Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности ультраструктурной организации трематод родов PROSTHODENDRIUM и ALLASSOGONOPORUS (LECITHODENDRIOIDEA)

ВАК РФ 03.00.19, Паразитология

Автореферат диссертации по теме "Особенности ультраструктурной организации трематод родов PROSTHODENDRIUM и ALLASSOGONOPORUS (LECITHODENDRIOIDEA)"

Г 6 0Московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ л . „„ имени М. В. ЛОМОНОСОВА

г б дпр 1903

БИОЛОГИЧЕСКИМ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ПОДВЯЗНАЯ Ирина Михайловна

ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАСТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ТРЕМАТОД РОДОВ

РКОБТНООЕЫОШиМ И А1ХА880С01Ч0Р01Ш8 (ЬЕСИНООЕЫОШОЮЕА)

Специальность 03.00.19 — Паразитология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена в лаборатории паразитических червей Зоологического института РАН (Санкт-Петербург).

Научный руководитель—кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии беспозвоночных Санкт-Петербургского государственного университета А. А. Добровольский.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук А. А. Шиеин,

кандидат биологических наук М. А, Валовая.

Ведущее учреждение — Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, кафедра зоологии.

на заседании специализированного совета Д 053.05.34 при Московском государственном университете по адресу: 119899, ГСП, Москва, В-234, Воробьевы Горы, биологический факультет МГУ.

С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ.

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

Л, И. Барсова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность теш. Электронно-микроскопические исследования трематод охватывают к настоящему времени довольно широкий круг видов, однако,-некоторые узловые группы остаются при этом изученными крайне фрагментарно. К их числу относится и крупный отряд плагиорхидиых трематод. Изученные в настоящей работе виды принадлежат к одной из наиболее специализированных групп внутри отр. Plagtorchlida, одними авторами определяемой как единое сем. . Lecithodendriidao (Скарбилович, 1948; Yamaguti, 1958,1971), другими - как комплекс родственных семейств (Odsníng, 1964; Хоте-новский, 1978). Для морфологической эволюции этих трематод характерна ввенилизация личиночных и взрослых стадий гермафродитного поколения. На макроструктурном уровне у марит это проявляется в мелких размерах тела, упрощении экскреторной формулы, частичной редукции кишечника у многих видов, упрощении в ряде случаев общего плана строения половой системы. Влияние этой тенденции на ультраструктуру упомянутых систем органов остается, вместе с тем, полностью не изученным, поскольку тонкая организация трематод данной группы не исследована совсем.

В литературе неоднократно высказывалось предполокэкие, согласно которому значительное укорочение гашечнмса у лецитодендриид должно сопровождаться переходом к питанию через поверхность тела, однако, прямых доказательств тому найдено не было. В то яе время, па партеногенетических поколениях некоторых трематод было показано, что ультраструктура покровов демонстрирует переход к наружному пищеварению в случае редукции пищеварительной системы (Синха, 1978).

Несмотря на большое количество публикаций по фауне и систематике, общая морфология трематод "лецитодендриоидного комплекса" изучена слабо и односторонне. Мелкие размеры тела, мощное развитие матки, маскирующей положение многих органов, значительно аат-рудияют исследование этих червей с помощью обычных светоопти-ческих методов. Следствием этого являются -многочисленные разногласия в систематике, начиная со статуса группы в целом и кончая противоречиями в описаниях и определении отдельных видов.

Задачи исследования. Сказанное выше и определило задачи дан-

ного исследования: 1) Подробно изучить строение основных систем органов у видов РгозЪИсиЗепйПит азсЯсНа, Р. т1гаЫ1е, АПаззого-порогия атрЬогае^ггтИз. 2) Проанализировать тонкое строение покровов и пищеварительной системы у коротко кишечных видов Р. азс1-<11а и Р. п)1гаЫ1е с точки зрения предполагаемого перехода к питанию через поверхность тела. 3) Сравнить тонкое строение основных систем органов у исследованных видов и сосальщиков других систематических групп. Выявить ультраструктурные особенности организации трематод "лецитодендриоидного комплекса". 4) С помощью полученных данных уточнить таксономическую значимость некоторых признаков, используемых в системе "лецитодендриоидного комплекса", а также систематическое положение и филогенетические связи отдельных представителей данной группы.

Научная новизна. Впервые проведено ультраструктурное исследование основных систем органов (кроме нервной) у трех представителей малоизученной группы трематод "лецитодендриоидного комплекса". Описан ряд морфологических особенностей, не отмеченных ранее у других сосальщиков: морфофункциональная дифференцировка участков экскреторного синцития в мочевом пузыре у аллассогонопо-русов, синхронные циклические изменения ультраструктуры кишечных клеток у Р. азс!сЦа, отростчатые структурные клетки в яичнике, впадение простатических желез в семенной пузырек у всех исследованных видов и др. У представителей родов Ргоз^ос1епс1г1шп и Шаззоаопорогиз установлены не описанные ранее различия в строении стенки мочевого пузыря, железистого аппарата, половой системы. Последние в особенности убедительно подтверждают точку зрения Оденинга о филогенетической разобщенности лецитодендриид и ал-лассогонопорид. Доказано наличие истинной сумки цирруса у трематод сем. 1ес1№сх1епс1гИс1ае, что требует внесения изменений в диагнозы семейства и входящих в него родов. У Р. азс1с31а обнаружены хорошо выраженные атриальные шпики, что ставит под сомнение таксономическую ценность такого признака как вооружение полового атриума в качестве основного критерия для разделения родов Ргоз-Шх1епс1г1шп и Асап^Ьпит. Вопреки сложившемуся мнению, установлено отсутствие в покровах короткокишечных лецитодендриид морфологических адаптации к питанию через поверхность тела. Показано, что эволюционная тенденция к ивенидизащш мариты, свойственная

трематодам "лецитодендриоидиого комплекса", проявляется также на ультраструктурном уровне в ряде особенностей тонкого строения пищеварительной и половой систем.

Научно-практическое значение работы. Полученные данные позволяют выявить некоторые тенденции морфологической эволюции трематод группы "лецитодендриоидиого комплекса" и уточнить отдельные филогенетические связи. Впервые описанные особенности строения половой системы изученных видов должны быть учтены в дальнейших исследованиях по систематике данной группы. Данные по тонкому строению покровов и пищеварительной системы у короткокишечных лецитодеидршд важны для правильного понимания особенностей биологии этих паразитов. Результаты исследования могут быть использованы в курсах лекций по общей и частной паразитологии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсувдены на семинарах лаборатории паразитических червей ЗИН РАН и отчетной сессии по итогам работы ЗИН РАН в 1990 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работа

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, основных результатов и выводов, указателя литературы и отдельного тома Приложения, содержащего 19 рисунков и 220 электронограмм. Список литературы включает 286 работ, из которых 233 зарубежных. Основное содержание работы изложню на 147 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Обзор литературы.

Описана краткая история изучения таксономии трематод "лецитодендриоидиого комплекса" семейств.. Приведены разные варианты классификации, предложенные для данной группы, отмечены основные спорные вопросы в систематике этих червей. В обобщенной форме изложены литературные данные по тонкому строению основных систем органов у марит, используемые азтором для сравнения с результата-Mi! собственных исследований. В последней части обзора приводятся немногочисленные фрагментарные сведения по общей морфологии трематод сем. Leoithodendri idae и сеы. Allassogonoporidae, имеющиеся

в литературе.

Материал и методика.

Работа выполнена на видах Prosthodendrium asoidia, P. mi-rablle и Allassogonoporus amphoraeformis. Материал собран из тонкого кишечника летучих мышей Myotis dasycneme Bole и Myotis brandtii Eversmann в летний период 1983-1987 гг. в Воронежском государственном заповеднике.

Для светооптических исследований червей фиксировали в ад-кости Буэна, 100°спирте, фиксаторе Ван Клива, глутаральдегиде. Тотальные препараты окрашивали борным и квасцовым кармином, гема-лауном Майера, гематоксилином по Бемеру. Для реконструкции половой системы и формы мочевого пузыря использовали серии полутонких срезов, окрашенных 1Z раствором толуидинового синего.

Для электронно-микроскопического исследования червей фиксировали несколькими способами: 1) 2.5% глутаральдегидом на 0.1 Ы фосфатном буфере (3 часа) с постфиксацией в 1% растворе 0зСЦ(1 час); 2) 5% глутаральдегидом на 0.05 М какодилатном буфере (8 часов) с постфиксацией в 1% растворе OsO^d час)-, 3) 1% 0s04Ha 0.1 М фосфатном буфере. Лучше результаты дал второй способ фиксации. Червей обезволивали в спиртах возрастающей крепости и ацетоне и заливали в аралдит. Полутонкие и тонкие срезы получали на ультратоме LKB-1II. Тошсие срезы контрастировали водным раствором уранилацетата и цитратом свинца по Рейнольдсу и просматривали на микроскопах Tesla BS-500, JEM-100CX, JE0L 1500. Реконструкция отдельных участков половой системы была полностью выполнена по сериям тонких срезов - трем для P. ascidia и пяти для А. amphoraeformis.

Были также изучены препараты A. amphoraeformis, Prosthodendrium (Paralecithodendrium) nyctali и Acanthatrium tatrense из коллекции паразитических червей ЗИНа РАН

Результаты и их обсуждение.

ПОКРОВЫ. Кожно-мускульный мешок Prosthodendrium ascidia, P. mirabile и Allassogonoporus airphoraeformis имеет принципиально

сходную организацию. В его состав входит погруженный синцитиаль-ный эпителий (тегумеит), тонкая пограничная пластинка и слой рыхлого межклеточного вещества, а также два слоя кольцевых мышц и между ними один слой продольных. У всех изученных видов тегумент вооружен шишками. У P. ascidla и P. mirabile они мелкие, палочковидные, образующий их электронноллотный материал имеет кристал-лоидную структуру. У алласеогонопорусов шипики массивные, плоскопрямоугольной формы с зубчатым верхним краем; материал их гомогенный, средней электронной плотности. Цитоплазматичеекая пластинка тегумента содержит митохондрии и секреторные включения. У P. ascidla и P. mirabile последние представлены 3 типами гранул: дисковидньши, мелкими овальными (в цитонах тегумента не найдены) и крупными круглыми. У A. amphoraeformis в тегументе обнаружены дисковидные и овальные гранулы. У всех трех видов секреторные включения образуются в субтегументальных клетках одного типа. Поверхность апикальной и базальной плазматических мембран эпителиальной пластинки P. ascidia и P. mirabile имеет еле пса волнистый рельеф, без глубоких впячиваний или оформленных выростов. У алласеогонопорусов складчатость апикальной мембраны вы-ратена несколько больше,' а базальная мембрана образует редкие ще-левидные инвагинации. По поверхности тела изученных видов рассеяны одиночные ресничные сенсиллы вполне типичного строения. Особенностью тегумента P. ascidia и P. mirabile является высокая электронная плотность основного вецества цитоплазмы не только под апикальной мембраной эпителиальной пластинки, как у аллассогоно-порусов, но и по всей ее толщине.

Анализируя полученные результаты, приходится признать, что вопреки неоднократно высказанным предположениям, никаких морфологических адаптаций к усиленному транспорту веществ через тегуменг у короткокишечных видов P. ascidia и P. mirabile не обнаружено. Высокая электронная плотность цитоплазматической пластинки, почти не выраженная складчатость ее апикальной и базальной мембран скорее свидетельствуют о преобладании у них барьерной функции тегумента. Отмеченные ультраструктурные различия покровного эпителия у сосальщиков л Prosthodendrtum и A. amphoraeformis, имеющих сходную локализацию часто в теле одного хозяина, показывают, что функциональная морфология тегумента марит 8ависит не только от

- б -

конкретных условий их обитания (как это часто трактуется в литературе) ,, но и ряда других" факторов, в числе которых, по-видимому, возраст паразитов, их систематическое положение, особенности биологии и онтогенетического развития и др.

ОРГАНЫ ПРИКРЕПЛЕНИЯ. Описано тонкое строение присосок Р. аэсКИа, Р. ш1гаЫ1е и А. алрЬогаеГогпиз, У Р. аэс^сНа и А. аш-рЬэгаеГопмз мускулатура ротовой и брюшной присосок имеет сходное строение: слой кольцевых мышц под тегументом, выстилающим полость присоски, радиальные мышцы и слой меридиональных мышц под пограничной пластинкой присоски. У Р. т1гаЫ1е в ротовой присоске в дополнение к упомянутым обнаружен слой кольцевых волокон под пограничной пластинкой. В полости присосок описаны ресничные сенсиллы. Поверхность апикальной мембраны не вооруженного шпиками тонкого эпителия по краям присосок увеличена многочисленными выростами типа микроворсинок. В толще присосок описаны мышечные клетки, цитоны тегумента, у Р. азсНсЛа - также и паренхимные клетки. В ацетабулюме Л. апгрЬогаоГоптз найдены единичные секре-торноактивные клетки, продуцирующие мелкие злектрошюплотные гранулы, однако, железистых протоков, открывающихся в полость присоски, не обнаружено.

ЖЕЛЕЗЫ. Е. Г. Нраснодембский, посвятивший много исследований железистым образованиям трематод, отмечает тот факт, что близкородственные виды сосальщиков имеет сходные железистые" аппараты, в то время ¡сак у марит, имеющих более отдаленное систематическое положение, они отличаются строением, топографией и количеством железистых клеток (Краснодембский, 1980). Этому положению Еполне соответствуют полученные данные по трем исследованным видам. Оба представителя рода РгозЫтос1епс1г1ит обладают двумя типами одноклеточных желез, рассредоточенных, как и их протоки, почти по всей длине тела. Их железы имеют не тол: :о сходное расположение, но и совершенно неотличимые по виду секреторные включения: в одном типе железистых клеток они крупные, неправильной формы, содержат олектроннооветлый гомогенный материал; в другом - мельче размером,' овальной форш, заполнены электронноплотным веществом.

У аллаосогонопорусов. таете имеющих два типа гкэлез, последние расположены только в передней части тела Протоки железистых клеток, продуцирующих крупные осмяофильньге гранулы, открываются

компактно по вентральному краю ротовой присоски; протоки другого типа желез, несущие мелкие овальные гранулы средней электронной плотности, пронизывают стенку всего переднего ганца червя.

Констатируя существование четких различий в строении железистого аппарата у представителей названных родов и одновременно его большое сходство у близких видов, подтверждающие наблюдения Е. Г. Краснодембского, необходимо, однако, отметить, что недостаток сравнительных данных не позволяет пока оценить таксономическое значение данного признака.

ПАРЕНХИМА. У P. ascidia описаны паренхимные клетки, сходные но строению с аналогичными клетками Fasciola hepattca (Thread-gold, Gallagher, 1966; Threadgold, Anne, 1974; и др.). Их отличительными особенностями являются высокая электронная плотность ядер и наличие четкой границы мевду эндо- и эктоплазмой. Гранулярная электронноплотная эндоплазма, окружающая ядро, содержит основную массу клеточных органоидов. Электронносветлая эетоплазма заполняет периферические отделы клетки,, в том числе многочисленные отростки, являющиеся местом запасания гликогена и накопления липидов.

ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. Все исследованные виды имеют сходный план строения выделительной системы, в том числе одну и ту же экскреторную формулу: 21 (2+2+2) +(2+2+2)] -24. Общие протоки от каддой группы мерцательных щеток впадают в передние и задние собирательные каналы, расположенные продольно по богам тела. Последние сливаются в главные собирательные каналы, открывающиеся в мочевой пузырь. Мочевой пузырь P. ascidia имеет V-образную, Р. mtrablle - Y-образную, а Л. amphoraeformis - I-образнуга форму. Макроструктурные особенности выделительной системы P. ascidia и A. amphoraeformls в числе многих других видов были описаны ранее КОденингом (1964), который использовал их при разработке системы трематод "лецитодендриоидного комплекса". На основании мешковидной формы мочевого пузыря р. А11 assogonoporus был выведен им из состава лецитодендриид, имеющих V- или Y-оСразкый мочевой пузырь и помещен вместе с p. Cophalophallus в отдельное аем. Allassogo-noporldao.

Электронно-микроскопическое исследование показало, что цирто-циты и собирательные каналы у всех исследованных видов имеют а

принципе сходное и вполне типичное для трематод строение. Приведено их подробное описание. Вместе с тем, в ультраструктуре стенки мочевого пузыря между трематодами p. Prosthodendrium и А. аш-phoraeformis отмечены существенные различия. Экскреторный синцитий P. ascidia и P. mirabile является местом накопления большого количества липидов. Отмечена экскреция отдельных липидных капель в просвет мочевого пузыря. Другой характерной особенностью эпителия мочевого пузыря Prosthodendrium являются длинные пластинчатые выросты апикальной поверхности, плотно прилегающие слоями к эпителиальной пластинке. У аллассогонопорусов эпителий мочевого пузыря практически не содержит липидных включений. Интересно отметить, что у данного вида намечается морфофункциональная дифферен-цировка участков экскреторного синцития. Процессы реабсорбции, вероятно, наиболее активно протекают в тонких зонах эпителиальной пластинки, густо покрытых короткими выростами апикальной мембраны. Базальная мембрана образует здесь глубокие инвагинации. Силь-' но утолщенные участки синцития, заполненные везикулами и почти лишенные поверхностных выростов, связаны, видимо, с экскрецией. Различия в ультраструктуре эпителия, безусловно,, не могут рассматриваться как прямое продолжение макроструктурных различий в строении мочевого пузыря Prosthodendrium и Allassogonoporus. Вместе с тем, они отражают глубокие физиологические различия у представителей названных родов, которые, учитывая сходную экологию паразитов, можно считать косвенным подтверждением точки зрения Оденинга о филогенетической разобщенности лецитодендриид и аллассогонопорид. .

Отмечено, что граница между тегументом, выстилающим экскреторную пору, и эпителием мочевого пузыря у Prosthodendrium и Allassogonoporus имеет разный kohtvd: у P. ascidia'и P. mirabile он ровный, а у аллассогонопорусов сильно извитой, так как тегу-мент образует длинные отростки в стенке пузыря. Этот признак • заслуживает внимания, поскольку с накоплением сравнительных данных может оказаться, что он имеет таксономическое значение.

ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА. Пищеварительная система P. ascidia, P. mirabile и A. amphoraeformis состоит из предглотки, открывающихся в нее желез, глотки, пищевода и двуветвистого кишечника. Р. ascidia и P. mirabile имеют короткий пищевод и короткие ветви ки-

шечника, едва достигающие уровня ацетабулюма. Кииечник аллассого-нопорусов представлен длинными массивными ветвями, тянущимися до заднего конца тела. Предглотка, глотка и пищевод у всех изученных видов выстланы продолжением покровного эпителия. Детали их строения приведены в тексте диссертации. Тегумент передней кишки Р. ascidia и P. mirabile не обнаруживает, как у некоторых трематод, структурных признаков активного участия в процессах пищеварения. Вместе с тем, присутствие в тегументе предглотки и пищевода ал-лассогонопорусов специфичных секреторных включений, а также значительное увеличение его люминальной поверхности за счет многочисленных выростов апикальной мембраны дают основания думать, что переваривание и всасывание пищи у данного вида начинается в пределах передней кишки. Система глоточных мышц представлена слоем кольцевых волокон, окружающих глоточный канал, радиальными мышцами и двумя тонкими слоями продольных и кольцевых волокон, подстилающих изнутри пограничную пластинку глотки.

Кишечные ветви выстланы гастродермисом, состоящим из отдельных клеток. У P. ascidia отмечены синхронные циклические изменения в строении кишечных клеток, что связано, по-видимому, с определенной периодичностью 'процесса питания. Условно полярные состояния гастродермальных клеток обозначены как стадии А и Б. Приведено подробное описание их ультраструктуры. Не отмеченной ранее у марит особенностью гастродермиса P. ascidia и P. mirabile являются крупные вакуолевидные полости мегкду латеральными мембранами соседних клеток в зоне их септированного контакта. Иногда в эти полости впячиваются крупные липидные включения. Функциональное назначение этих образований остается noica не ясным. Анализируя тонкое строение кишечного эпителия P. ascidia и P. mirabile, в сравнении с другими изученными трематодами, нельзя не отметить струетурные особенности, свидетельствующие о низком уровне его транспортной активности: крайняя малочисленность митохондрий, 'очень незначительное развитие инвагинаций базалыюй мембраны, редкость контактов с парепхимныш клетками. Таким образом, трудно поверить, что малые размеры кишки компенсируются ее повышенной функционально? активностью. Учитывая данные по тегументу, можно скорее предположить, что мариты исследованных лецитодендриид, по сравнению с другими сосальщиками, питаются довольно ограниченно.

Видимо, основные этапы роста и морфогенеза, связанные с большими энергетическими затратами, смешены у них на более ранние фазы онтогенетического развития, Косвенным подтверждением этого являются данные В. В. Беспрозванных ( 1990) по жизненным циклам некоторых ле-цитодендриид. Более того, некоторые черты сходства в тонком строении кишки P. asciciia, P. mirabile и ювенильных форм других трематод (вакуолевидные межклеточные пространства, редкость инвагинаций базальной мембраны и слабое развитие контактов с паренхимой) говорят о "неразвитости" пищеварительной системы у этих сосальщиков.

У A. amphoraeformis никакой периодичности .функционирования гастродермиса не выявлено. Для данного вида характерны .чрезвычайно высокая секреторная активность кишечных клеток, продуцирующих большое количество секреторных гранул, а также интенсивно протекающие в них процессы аутофагии. Степень интенсивности последних сравнима с наблюдавшейся у других трематод только при голодании или в другом стрессовом состоянии. Предполагается, что аутофагия в данном случае выступает как механизм внутриклеточной регенерации. Когда возможности последней исчерпаны, наступает, по-видимо-ыу, дегенерация целых кишечных клеток, описанная нам у данного вида.

ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА. В работе приведены результаты ее полной реконструкции у P. ascidia и A. amphoraeformis, с описанием ультраструктуры каждого отдела, и фрагментарные данные по Р. mirabile. P. ascidia и A. aniphoraeformis имеют овальный яичник, от каудальной части которого воронковидным овикаптом начинается яйцевод. Проксимальная часть последнего расширена в виде небольшой полости; В дистальном отделе яйцевод приобретает форму узкого канала У P. ascidia мешковидный семяприемник соединяется с яйцеводом на границе его двух отделов. При этом он слабо обособлен в своем основании. Лауреров канал у P. ascidia впадает в семяприемник. У A. amphoraeformts семяприемник имеет собственный короткий проток. Лауреров канал и проток семяприемника открываются общим отверстием, расположенным сразу за тонкой мышечной перотяккой ыежду проксимальной и диотальной частями яйцевода. Далее у обоих видов выводные протоки имеют общий план строения. Дистальный участок яйцевода сразу после впадения в него протока жэлточного

- и -

резервуара переходит в оотип. В последний открываются протоки двух типов скорлуповых желез. Оотип продолжается в петлевидно изогнутую длинную матку, на дисталыюм конце соединяющуюся с мет-ратермом, образованным продолжением покровного эпителия. У всех изученных видов желточнигси представлены двумя латерально лежащими небольшими группами фолликулов, которые соединяются с желточным резервуаром парой протоков. Подробное исследование морфологии женской половой системы Р. ascidia помогло обобщить имеющиеся в литературе крайне фрагментарные данные (в основном в виде неполных рисунков) по другим видам лецитодендриид. Оказалось, что описанная схема вполне характерна для семейства в целом. То же мы предполагаем и в отношении аллассогонопорид (объединяющих всего три вида). Сравнение общего плана строения показывает, что различия между двумя группами 1сасаются организации проксимальной части выводных протоков, связи семяприемник - яйцевод - лауреров канал Суть этих различий сводится к разной степени дифференциации протоков и связанных с ниш отделов, у лецитодендриид выраженной зачетно слабее. Остается впечатление незавершенности морфогенеза данного участка половой системы, которая могла закрепиться в эволюции лецитодендриид в связи с ускоренным развитием их ювенилизи-рованной мариты.

В тонкой организации женской половой системы Р. ascidia, Р. mirabile и A. amphoraeformls обнаружено много сходного. В особенности это касается строения яичников, овикапта, стенки дистальной части яйцевода и семяприемника, оотипа и связанных с ним желез, матки, метратерма и желточников. Различия отмечены в ультраструктуре проксимальной части яйцевода (у A. amphoraeformls он образован клетками ресничного эпителия, у Р. ascidia и Р. mirabile эпителий не несет ресничек), а также в строении лаурерова канала. Последний у аллассогонопорусов в проксимальной части имеет такую же выстилку, как яйцевод, и только в дистальной образован продолжением тегумента покровов. У Р. ascidia весь лауреров канал выполнен тегументом. В том или ином сочетании большинство ультраструктурных деталей строения женской половой системы Р. ascidia, Р. mirabile и A. amphoraeformls были ранее отмечены и у других трематод, кроме области овикапта, которая практически не была исследована, за исключением одного вида - Philophthalmus rhionica (Ти-

хомиров, 1980). В работе приведено подробное описание овикапта, не совпадающее с данными И. А. Тихомирова. Особого внимания заслуживают обнаруженные у Р. аэскЛа и А. атрЬогаеГогШз нетерминальные структурные 1слетки в яичниках. Они расположены по периферии всего органа, имеют огростчатую форму. У Р. аэокЛа отростки этих клеток очень длинные, глубоко проникает в глубь яичника, заполняя пространства между половыми клетками. Данные о структурных или питающих клетках в яичниках ыарит (подробно исследованных у ряда видов) до сих пор практически отсутствовали. Предполагается, что структурные клетки в яичниках Р. азс!Ша и А. а-прЬогаеГопШБ являются эмбриональным признаком, одним из проявлений эволюционной тенденции к ювенилизации мариты, характерной для группы "лецито-дендриоидного комплекса" в целом и наиболее ярко выраженной у представителей лецитодендршд. (У других сосальщиков эти образо1 вания, очевидно, исчезают на конечных этапах морфогенеза, почему и не были обнаружены у половозрелых форм).

МУЖСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА. Полностью исследована у Р. аэскЛа и А. ащзЬогаеГогпИз и фрагментарно у Р. 1п1гаЫ1е.

Р. азс1с11а и А. ашрЬогаеГогпиз имеют по два латерально расположенных овальных семенника. От них берут начало тонкие се-мявыносящие канальцы. У Р. азс1сНа канальцы сливается в короткий непарный семяпровод, который переходит в крупный извитой семенной пузырек. У обоих изученных видов РгоБиюс!епс1г1ит семенной пузырек, простатические железы и семяизвергательный канал заключены в едва видимую при светооптическом исследовании тонкую мембрановид-ную оболочку. У аллассогонопорусов семявыносящие канальцы откры--валгся общим отверстием прямо в семенной пузырек. Последний имеет крупные размеры, толстую мышечную стенку, лежит свободно в теле червя, у всех трех изученных видов впервые для трематод в стенке семенного пузырька обнаружены протоки одного из двух типов простатических желез. Дистально семенной пузырек переходит в семяизвергательный канал. В этом отделе отчетливо выделяются две части. Сразу за се'менным пузырьком следует расширенный участок семяизвергательного канала, куда открываются простатические железы другого типа (у Р. азс1<11а ва мешковидную форму он назван простатическим резервуаром). Дистальная часть семяизвергательного канала имеет вид тонкого мускулистого протока, впадающего в поло-

- 13 ■вой атриум. Описано тонкое строение семенников, выводных протоков, простатических желез, во многом сходное у исследованных видов. Эпителий выводных протоков на всем их протяжении, кроме дистальной части семяизвергательного канала, имеет клеточную организацию, в отличие от некоторых других сосальщиков, у которых он представляет собой скмпласт (Тихомиров, 1980; Hendow, James, 1988, и др.). Плоские эпителиальные клетки, выстилающие разные отделы, отличаются главным образом строением едоей апикальной поверхности, образующей выросты той или иной формы. У P. ascidia в эпителии семяпровода обнаружены реснички. У аллассогонопорусов место, впадения семявшюсящих канальцев в семенной пузырек выстлано одной кольцевидно изогнутой клеткой, таютэ несущей пучок ресничек. Дистальная часть семяизвергательного канала выполнена продолжением покровного эпителия. Тегумент в этой области содержит специфичные секреторные включения. Мускульная стенка семявыносящих канальцев, семяпровода (у P. ascidia) и семенного пузырька образована кольцевыми мышцами. Семяизвергательный канал окружен двумя слоям - кольцевых и продольных мышечных волокон.

Среди исследователей-систематиков, .занимавшихся классификацией трематод данной группы, со времен Лоосса (Looss, 1894,1896, 1902) прочно укрепилось мнение, что сосальщики родственных родов Prosthodendrium, Lecithodendrium, Pycnoporus, Acanthatrium. и Masothatrium (сем. Lecíthodendriidae) лишены истинной сумки цир-руса, а видимость замещающей ее тонкой оболочки (получившей название "ложной бурсы", "простатической массы") создается сплющенными паренхимными клетками, что и отражено в соответствующих диагнозах. Электронно-микроскопическое исследование P. ascidia и Р. mirabile показало, что мембрановидная структура, окружающая семенной пузырек и простатическую часть, в действительности состоит из пограничной пластинки и прилегающего к ней тонкого мышечного слоя, то есть является настоящей половой бурсой, но со слабым развитием мышечной стенки. Из вышеизложенного вытекает необходимость пересмотреть в пределах "лецитодендриоидного комплекса" семейств систематическое значение такого признака как ложная бурса, который фактически приравнивался к ее полному отсутствию. В этой связи наличие хотя и частично редуцированной сумки цирруса у ле-цитодендриид и совершенно свободное положение семенного пузырька

у аллассогонопорид должны рассматриваться как еще одно существенное различие между названными группами. К сказанному необходимо добавить, что мощное развитие мышечной стенки семенного пузырыса у аллассогонопорусов, компенсирующее у них отсутствие половой бурсы, говорит о том, что она исчезла не в пределах данного семейства, а, вероятно, у его предковых форм.

Описано тонкое строение зрелых спермиев Р. ascldla, Р. mira-Ы le и A. amphoraefortnis. Узковытянутое ядро занимает в них ди-стальное положение по отношению к базальным телам жгутиков. Параллельно ему лежит одна длинная митохондрия, слегка сдвинутая проксимально. У A. amphoraeformis оба инкорпорированных жгутика одинаковой длины расположены в клетке почти симметрично на всем ее протяжении. У Р. ascldla и Р. mlrabile один из жгутиков значительно короче другого и достигает по протяженности лишь уровня ближнего к нему кончика ядра Схема строения спермиев, описанная у аллассогонопорусов, широко распространена среди трематод и, по мнению некоторых специалистов (Jamleson, Daddow, 1982; Hendow, James, 1988b), близка к предковой, исходной. Спермин Р. ascldla и Р. mlrabile в этом-случае должны рассматриваться как более специализированные. У Р. ascldla впервые для трематод отмечены ультраструктурные изменения.в проксимальном отделе сперматозоидов во время их продвижения по выводным протокам половой системы. Происходит смещение периферических микротрубочек'в сторону одного из жгутиков, слой цитоплазмы вокруг него утолщается, и уплотняется зубчатый надмембранный комплекс.

ПОЛОВОЙ АТРИУМ. Половой атриум A. anphoraeformis расположен маргинально в средней части тела Его мешковидная полость выстлана продолжением покровного эпителия, который лишен в данной области шипиков и содержит специфичные секреторные включения. В атриум открываются протоки двух типов одноклеточных желез. В его стенке и вокруг полового отверстия обнаружены ресничные сенсилла

У Р. ascidia и Р. mlrabile половой атриум занимает центральное положение над ацегабулшоы. Для вида Р. ascidia приводится описание его ультраструктура Гепитальную пору окружают многочисленные сенсиллы погруженного типа, иеаду которыми открывается секрэторные протоки. Единичные сенсиллы такого те строения обнаруживаются и в полости атриуш. Выстилающий ее тегумент несет в

себе шипшш, отличающиеся от шипиков покровов более массивными размерами и формой (они, однако, очень незначительно выступают над поверхностью эпителия, отчего незаметны на тотальных препаратах и у живых объектов). Для представителей рода РгозЫтойегкЗпит присутствие атриальных пшиков достоверно показано впервые. До сих пор их отсутствие считалось основным отличием р. РгозИ-юсЗеп-с!г1иш от морфологически близкого ему р. АсагЛЬаичит. Полученные данные, таким образом, ставят под сомнение таксономическую ценность такого признана, гак вооружение полового атриума в системе сем. ЬесИ;11ос1епс1гП<Зае. Прямое отношение к затронутому вопросу имеет систематическое положение вида Р. пИгаЬПе, который был сведен В. Г. Скворцовым (1971) в синоним к АсапЫпаЬгИ'т ЬаЬгепзе. Подробный анализ собственных данных, данных К. Жцзитовецкого, описавшего эти виды (гсЫЬоупеск!, 1967, 1969), а также препаратов А. ЬаЬгепзе из коллекции ЗИН, приведенный в тексте работы, позволил сделать вывод, что полностью пренебрегать различиями между Р. ш!гаЫ1е и А. 1а(;гепзе нет достаточных оснований. Вместе с тем, размещение столь близких форм в разных родах выглядит малообоснованным, что, вероятно, и явилось причиной их синонимиза-ции. По-видимому, Р. т1гаЫ1е к А. 1аЪгепэе представляют собой близкородственные виды, с которыми эволюционно связан и Р. аБс1-сПа. Дагшый пример, аналогично морфологическому ряду ЭтжаЧЕЬееэ, 1960), свидетельствует о том, что качественных различий в строении полового атриума у представителей р. Ргоз№ос1епс1г1ит и , р. Асап1Ьайг1иш нет, а есть только разница в степени развития одних и тех же образований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Выявленные различия в строении половой системы Ргоз№ос5епс1г1ит и АНаББозопорогиБ убедительно подтверждают пенке К. Оденинга о филогенетической разобщенности лецитодендриид и •аллассогонопорид. Попытаемся оценить эти различия с эволюционной точки зрения. План строения выводных протоков женской половой системы у аллассогонопорусов более сложен, и, по-видимому, более близок к исходной предковой схеме. Упрощение его у лецитодендриид, очевидно, носит вторичный характер и является признаком более высокой специализации. То тз можно сказать и о строении зрелых спермиев; Обратная картина наблюдается в отношении дистальной части выводных протоков мужской половой системы. У лецитодендриид

мы застаем незавершенный процесс вторичной редукции половой бурсы, в то время как аллассогонопориды, вероятно, унаследовали ее отсутствие от своих предковых форм. Таким образом, и лецитодендрииды и аллассогонопориды сочетают" в себе как более примитивные признаки, так и черты более высокой специализации. Из этого следует, что они представляют собой две самостоятельно эволюционирующие ветви, разошедшиеся, видимо, давно, ко имеющие, безусловно, общих плагиорхоидных предков.

Для тех и других характерна ювенилизация марит, как общее направление морфологической эволюции трематод "лецитодендриоидного комплекса". Ее проявлениями, общими для обеих групп, являются миниатюрные размеры, сравнительно простая экскреторная формула, сохранившиеся структурные клетки в яичнике'. Вместе с тем, надо отметить, что у лецитодендриид ювенилизация выражена заметно сильнее. Свидетельством тому являются слабо развитая пищеварительная система, что характерно почти для всех представителей семейства, выявленное сходство ее тонкого строения с кишечником личиночных форм других видов трематод, незавершенная дифференциров-ка протоков женской половой системы, более развитая, по сравнению с аллассогонопорусами, сеть структурных клеток в яичнике.

Ювенилизация марит неизбежно сопровождается сокращением дистанции между личинками и половозрелыми особями. Как упоминалось выше, полученные данные по морфофункциональным особенностям покровов и кишечного эпителия РгоэШоёеЫПит Говорят в пользу того, что при сокращении всего хода онтогенетического развития, основные этапы роста и морфогенеза особей гермафродитного поколения лецитодендриид смещаются со стадии мариты на более ранние фазы цикла Указанное направление эволюционных преобразований онтогенеза у лецитодендриид хорошо подтверждается данными Е В. Бесп-розванных (1990а, 1990Ь), описавшего у некоторых представителей семейства прогенетические метацеркарии.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые о применением электронной микроскопии подробно исследованы кожно-мускульный мешок, органы прикрепления, жле-аистый аппарат, пищеварительная, выделительная и половая системы

у трех представителей малоизученной группы трематод "лецитоденд-риоидного комплекса" - Prosthodendrlum ascldia, P. mirablle и Allassogonoporus amphoraeformis.

2. Установлено отсутствие каких-либо морфологических адаптации к усиленному всасыванию питательных веществ в покровах корот-кокишечных видов P. ascidia и P. mirablle. Предполагается, что в онтогенетическом развитии мариты у лецитодендриид период наиболее активного питания и роста приходится на фазу метацеркарии.

3. Выявлены различия в строении железистого аппарата у представителей родов Prosthodendrlum и Allassogonoporus, заключающиеся в местоположении желез, их протоков и характере секрета.

4. Мочевой пузырь двух видов Prosthodendrlum отличается от мочевого пузыря аллассогонопорусов не только формой, но и контуром границы между разными типами выстилающего его эпителия. Особенности ультраструктуры экскреторного эпителия мочевого пузыря свидетельствуют о глубоких физиологических различиях меззду двумя родами.

5. Впервые для трематод на ультраструктурном уровне у Р. ascldia описаны синхронные циклические изменения в строении гаст-родермиса, связанные, видимо, с периодичностью процесса питания . Отмечено сходство в тонком строении кишечного эпителия P. ascldia и гастродермиса ювенильных стадий других видов трематод. Выстазы-вается мнение о "неразвитости" пищеварительной системы у коротко-кишечных лецитодендриид в связи с ограниченным питанием на фазе мариты.

6. Кишечный эпителий A. amphoraeformis характеризуется высоким уровнем секреторной активности и интенсивной аутофагией. Описана также дегенерация целых кишечных клеток. Предполагается, что как и аутофагия, она связана с чрезвычайно высотой метаболической активностью гастродермальных клеток у данного вида.

7. У представителей лецитодендриид и аллассогонопорид выявлены макроструктурные различия женской половой системы. Как предполагается, они отражают разную степень дифференциации проксимальной части выводных протоков, которая у лецитодендриид выражена заметно слабее.

8. В яичнике P. ascldia и A. amphoraeformis обнаружены периферически расположенные отростчатые структурные клетки, ранее н*

описанные у трематод. Высказано предположение, что они сохраняются у половозрелых особей данных видов как эмбриональный признак.

9. У представителей лецитодендриид Р. азс!сИа и Р. кпгаЬПе установлено наличие истинной половой бурсы, стенка которой обра- • зована пограничной пластинкой и слабо развитым мышечным слоем. Свободное положение семенного пузырька у аллаесогонопарид и.наличие, хотя и частично редуцированной, сумки цирруса у лецитодендриид, должны рассматриваться как еще одно существенное различие между этими группами трематод.

10. Впервые для трематод установлен факт впадения одного из типов простатических желез в семенной пузырек. Отмечено присутствие ресничек в стенке выводных протоков мужской-половой системы Р. аэс1с11а и А. атрЬогаеГогш1з, не описанных ранее у других уль-траструктурно изученных видов трематод.

И. Показаны различия в строении зрелых сперматозоидов у трематод рода РгоБ^осЗепёгИт и А. аирЬогаеГоггтз. Спермии про-стодендриумов предлагается рассматривать 1сак более специализированные. У Р. азс1сПа окончательное формирование спермиев происходит за пределами гонад.

12. В генитальном атриуме Р. азс!сНа обнаружены хорошо выраженные шпики, что ставит под сомнение таксономическую ценность такого признака как вооружение полового атриума в качестве основного критерия для разделения родов Ргск№ос!ег,-1г1шп и АсагЛЬаЬП-шп.

13. Применение электронно-микроскопического метода может оказаться полезным для решения спорных вопросов систематики трематод "лецитодендриоидного комплекса".

14. Признается необоснованность сведения в синонимы видов РгозЫто<Зепс1г1ит пигаЫ1е и АсапШа1;г1цт ЬаЬгегше.-

15. Выявленные различия в строении половой системы подтверждают филогенетическую разобщенность лецитодендриид и аллассогоно-порид. .

16. Ювенилизация ыарит, как общее направление морфологической эволюции трематод "лецитодендриоидного комплекса", особенно ярко проявляется у представителей сем. Ьес1иух1еп<1г11с1ае. На удътраструкгурном уровне это прослеживается в ряде перечисленных

- 19 'особенностей тонкого строения их пищеварительной и половой систем.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Подвязная И.М. Тонкое строение тегуыента представителей двух семейств трематод Allassogonoporldae и Leclthodendrlidae (Plagiorchiida) //Тр. ЗИН АН СССР. 1986. Т.155. С. 92-104.

2. Подвязная И.М. Строение мочевого пузыря мариты представителей трематод семейств Leclthodendrlidae и Allassogonoporldae // Паразитология. 1989. Т. 23, N 3. С. 229-236.

3. Подвязная И. М. Тонкое строение пищеварительной системы Prosthodendrium ascidia (Trematoda, Leclthodendrlidae) //Тр. ЗИН АН СССР. 1990. Т. 221. С. 51-60.

4. Подвязная И. М. Строение женской половой системы Prosthodendrium ascidia (Trematoda, Leclthodendrlidae) // Тр. ЗИН

АН СССР. 1990. Т. 221. С. 61-78.

Ротапринт. Подписано к печати 26.03.93. Формат бум. 60x84 VI6 Объем I уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ ¡дг Бесплатно

НПО ЦКТИ. I9402I, C.-IIeT9p6jpr, Политехническая ул., д. 24