулы, стенки тела, пищеварительной системы) подтверждают, что паразит A. laonicola относится к тому же виду, что и хозяин и является карликовым самцом.

3. Исходя из признаков внешней морфологии самки и данных секвенирования A. laonicola относится к семейству Spionidae и близок к роду Scolelepis.

4. Род Asetocalamyzas перенесен из семейства Calamyzidae в семейство Spionidae.

5. Отличия между самцом и самкой затрагивают внешнюю морфологию, строение нервной системы и строение мышечной системы передней части тела. В организации нервной системы самца прослеживается ряд упрощений: отсутствие оформленных ганглиев, редукция глаз, хорошее развитие периферической системы, что в сочетании с особенностями биологии Spionidae позволяют предположить неотеническое происхождение самца.

6. Самец A. laonicola имеет типичную для взрослых полихет внутреннюю организацию (наличие полных диссепиментов и мезентериев, хорошо развитых кровеносной, мышечной, половой, пищеварительной систем), что отличает его от карликовых самцов других аннелид, уровень организации которых соответствует трохофоре.

7. Исследования мышечной и нервной систем показали, что самец расположен вентральной стороной вверх, при этом передний конец тела находится в полости самки, при прикреплении происходит двойной поворот на 90 и 180 градусов передней части тела относительно продольной оси.

8. В месте прикрепления самца к самке образуется зона контакта - ткань слияния покровного эпителия и кровеносных сосудов обеих особей. Подобный способ взаимодействия между разнополыми особями одного вида впервые описан для беспозвоночных животных.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ворцепнева, Елена Владимировна, Москва

1. Беклемишев В.Н., 1964. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных.

2. Т. 1. Проморфология. Т.2. Органология. М., "Наука".

3. Бритаев Т. А., Иванова И. М., 1985. Сравнительная морфология половой системы полихет семейства Aphroditidae. Исследования фауны морей. 34 (42), стр. 10-16.

4. Гаевская Н. С., 1964. Определитель флоры и фауны северных морей СССР. М.: Сов. Наука. Стр. 120- 450.

5. Гурьянова Е. Ф., 1951. Бокоплавы морей СССР. М.: АН СССР. Стр. 1- 555.

6. Дерюгин К. М., 1928. Фауна Белого моря и условия ее существование. Исследования морей СССР. Вып. 7-8, стр. 235-252.

7. Догель В. А., 1981. Зоология беспозвоночных. М.: Высшая школа. Стр. 178181.

8. Жирков И. А., 2001. Полихеты Северного Ледовитого океана. М.: Изд. Янус К. Стр. 1- 550.

9. Загс И. Г., 1923. К фауне Polychaeta Баренцева (Кольский залив) и Белого морей. Тр. I Всероссийского съезда зоол., анат. и гистол. Стр. 55-57.

10. Иванова-Казас О. М., 1977. Сравнительная эмбриология беспозвоночных животных. Трохофорные, щупальцевые, щетинкочелюстные, погонофоры. Наука. Стр. 1-311.

11. Ю.Малютин О. И., 1980. Бентос Кандалакшского залива Белого моря. Дисс. на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва. Стр. 1370.

12. Мельников А. А., 1997.Сообщества мертвых и перемещенных макрофитов в районе ББС МГУ. Дипломная работа, Москва. Стр. 1-43.

13. Радошевский В. И., 1983. Размножение и личиночное строение полихеты Pseudopolydora paucibranchiata в заливе Петра Великого Японского моря. Биология моря. 2, стр.38-46.

14. Радошевский В. И., 1985. Личиночное развитие полихеты Pseudopolydora kenpi japonica в заливе Петра Великого Японского моря. Биология моря. 2, стр.36-49.

15. Радошевсий В. И., 1989. Экология, определение пола, размножение и личиночное развитие комменсальных полихет Polydora commensalis и Polydora glymeria (Spionidae) в Японском море. Симбиоз у морских животных. М. стр 137-163.

16. Радошевский В. И., 1993. Рекапитуляция в развитии спионид (Polychaeta: Spionidae). Биология моря. 3, стр.45-55.

17. Сикорский А. В., в Жирков И. А., 2001. Глава Spionidae в Полихеты Северного Ледовитого океана. М. Изд. Янус К. Стр. 273- 233.

18. П.Свешников В. А., 1978. Морфология личинок полихет. М.: Изд. Наука. Стр. 90- 104.

19. Ушаков П. В., 1955. Многощетинковые черви дальневосточных морей СССР. М.: Изд. АН СССР. Стр. 23- 245.

20. Цетлин А. Б. 1980. Ophriotrocha schubravyi sp.n. и проблема эволюции челюстного аппарата Eunicemorpha. Зоол. журн. 59, стр. 666-670.

21. Цетлин А. Б., 1980. Практический определитель многощетинковых червей Белого моря. М.: Изд. МГУ. Стр. 5- 25.

22. Цетлин А. Б., 1981. Фауна и распределение многощетинковых червей Белого моря. Дисс. на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Москва. Стр. 35- 327.

23. Цетлин А. Б., 1985. Asetocalamyzas laonicola gen. et sp. п.- новая эктопаразитическая полихета из Белого моря. Зоол. жур. 67, вып. 2, стр. 296299.

24. Цетлин А. Б., 1992. Эволюция пищедобывательного аппарата многощетинковых червей. Дисс. на соискание ученой степени доктора биологических наук. Москва.

25. Цетлин А. Б., Сафонов М. В., 2002. Интерстициальные полихеты (Annelida) Кандалакшского залива Белого моря. Зоол. Журнал. Том 81,8, стр. 899-908.

26. Филиппова А. В., 2004. Мышечная система многощетинковых червей (Polychaeta, Annelida): морфология и эволюция. Дисс. на соискание ученой степени кандидата биологически наук. Москва.

27. Akesson В., 1975. Reproduction in the genus Ophryotrocha (Polychaeta, Dorvilleidae). Pub. Delia Stazione zoologica di Napoli. 39, pp. 377-398.

28. Ajanabi S. M., Martinez I., 1997. Universal and rapid salt-extraction of high quality gnomic DNA for PCR-based techniques. Nucleic Acids Research. 25 (20), pp. 4692-4693.

29. Arwidsson I. 1932. Calamyzas amphictenicola, ein ektoparasitischer Verwandter der Sylliden. Zool. Bidr. Upps. 14, pp. 153-218.

30. Bartoelomeus Т., 1994. On the ultrastructure of the coelomic lining in the Annelida. Microfauna marine 9 (), pp. 171-220.

31. Вегес L., Schembri P. J., Boukal D. S., 2005. Sex determination in Bonellia viridis (Echiura: Bonnelliidae): population dynamics and evolution. Oicos 108: 3, pp. 473-484.

32. Blake J. A., 1965. Spionid poluchaetes from Morro Bay, California: A Taxonomic and Biological Study. M. A. Thesis, California State University, Fresno. 55, pp. 10.

33. Blake J. A., Arnofsky P. L., 1999. Reproduction and larval development of the spioniform Polychaeta with application to systematics and phylogeny. Hydrobiologia, 402, pp. 57-106.

34. Bleidorn C., Vogt. L., Bartolomaeus Т., 2003. A contribution to sedentary polychaete phylogeny using 18S rRNA sequence data. J of Zool. Syst. and Evol.Res. 41(3), pp. 186-195.

35. Bochert R., 1996. An Electron microscopic study of oogenesis in Narenzelleria viridis (Verrill, 1873) (Polychaeta, Spionidae) with special reference of large cortical alveoli. Invert. Repro. Dev. 29, pp. 57-69.

36. Bullock Т. H., Horridge G. A.,1965. Structure and function in the nervous system of invertebrate. Vol. 1.

37. Campbell M. A., 1955. Asexual reproduction and larval development in Polydora tetrabranchia Hartman. PhD Dissertation, Duke University. Pp. 67.

38. Coulon J., Bessone R., 1979. Autoradiographic detection of indolamine and catecholamine nerons in the nervous system of Owenia fusiformis (Polychaeta, Annelida). Cell and Tissue Research. 198, pp. 95-104.

39. Coyer J. A., Robertson D. L., Alberte R. S., 1994. Genetic variablity within a population and between diploid/haploid tissue of Macrocystis pyrifera (Phaeophyceae). J. Phycol. 30, pp. 545-542.155

40. Daly J. M. 1972. The maturation and breeding biology of Harmothoe imbricata (Polychaeta, Polynoidae)// Marine Biol. V. 12. P. 53-66.

41. Dauer D., 1980. Population Dinamics of the Polychaetous Annelids of an Intertidal Habitat in Upper Old Tampa Bay, Florida. Int. Rev. Hydrobiol. 65, 4, pp. 461-487.

42. Dauer D., 1981. Feeding behavior and general ecology of several spionid Polychaetes from the Chesapeake Bay. J. exp. mar. Bio. Ecol. 54, pp. 21- 38.

43. Doyle J. J., Doyle J. L., 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem. Bull. 19, pp. 11-15.

44. Eckelbarger K. J., 1980. An ultrastructural study of oogenesis Streblospio benedicti (Spionidae), with remarks on diversity vitellogenetic mechanisms in Polychaeta. Zoomorph. 94, pp 241-252.

45. Eibye-Jacobsen D., Kristensen R. M., 1994. A new genus and species of Dorvilleidae (Annelida, Polychaeta) from Bermuda, with phylogenetic analysis of Dorvilleidae, Iphitimidae and Dinofilidae. Zoologica Scripta. 23, pp. 107-131.

46. Fauchald K., Jumars P.A., 1979. The diet of worms: a study of polychaete feeding guilds. Oceanogr. Mar. Biol. Fnn. Rev. 17, pp. 193-284.

47. Fisher W. K., 1946. Echiuroid worms of the Pacific Ocean. Proc. US Natl. Mus. Hamburg. 42, pp 104-107.

48. Folmer O., Black M., Hoeh W., Lutz R., Vrijenhoek R., 1994. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome с oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Mol. Marine Biology and Biotech. 3 (5), pp. 294-299.

49. Franzen A., 1956. On spermiogenesis, morphology and the spermatozoon and biology of fertilisation among invertebrates. Zool. Bidr. Upps. 31, pp. 355-482.

50. Franzen A., 1975. Fine structure of spermiogenesis in Fabricia sabella (Ehrenberg), Polychaeta, family Sabellidae. Zoon. 3, pp. 1-10.

51. Gibson G. D., Smith H. L., 2004. From embryos to juveniles: morphogenesis in the spionid Boccardia proboscidea (Polychaeta). Invertebrate Biology. 123, pp. 136.

52. Graff L. V., 1877. Das Genus Myzostoma (f.S. Leuckart). Verlagvon Wilhelm Engelmann: Leipzig. VIII, pp. 1-82.

53. Gray J.S., 1969. A new species of Saccocirrus from the west coast of America. Pacif.Sci. 23, pp. 238-251.

54. Grygier M., 2000. Myzostomida. Polychaetes and Allies, Fauna of Australia. 4A, pp. 297-329.

55. Hartman Schroder G., 1996. Annelida, Borstenwurmer, Polychaeta. 2., neubearbeitete Auflage. Tierwelt Deutschlands. 58, pp. 1-648.

56. Hessling R., Purschke G., 2000. Immunohistochemical (cLSM) and ultrastructural analysis of the central nervous system and sense organs in Aelosoma hemprichi (Annelida, Aeolosomatidae). Zoomorph. 120, pp. 65-78.

57. Holmgren N., 1916. Zur vergleichenden Anatomie des Gehirns von Polychaeten, Onychoforen, Xiphosuren, Arachniden, Crustaceen, Myriapoden und Insecten. K. svenska Vetensk-Akad. Handl. 56, pp. 1-303.

58. Imajima M., 1992. Spionidae (Annelida, Polychaeta) from Japan. VIII. The genus Scolelepis. Bull, of the Nat. Sci. Mus., Tokyo. 18, pp. 1-34.

59. Jamieson B. G. M., Rouse G. W., 1989. The spermatozoa of the Polychaeta (Annelida): An ultrastructural review. Biol. Rev. 64, pp. 93-157.

60. Levin L. A., Zhu J., Creed E., 1991. The genetic basis of life-history in a Polychaeta exhibiting planctotrophy and lecithotrophy. Evolution. Vol. 45, 2, pp. 380-397.

61. McHugh D., 1995. Unusual Sperm Morphology in a Deep-Sea Hydrothermal-Vent Polychaete, Paralvinella pandorae (Alvinellidae). Invertebrate Biology, Vol. 114, 2, pp. 161-168.

62. Muller M. C., 1999. Das Nervensystem der Polychaeten: immunonchistchemische Untersuchungen an ausgewanhlten Taxa. PhD Thesis , Universitat Osnobruck. Pp. 1-404.

63. Muller M. C., Westheide W., 1997. The nervous system of apodous polychaetes: orthogonal structures of the nervous system in juvenile stages and progrnrtic system. Verh. Deutsch. Zool. Ges. 90,1, pp. 1-209.

64. Muller M. C., Westheide W., 2002. Comparative analysis of the nervous system in the presumptive progenetic dinophilid and dorvilleid polychaets (Annelida) by immunohistochemistry and cLSM. Acta Zoologica (Stocjholm). 83, pp. 33-48.

65. Munk O., 2000. Histology of the fusion area between the parasitic male and the female in the deep-sea anglerfish Neoceratias spinifer Pappenheim, 1914 (Teleostei, Ceratioidei). Acta Zool. (Stockholm). 81, pp. 315-324.

66. Nygren A., 2003. Autolytinae: molecules, morphology, and reproduction. Dissertation. Department of Marine Ecol. Pp 1-250.

67. Orrhage L., 1964. Anatomische und morphologische Studien eber die Polychaetenfamilien Spionidae, Disomidae und Poecilochaetidae. Zool. Bidr. Uppsala. 36, pp. 335-405.

68. Pietsch T. W., 2005. Dimorphism, parasitism, and sex revisited: modes of reproduction among deep-sea ceratioid anglerfishes (Teleostei: Lophiiformes). Ichthyol. Res. 52, pp. 207-236.

69. Rice S. A., 1981. Spermatogenesis and sperm ultrastructure in three species of Polvdora and in Streblospio benedicti (Polychaeia Spionidae). Zoomorphology. 97, pp. 1-16.

70. Rice S. A., 1992. Polychaeta: Spermatogenesis and spermiogenesis. In: F.W. Harrison (ed.), Microscopic Anatomy of Invertebrates. Vol. 1, pp. 129-151.

71. Rouse G. W., 1988. An ultrastructural study of the spermatozoa from Prionospio cf. queenslandi and Tripolydora sp.: Two spionid polychaetes with different reproductive methods. Acta Zoologica. 69 (4), pp. 205-216.

72. Rouse G. W., 1992. Ultrastructure of the Spermathecea of Parafabricia ventricingulata and Three species of Oriopsis (Polychaeta: Sabbelidae). Acta Zoologica. 73 (3),pp. 141-151.

73. Rouse G. W., 1999. Plychaeta, including Pogonophora and Myzostomida. In: B.G.M. Jamierson (ed.) Progress in Male Gamete Ultrastructure and Phylogeny, pp. 81-124. Oxford and IBH Publishing Co., New Dehli.

74. Rouse G. W., 1999. Polychaeta sperm: phylogenetic and functional cosiderations. Hydrobiologia. 402, pp. 215- 224.

75. Rouse G. W., Goffredi S. K., Vrijenhoek R. C., 2004. Osedax: Bone Eating Marine Worms with Dwarf Males. Science. 305, pp. 668-671.

76. Rouse G. W., Plijel F., 2001. Polychaetes. Oxford. Pp. 1- 250.

77. Schirmacher A., Schmidt H., Westheide W., 1998. RAPD-PCR investigations on sibling species of terrestrial Enchytraeus (Annelida: Oligochaeta). Biochem. Syst. Ecol. 26, pp. 35-44.

78. Schucher P., Rieger R. M., 1990. Ultrastructural observations on the Dwarf Male of Bonellia viridis (Echiura). Acta Zool. (Stockholm). 71, pp. 5-16.

79. Sicorski A. V., 1994. New arctic species of Scolelepis (Polychaeta, Spionidae). Mem. mus. natn. Hist. nat. 162, pp. 279- 286.

80. Simon J. L., 1967. Reproduction and larval development of Spio setosa Verill, 1973 (Polychaeta; Spionidae). Bull. Mar. Sci. 17, pp. 398 431.

81. Smith J. E., 1957. The nervous anatomy of the body segments of nereid polychaetes. Phil. Trans. Roy. Soc. London B. 240, pp. 136 196.

82. Stock M. W., 1964. Anterior regeneration in Spionidae. M. S. Thesis, University of Conecticut, Storrs. Pp. 1-90.

83. Sttecher H.-J., 1968. Zur Organisation und Fortpflanzung von Pisione remota (Southern) (Polychaeta, Pisionidae). Z. Morph. Tiere. 61, pp. 347-410.

84. Tzetlin A.B., Britaev N,A., 1985. A new species of the spionidae with asexual reproduction associated with sponges. Zool. Scripta. 14, pp. 177-181.

85. Tzetlin А. В., Purschke G., 2005. Pharynx and intestine. Hydrobiologia. 535/536, pp. 199-225.

86. Westheide W., 1984. Genesis and structure of the modified spermatozon in the interstitial polychaete Hesionides arenaria. Biology of the Cell. 50, pp. 53-65.

87. Westheide W., 1990. Polychaeta: Interstitial Families.Synopses of the British Fauna, New Series. 44, pp. 1-152.

88. Wilson W. H., 1991. Sexual reproductive mode in polychaetes: classification and diversity. Bull, of Marine Sciense. 48, pp. 500-516.

89. Westheide W., Purschke G., Mangerich W., 1994. Sinochesione genitaliphora gen. et sp. n. (Polychaeta, Hesionidae), an interstitial annelid with unique dimorphous external genital organs. Zool. Scripta. 23, pp. 95-105.

90. Zal F., Desbruyeres D., Jouin-Toulmond C., 1994. Sexual dimorphism of Paralvinella grasslei, a polychaete annelid from deep-sea hydrothermal vents. Comptes Rendus de l'Acad. des Sci., S.3, Sci. de la Vie. 317(1), pp. 42-48.

91. Zhadan A. E., Tzetlin А. В., Safronova M. A., 2000. Anatomy of some representative from the family Alvinellidae (Polychatea, Terebellida) from the Pacific hydrothermal habitats. Zoologicheskii zhurnal. 79(2), pp. 141-160.