Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Мофро-биологические особенности мермитид Romanomermis lyengari Welch, 1964 - потенциального агента борьбы с кровососущими комарами во Вьетнаме
ВАК РФ 03.00.20, Гельминтология
Автореферат диссертации по теме "Мофро-биологические особенности мермитид Romanomermis lyengari Welch, 1964 - потенциального агента борьбы с кровососущими комарами во Вьетнаме"
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЗДЬСКОХОЗЯЙСТВЕНШХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТЕЛЬСКИЯ - ИНСТИТУТ ГЕЛЬМИНТОЛОГИИ имени К.И.СКРЯБИНА
На правах рукописи
¡НЮЕН ¡ВАН Д1ЛС
■МаНШБИОЛОГИЧЕСКИЁ ''ОСОБЕННОСТИ МЕРМИТИД HOMANOMSKMIS (ECEHOARI WELCH,1964 - ПОТЕНЦИАЛЬНОГО АГЕНТА БОРЬБЫ С КРОВОСОСУЩИ! КОМА РА №1 ВО ВЬЕТНАМ
Специальность 03.00.20 - Гельминтология
Автореферат диссертации на сонскани ученой степени кандидата биологических наук
Моек84 - 1993
Работа выполнена в Институте паразитологии. Российской Академии наук.
Л ¿^
Научный руководитель - ,
канди"тг биологических наук Спиридонов С.Э.1^
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Тихонова Л.В.
кандидат биологических наук Блинова С.Л.
Ведущая организация - Московская; сельскохозяйственная-академия им. К.А.Тимирязева
З^ццита диссертации состоится " 3 мр-^ЛШ_1993 г.
/Г? О
в ' у — часов на заседании специализированного совета Д 020.04.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте гельминтологии имени К.И.Скрябина (ВИГИС).,
Адрес: 117218, Москва,. Б.Черемушкинская ул.,. д. 28
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИГИС.
» Ю " 1993 г..
Автореферат разослан
Учони" секретарь с г!« цк а л и э и р о в п н н о го совета к.чндиД''1'" Зоологических наук
Вертинская М.К.
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Исследования по нематодам, паразитирующий в беспозвоночных животных, представляют собой особую область современной науки о нематодах. Существенный фактором, влияющим на развитие эт?й области нематодологии, является практическая направленность большей,части исследований, состоящая в постоянных попытках применить нематод как агентов борьбы с вредными насекомыми. Давая всему направлению стимул к развитию, практическая направленность в то ке время воздействует на тематику р^бот, и часто наиболее изученные в практическом отношении нематоды оказываются довольно слабо изученными в общенематодологическом отношении. Возможность культивирования многих нематод беспозвоночных в лаборатории дает редкую возможность изучения их различными современными методами.
В настоящее время две группы нематод исследуются наиболее активно как потенциальные агенты биометода: почвенные энтоиопа-тогенныерабдитида СбмейСТВ Steinerneaiatidae и Heterorhabditidae и всдныо нематоды семейства Meimithidae, паразитирующие в личинках кровососущих комаров. Эти последние показали себя хореша-Ш1 регуляторами численности личинок кровососущих комаров, особенно в районах с теплый климатом: юкных штатах США (Petersen, Willis, 1974-i Petersen, 1985). в Азербайджане (Владимирова и др,, 1987), Таджикистане (Владимирова, Гафуров, 1986; Гафуроз а др., 1987). Анализ попыток применения иериитид против кровососущих комаров показывает, что оно моает оказаться обоснованный при двух различных общественно-экономических ситуациях. В развитых странах при высокой стоимости, ручного труда, необходимого для выращивания нематод, а сравнительно декевюс хкшчвсках средствам борьбы, использование иериитид возмсано дииь так, где полностью запрещены к использованию химические реагенты. Заметны,что в настоящее время инсектициды общего действия полностью запрещены з США, a itx применение значительно огранячево а Западной На-ропэ. В развивающихся странах при дбаевои ручном труде я высокой стоимости химических средств применение таяих Сиодогячесяях агентов, как мерматиди, стаь чатся рен1-бельнии п пра свободной
выборе средств борьбы. Многие вредные насекомые в последние годы стали устойчивыми к обычному набору химических средств борьбы. Сообщается даже о появлении форм, устойчивых к зажнейшему средству бактериальной борьбы - токсину Bacillus thuringiensia (Anderson, 1992), что указывает на ограниченные возможности применения бактериальных токсинов в подавлении переносчиков. В такой ситуации интерес к паразитам и паразитоидам возникает вполне естественно, ведь устойчивость к этим организмам вырабатывается у жертв значительно реке, а иногда и вообще невозможна.
Задача борьбы с трансмиссивными заболеваниями, передаваемыми кровососущими комарами, лежит тяжелым бременем на экономика Вьетнама. Постоянный рост цен на средства химической борьбы заставляет при разработке антималярийных мер прибегать иногда к средствам,весьма опасным для окружающей среды. При этом в некоторых плотнонаселенных областях, химическое загрязнение среды и так уже превышает все допустимые нормы (районы дельт, большие города). В таких условиях дальнейшее применение химии очевидным образом противоречит цели - оздоровлению людей, приводит к длительный отрицательным последствиям для всех компонентов биоты и, как следствие, поникает эффективность экономики страны. Исследование возможностей применения биологических средств борьбы с кровососущими комарами во Вьетнаме является задачей большой экономической и гуманитарной важности.
Цели и задачи исследования. Возможность культивирования мермитид кровососущих комаров в лаборатории представляет возможность изучения морфологии всех стадий их жизненного цикла различными методами. Такая возможность редко представляется при по-леиих исследованиях, поскольку оказывается затруднительным отыскать некоторые стадии: препаргзитических личинок или взрослых особей. Поэтому основной целью нашей работы было всестороннее изучение строения и биологии перспективного в отношении развития биометода вида мермитид кровососущих комаров Ramanomermis iyenj'ari VJcich, Сп. При атом мы ставили себе целью также привлечение различных методов биологического исследования для того, чтобы оценить возможность продолжения таких исследований во Вье-тиаие и разработки методов применения мермитид против комаров в найв*! страна.
В соответствии с поставленной целью били определены следующие задачи работы:
1. Достоверно определить видовой статус ВЛуепеаг!.
' 2. Провести оценку пригодности мериитид ВЛуепеаг! как агентов биологической борьбы с Помарами во Вьетнаме.
3. Исследовать морфологические особенности стадий жизненного цикла Н.1уепках1.
4. Исследовать особенности развития яиц НЛуепеаг!.
5. Проанализировать биологические особенности НЛуепйаг!, важные при использовании этих мермитид в био'-етоде.
Научная новизна. С использованием различных методов впервые изучены особенности морфологии НЛуепбаг!: при помощи витальной окраски выявлено распределение ядер в теле инвазионной (препаразитической) личинки, методом импрегнации границ гиподер-цальных клеток - особенности организации паразитических личинок. Метод импрегнации границ гиподерцальных клеток предлагается в качестве дополнительного метода при определении систематической принадлежности мериитид, а также для раннего определения половой принадлежности паразитических личинок по присутствию описанных вами характерных зачатков вульвы и клоаки. Впервые получены для К.1уепеаг1 данные по ультраструктуре: дано описание тонкой мор-фол -таи кутикулы, гиподермы, мышечных клеток и трофосомы. Впервые получены данные по тонкой морфологии поверхности головного конца иериитид Н.1уепеаг1. Определен характер распределения паразитических личинок по зараженный особям хозяев при различных дозах заражения и для различных возрастных групп хозяев. Проанализированы возможности применения иериитид НЛуепйаП как агентов биоиетода во Вьетнаме: проведены заражения некоторых видов коиаров Вьетнама, определены наиболее удобные для культивирования виды хозяев.
Теоретическая а практическая значимость работы. Проведенное исследование позволяет использовать сравнительно простой мете- импрегнации клеточных границ гаподериы у паразитической стадии развития мериитид для выявления различных этапов формирования паразитической личинки. Возможность равного определения пола паразитической личинки при помочи импрегнации клеточных границ гиподермы позволяет использовать этот метод в асследовааинх по определению пола у иериитид. Полученные данные по морфологии
Е.1уепеаг1 могут быть использованы для дальнейшей разработки систематики группы, в настоящее время недостаточно развитой. Получение данные по развитию яиц к.з^епеаг!, а также мермимд Ьап2е1пега1а эр. позволяют впервые оценить возможность использования сравнительно-эмбриологических признаков в таксонг-ии мерми-ид. Проведенная оценка характера распределения паразитических личинок мермитид по особям комаров дает дополнительную информация по вопросу о заражении иермитидами хозяев и паразито-хозяинных отношениях между этими организмами. Полученные данные по восприимчивости комаров Вьетнама к мермитидац г?Луеп£аг1 являются необходимым начальным этапом для работ по применению мермитид в Юго-Восточной Азии.
Апробация работы. Работа докладывалась на научном коллоквиума Института паразитологии РАН, на семинарах группы паразитологии Национального центра научных исследований "Нгиадо" в Ханое, в 1-ом Ханойском педагогическом институте, на семинаре в Института Настера в г.Нячанг. По материалам диссертации сдана в пе -чать одна статья, две депонированы в ВИНИТИ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и завершается выводами. Список цитированной литературы включает 176 названий, из них 36 на русском языке. Текст излонен на 116 страницах машинописи, сопровожден 37 рисунками, 13 таблицами и 59 фотографиями, выполненными в световп, электронном сканирующем и просвечивающем микроскопах.
П. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗУЧЕНИЯ МЕРМИТИД РОДА НОМАЖШттз И их ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БИОЛОГИЧЕСКОЙ БОРЬБЕ
с кровососушиаи комара.®
В глаае рассматриваются современные представления о таксо-нсг'.г/, ипрмктид, паразитируааих в комарах. Кратко дается очерк о .развитии взглядов на систему мермитид вообще, а также отражается историк обоснования родов мермитид, паразитирующих в комарах, их диагностики и синонимии. Приводится обзор литературы по зко-лого-'плирлогическим особенностям мермитид рода Еогаапоаятайз, cr.oc-.3ai: их культивирования, транспортировки и внесения в биоце-ьазы. Дазтсп терсчснь работ по применению ротноиермксов в био-и,г. a:\ti, стелела успешности в оочзных встреченных трудностей.
Ш. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Культуры МврМИТИД,. обозначенные как "Románemenais 1уеп&ах1и а "R.cultcivorai", были получены из ИШИТЦ и поддерживались в ИПаРАН на хозяевах - кровосос!дих комарах Culex piplens. В процессе работы в световой чикроскопе было исследовано 210 особей мермитид, отобранных из 1200 гтих нематод, извлеченных при вскрытии около 600 хозяев. Для изготовления препаратов паразитических личинок о иипрегнированныш! границами гиподермальных клеток было использовано около 1000 особей, из ' îx информативные препараты были получены на 436 особях паразитических личинок. В СЭМ было изучено 10 самцов и 5 самок, в ТЗМ - 5 особей R.iyen-gaii. Для изучения особенностей распределения личинок .:омаров по степени их инвазированности мермитидиш было вскрыто всего 5366 личинок и извлечено более 10 тысяч личинок мермитид.
Для морфологического изучения использовала витальное окрашивание нильским голубым, импрегнацию клеточных границ гиподермы азотнокислым серебром (Цалахов, Спиридонов, 1982). Подготовка к изучение в сканирующем к просвечивающем электронном микроскопах проводилась по обычным методикам (фиксация глютаральдегидом ц четырехоквеьп осг'я). Спектры общего белка получали электрофорезом в вертикальных пластинах 11ААГ.
П. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ И. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕРМИТИД РОДА BOUAHOUEELlIS BÓ ВЬЕТНАМЕ
Кровососущие комары представляют собой существенную медико-социальную проблему во Вьетнаме, являясь переносчиками трех опасных инфекций: малярии, лихорадки дете и японского энцефалита, а также передавая возбудителей филяриатозов. Заметно также беспокоящее воздействие комаров в быту. Важным отягощающим факто- -рои в распространении малярии является тот факт, что на территории Вьетнама она, как правило, вызывается наиболее опасным плазмодием - Placaodium f&iciparua. Эпидемиология лихорадки денге усугубляется в последнее время вшроким распространенней ее геморрагической формы о чрезвычайно неблагоприятный прогнозом.
Случаев японского энцефалита отмечается лишь 50-80 в год, но при высокой уровне смертности (до 80%), и это заболевание оказывается важным эпидемическим фактором. Во Вьетнаме отмечав! случаи как вухерериоза, вызываемого Wuchereria bancrofti var-paclfica на Юге и w.bancrofti таг.nocturna на Севере, так и бругиоза.
Анализируются литературные данные по экологическим особенностям кровососущих комаров Вьетнама, принимающих участие в т-' редаче опасных заболеваний. Большая часть этих комаров имеег строгую приуроченность к определенным типам водоемов, где происходит их выплод. Имеющиеся данные по местам выплода анализируются с точки зрения пригодности их для применения романомермисов.
Изучение восприимчивости комаров, обитающих во Вьетнаме, к заражению проводили в .г.Нячанг (проз. Кхан^хоа ца юге страны) я в Ханое. В НячанГ'е было проведено широкое обследование районов города с целью выявления мест в;ллода кровососущих комаров. Для сезона проведения работ характерным оказалось лишь активное ¡размножение комаров Aedes aegypti. Их выплод происходил в основам в мелких емкостях с водой в килых домах, в баках для хранении питьевой воды и в декоративных водоемах в парках и храмах. Ре=> зультаты заражения комаров A.aegypti Нячангской популяции приведены в табл.1.
В Ханое в зимний период было возможным собрать только комаров вида Culex tritseniorhynchxia, часто размножающихся в ямах с загрязненной водой. В отстоянной водопроводной воде эти комары также легко ааражаются романомермисами (табл.2). Комары вида A.aegypti обнаруживались вами в Ханое в tex же типах водоемов, что и в Нячанге, однако большое количество их личинок для заражений мы получили из Института маляриологии в Ханое, так ке как в личинок комаров Anopheles byicanua. Результаты заражения Комаров этих видов мермитидани приведены в табл.3 и 4. Все виды кровососущих комаров,использованных нами в данной работе, легко .ааражаются романомермисами. В то же время перспективы применения мермитид Romanomermis, как агента биометода, определяются не только восприимчивостью потенциальных хозяев, но и некоторыми условиями окружающей среды. Так,кровососущие комары видов cae* tritaeularhynchua И Anopheles hyrcanua развиваются В сильно загрязненной воде, а активность романомармксог,. кик извв-отно, значительно подавляется,содержащимися в' воде минеральными'
Таблица 1
Результаты заражения мериитидами Eanianoniermis iyengari . комаров вида Aedes aegypti в г.Нячанг, пров. Кхань Хоа (3-й личиночный возраст , 19-30 декабря 1988 г.)
Число зараженных хозяев, соотношение числа хозяев и ин: .азиокных личинок Процент зараженных хозяев Средняя интенсивность заражения (пределы)
600 экз., 12:1 97% 1,3 (1-4)
300 экз., 6:1 953& 2,2 (1-5)
200 экз\, 4:1. 75% 1,3 (1-5)
Таблица 2
Результаты заражения мериитидами' Eomanomermis iyengari ЛИЧИНОК комаров 2 -3 возрастов Culex tritaeoiorhjnchus в Г.Ханой (1-2б февраля 1991 г., соотношение хозяева : . инвазионные личинки - 1:3)
Число зараженных. - личинок комаров Процент зараженных личинок Средняя интенсивность заражения Общий вес полученных мермитид Ur) В том числе самок (%)
1000 64J 1,5 71 43
1000 6436 62 48
900 7636 1,3 78 38
Таблица 3 •
Результаты заражения мермитидами Romanomemie iyengari личинок комаров 2-3 возрастов Aedes aegypti в г.Ханой (1-26 февраля 1991 г., соотношения хозяева-.инвазионные личинки - 1:3)
Число зараженных личинок комаров Процент зараженных личинок Средняя интенсивность заражения ' Общий вес полученных мермитид (нг) В том числе сэд^к
. 1000 46% 1,2 55 35
2000 43% 1,1 75 48
1500 93% 1,5 64 ' 32
Таблица 4
Результаты заражения мермитидами Ronumomermin iyengari личинок комаров 2-3 возрастов Anopheles byrcanus В Г.Ханой (1-26 февраля 1991 г., соотношение хозяева-.инвазионные личинки - 1:3)
Число зараженных личинок комаров Процент зараженных личинок Средняя интенсивность заражения Общий вес полученных ме^ми^ид В том числе
1000 53% 1,5 65 42
1500 69% 1,8 89 30
1400 60% 1,4 70 45
солями и бытовыми загрязнениями (Petersen, Willis, 1970). Вероятным представляется использование мермитид рода Romanomenais против A.aegypti. Этот вид комаров развивается обычно в довольно чистой воде, причем почти всегда места выплода представляют собой небольшие емкости воды. Значительный интерес представляет возможность использования романомермисов для борьбы с комарами на рисовых полях, особенно в связи с распространением так называемых "высокопродуктивных разновидностей" риса. Известно, что распространение этих сортов риса и сопутствующих им новых технологий возделывания вызывает повышение обилия кровососущих комаров {Washino, 198Оt Service, 1989).
У. ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ЕСШШШЕШIS IYENGAHI
Для изучзния особенностей строения R.Iyengar! существенным было точное установление вида изучаемой культуры. Культуры,обозначенные как "В.Iyengar!" и "R.oulicivorajc", сравнивались нами по морфологическим признакам (как качественным, так и мерным) и по различию в спектре общего белка. Хотя были выявлены определенные различия, мы посчитали более надеиным получить культуру В.Iyengar! непосредственно из института в Индии, где она была переведена в лабораторную культуру.
На основании исследования в световом микроскопе было выполнено морфологическое описание полученных мермитид. Необходимость такой работы определялась неравноценностью описаний видов рода Rcaaanomeimis, имеющихся в литературе, а также тем, что в последней ревизии рода именно описание'вида R.Iyengar! было приведено по литературным данным (Ross, Smith, 1975). С помощью сканирующего микроскопа изучены амфиды, поверхность кутикулы и ге-нитальные папиллы R.iyengari.
Строение инвазионных личинок исследовано на препаратах после витального окрашивания нильским голубым. Сильно окрашивается клетка, расположенная вентра^ьно кзади от нервного кольца и имеющая пору на среднебршной линии. Но нашему мнению, эта клетка соответствует ренетте. Половой зачаток инвазионной личинки состоит из 4 клеток.
Паразитическая (¿аза развития мермитид R.iyengari занимает от 8 до 10 дней в зависимости от температуры. В это время форми-
гувгся закладки всех основных органов мермитид, определяется пол развивающейся особи. Морфологические процессы, идущие во время паразитической фазы развития, представляют большой интерес. Во в это время тело паразитической личинки заполнено жировыми гранулами, сильно затрудняющими изучение в световой микроскопе.. Значительный объем морфологической информации удается получить, изучая препараты паразитических личинок с ищрегнированными границами гиподериальных клеток. С первого по третий день развития паразитической личт'нки не удается получить препаратов с идорег-иированной кутикулой. В эти дни личинки еще мало изменяются по сравнению со стадией инвазионной личинки. Наблюдается лишь слабое отслоение кутикулы, указывающее на качало второй линьки. Ца 4-й день'после заражения личинки комара иогут быть получены первые результаты серебрения границ гиподериальных клеток. Вдоль боковых сторон тела личинки иериитиды тянутся, пола из мелких округлых гиподериальных клеток. На 5-6 день паразитического развития происходит разительное изменение картины строения гиподермы - в средней части тела гиподерма образована только 8-ю рядами клеток (Рис.А - представлен вид гиподермалышх границ на одном из препаратов на верхней и нижней по отношению к наблюдателю сторонах объекта). Вентральный валик гиподерма составлен из двух рядов клеток и 8 на Рис Д). Латеральные валики образованы тремя рядами клеток (2,3,4 и 5,6,7), причем центральный ряд со-* ставлен из узких клеток. Тонкая часть гиподериальных клеток,подстилающая мышечную ткань,(субкутикула), контактирует по средне-спинной и субве&тральаыи линиям. Картина строения гшюдерш изменяется на головном конце в.1уепЕаг1. Центральный ряд в латеральных валиках исчезает, н# доходя около 150-200 мкм до передней" оконечности тела (РисД).
Интерес представляет возможность определения уже на'6-7-й день паразитического развития пола развивающ^йря личинку. У личинок - будущих самок в середине тела становится хорошо заметным аачаток вульвы, образованный многочисленными- мелкими клетками (Рис.Б). У будущих самцов такой зачаток^отсутствует, но имеется зачаток клоаки на хвостовом конце (Рис.В). Такая многоклеточ-ность зачатков вульвы и клоаки, так же как и обилие мелких клеток на боковых сторожах паразитической личинки ва 4-5-й дни развития указывает иа своеобразную особенность мермитид. У них
Рис. 1 Организация гиподермы паразитической личинки
Romanomermio iyengari
i лкие клетки, формирующиеся в результате дробления на поверхности тела и погружающиеся затем вгутрь его, участвуют в течение некоторого времени в формировании поверхности гиподермы. В связи с этим интерес представляет и изучение типичных для R.iyen-gari нарушений правильности картины гиподермальных границ. Часто на месте,обычно занимаемом двумя клетками^располагается лишь одна крупная клетка. Так^нередко можно видеть, что не произошло разделения между центральной клеткой латерального ряда и субдорсальной клеткой. Тслие нарушения указывают на порядок формирования клеток гиподермы, относящихся к различным рядам.
Изучение тонкого строения кутикулы взрослых особей R.lyen-gari выявило поразительное ее сходство с ультраструктурой Мег-mis nigrescens (Lee, 19?4). Эти мермитиды относятся к различным подсемейс~вам мермитид. Кроме того их экологические особенности весьма разнятся: мермисы - это почвенные мермитиды с высокой двигательной активностью, вползающие на верхушки травянистых растений. Романомермисы же сравнительно мало движутся, лишь опускаясь медленно вглубь песка. Сходство в ультраструктуре кутикулы указывает на определенный консерватизм в строении кутикулы среди мермитид. Описывается также строение кутикулярной выстилки и окружающих ее клеток пищевода H.iyengarl. По ультраструктуре мышечных клеток K.lyengari должны быть определены как пер-вично-целомиарные формы, хотя изгиб зоны расположения миофибрилл у них оказывается незначительным, и по этому, признаку они уже не далеко отстоят от платимиарных форм.
Анализ морфологии R.iyengarl, приведенный в диссертации, направлен в основном на оценку значимости выявленных признаков. Методическую ценность представляет дальнейшее применение метода . импрегнации клеточных границ гиподермы паразитических личинок мермитид. Паразитические личинки являются стадиями развития мермитид, наиболее часто выявляемыми при полевых исследованиях, и как раз их. изучение может дать очень мало для определения таксономической принадлежности мермитид. Данные по строению гиподермы Bouanomexmis вместе с полученными в процессе работы данными по гиподерме мермитид Hydronermis »р., паразитирующих в хироно-мидах и имеющимся в литературе описанием гиподермы,паразитирующих в мойках Ueeomez -la mslueinee (Малахов, Спиридонов, 1982), наглядно демонстрируют разнообразие мермитид по этому признаку
(Рис.Г,Д,Е). Тогда как у Homanomennis гиподерма образована 8-ю рядами, у двух других родов мермитид она 10-рядная. Однако, у Hydromerois имеются четырехрядные латеральные валики, а дорсальные клетки отсутствуют. У Mesomeimis десятирядность достигается наличием парного дорсального валика при трехрядных латеральных валиках.
SI. ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ HOMAKOMERMIS liENUAM
Эмбриональное развитие е.iyengari продолжается около 1114 дней, и по этому признаку они должны быть отнесены к медленно развивающимся формам. В сравнении с ранее изученным в эмбриологическом отношении видом Gastrcneraiis hibernalis (Малахов, Спиридонов, 1981).романомермисы характеризуются невысокой правильностью расположения бластомеров. Хотя порядок отделения основных зачатков у этих мермитид полностью совпадает, не образуется таких правильных геометрических' фигур расположения бластомеров, как это описано для гастромершсов. Наш! было изучено эмбриональное развитие мермитид рода Lanzeimenais, которые как и гаст-роыермисы паразитируют в личинках хироновд. Была выявлена почти полная идентичность как по порядку отделения зачатков, так и по конфигурациям эмбрионального развития. Отметим, что роды Gastromerais и banzeinermis ОТНОСЯТСЯ К одному подсемейству Parauer-mithinae (Артюховский, 1990), тогда как Roaanomermis к подсемейству Eurynermithinae. Сходство конфигураций эмбрионального развития у близких форм при существенных различиях с неродственными формами позволяет надеяться на-возможность использования эмбриологических признаков при ревизии систематики родов и подсемейств мермитид.
У1Г. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ШЬТУРШНЫЕ ОСОБЕННОСТИ KOMANCMSHMIS IYENGABI
Процесс заражения личинок комаров изучали под микроскопом в небольших камерах,закрытых покровным стеклом. Личинкам 1?. iyengari свойственен положительный тигмотаксис, однако отсутствует реакция на свет. В первые часы после проникновения з личинку комара частой является'локализация личинок мермитид в вистил-
к" сифонального выроста хозяина. Продолжительность жизни инвазионных личинок я.!уепеаг1 в воде че превышает 3 суток.
При заражении личинок комаров мершгадами мы разделяли имеющихся у нас особей хозяев на 4 возрастные группы: личинки 1-го возраста, личинки позднего первого и раннего второго возраста (момент первой линьки), личинки 2-го возраста, личинки 2-го возраста в момент линьки на 3-й возраст и, собственно, личинки 3-го зозраста. Заражения проводили при различных соотношениях числа особей личинок комаюв и инвазионных личинок мермитид (1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:10). Данные по интенсивности и экстенсивности заражения определяли вскрытием личинок комаров на 3-й день после заражения. Полученные данные подвергали статистической обработке. Было проведено сравнение характера распределения зараженных личинок комков по интенсивности их поражения при использовании в эксперименте различных возрастных групп хозяев. Различия были выявлены в характере заражения'при сравнении всех возрастных групп за исключением сравнения между группами личинок 3-го возраста и личинок позднего 2-го и раннего 3-го (линяющих на 3-й) возраст. Эти две группы личинок не выказывают никаких рааличий в характере заражения. Анализ выборочной дисперсии при изучении интенсивности поражения комаров мермитидами указывает на значительную степень агрегированное» распределения мермитид по хозяевам. Такое наблюдение подтверждается и. проведением сравнения по критерию "хи-квадрат" между эмпирическими .данными и теоретически вычисленными для распределения Пуассона. Результаты заражений различных возрастов хозяина при различных соотношениях числа личинок коиаров в мермитид представлены в виде регрессионных прямых, что облегчает использование полученных результатов при оценке результатов планируемого экспериментального заражения.
Исследовались особенности определения пола у мермитид Н.1уепеаг1. Как и другим представителям этой группы им свойственно т.н. "вторичное определение пола", происходящее не в момент оплодотворения яйца, а позже, при развитии паразитической личинки. При массированном заражении одного хозяина формируются почти исключительно самцы, тогда как при слабом заражении формируются самки. Сравнение соотношения полов при одинаковых натен-сивностях заражения ; чинок комаров, относящихся к различным возрастам, показывает, что большая доля самок формируется при
заражении комаров 2-го и 3-го возрастов, тигда как при заражении личинок коиаров 1-го и 4-го возрастов она оказывается несколько заниженной. Мы объясняем такое понижение доли самок недостатком доступных к усвоению питательных веществ в мелких личинках 1-го возраста и возрастающим эффектом подавления со стороны хозяина у крупных личинок 4-го возраста. Любопытным является формирование интерсексуальных особей R.iyengari - самок с разви-тй вульвой и женской половой трубкоГ но имеющих также присущую лишь самцам форму хвостового конца и даже генитальные папиллы. Такие интерсексуальные особи часто формируются при заражении личинок 1-го возраста.
Наблюдения За количеством ИНВаЗИОННЫХ ЛИЧИНОК R.iyengari, получаемых при периодических заполнениях дистиллированной водой сосудов с песком,, содержащих взрослых особей, показывает, что истощение этих культур происходит обычно за 4-5 месяцев, хотя уже после 2-го месяца хранения начинается резкое падения выхода инвазионных личинок. Можно также отметить наблюдающееся повышение продуктивности таких культур в первые недели хранения. Это, рзроятно, отражает существующую для постпаразитических личинок мермитид необходимость уйти вглубь песка, перелинять на взрослых особей, а также затраты времени на копуляцию и эмбриональное развитие.
ВЫВОДЫ
1. В рамках программы по разработке во Вьетнаме биологических средств борьбы с вредными членистоногими проведено изучение и оценка перспективности использования в качестве агента биометода мермитид Eomanomerniis iyengari, паразитирующих в личинках кровососущих комаров.
2. Для видовой дифференциации к.iyengari от близкого вида R.culicivorax можно использовать различия в форме оконечности спикул, размеры сперматоцитов в половой трубке самцов. Обнаруживаются различия в спектре общего белка этих двух видов.
3. Первоописанио вида R.iyengari должно быть дополнено особенностями морфологии инвазионных личинок, деталями организации головного и хвостового конца по данным сканирующей элнктрон-ной микроскопии, а такае данными по ультраструктуре стенки тела и трофосоиы.
4, Во строению гиподермы выделены два этапа в развитии паразитической стадии: 1-5 день по.ле заражения (соответствует концу 2-й и началу 3-й личиночной стадии) - гиподермальныа клетки мелкие, круглые, расположены без определенного порядка; 6-9 день после заражения (поздние личинки 3-й стадии) - упорядоченная восьмирядная гиподерма. На 6-7 день паразитического развития выявляются комплексы гиподермальных клеток,соответствующие зачаткам вульвы или клоаки, что позволяет дифференцировать пол личинок. •
5. Значительное сходство в ультраструктуре кутикулы к.1уеп-Саг! И ПОЧВеННЫХ нерМИТИД Меги^в ЕйегеБСепз, относящихся к другому подсемейству, указывает на консервативность строения покровов в семействе Мегт1№1йае.
- 6. Г1 общим особенностям эмбрионального развития и.1уепба-г1 сходен с изученным ранее саа1готегт1а МЪегпаНв, отличаясь однако конфигурацией расположения клеток на ранних стадиях развития. Развитию илуенеап свойственна меньшая геометрическая правильность расположения бластоыер. Развитие исследованных нами мермитид хирономид - Ьаш;е1тегт1з ар. оказалось идентичным развитию ц.ы.Ьегпа11а. Поскольку мермитиды этих двух родов относятся к одному подсемейству, можно предположить, что наблюдающиеся межродовые различия имеют таксономическую значимость и могут использоваться в систематике группы.
7. Анализ распределения паразитических личиаок мермитид в личинках зараженных комаров указывает на его агрегированный характер, определяющийся, по-видимому, действием факторов,' способствующих множественному заражению хозяина. Одним из таких факторов может быть временное обездвиживание личинки комара после проникновения первой инвазионной личинки ыермитиды.
8. Продуцирование культурами взрослых особей мермитид Е,1у-епеаг1 яиц и выход из яиц инвазионных личинок продолжаются в среднем 4-4,5 месяца (максимально до 6,5 месяцев). Уже после
2 месяцев хранения выход инвазионных личинок начинает резко .снижаться. ,
9. Детерминация пола у паразитических личинок Е.1уепеаг1, как и у других мермитид, происходит на стадии паразитической личинки. Существенным ..ри этом оказывается личиночная стадия хозяина: доля самок мермитид, формирующихся при одинаковой ицтеи-
сивности заражения, отличается у личинок комаров разных возрастов. Оптимальные соотношения самцов и самок при наименьших соотношениях числа заражаемых хозяев и инвазионных личинок мермитид достигаются при использовании личинок комаров 2-го и 3-го возраста.
10. Мермитиды R.iyengari успешно заражают личинок трех широко распространенных во Вьетнаме видов комаров: Aedes aegypti, Anopheles hyrCanus И Culex tritaeniarhynchus. При-.знение R.iyengari представляется обоснованным для борьбы с Aedes aegypti; поскольку этот вид обитает в небольших водоемах и емкостях с чистой водой в населенных пунктах.
Основные положения диссертации отражены в следующих работах:
.1. Нгуен Ван Дык, Спиридонов С.Э. Эмбриональное развитие-Rooanonsnaie iyengari (Meraithidae, Nematode) //'Институт парг зитологии РАН. - М., 1992. Рукоп.деп. в ВИНИТИ 16.11.92,. Ш 3258-В92, 8с.
2. Нгуен Ван Дык, Спиридонов С.Э. Восприимчивость трех видов кровососущих комаров, обычных на территории Вьетнама, к заражению мермитидашг Romanomenais iyengari // Институт паразитологии РАН. - М.„ 1992... Рукоп-.деп. в-ВИНИТИ'16.ГГ.92, N5 3259-B92, 6 с.
3. liguen Van Duc,; Spiridonov S. Mot so dac diem.hinh thai »a sinh hoc cua Romanomermis iyengari - dol tuong dau tranh sinh hr-, voi cac loai muoi hufe mau. "Sinh vat hoc" (Некоторые особенности морфологии и биологии- Romanomenais iyengari агента биологической борьбы с кровососущими комарами // Биология / На Вьетнам.яз. (в печати).
/ко
- Нгуен, Ван Дык
- кандидата биологических наук
- Москва, 1993
- ВАК 03.00.20
- Морфо-биологические особенности мермитид Romanomermis Tyengari Welch, 1964 - потенциального агента борьбы с кровососущими комарами во Вьетнаме
- Кровососущие комары (Diptera, Culicidae) зоны бывшего Семипалатинского испытательного полигона
- Мермитиды (Nematoda; Mermithidae) водоемов Кыргызстана
- Кровососущие комары (Diptera, Culicidae) юга Тюменской области
- Кровососущие мошки (Diptera, Simuliidae) юга Тюменской области