Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ультраструктура мужской половой системы и сперматозоидов у свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Ультраструктура мужской половой системы и сперматозоидов у свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida"

На «разах рукописи

У

ЗОГРАФ ЮЛИЯ КОНСТАНТИНОВНА

Ультрасгруктура мужской половой системы и сперматозоидов у свободно-живущих морских нематод из отряда СЬгота(1ог1(1а

03.00.25 - гистология, цитология, клеточная биология 03,00,08 "Зоология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владнвосток—2006

Работа выполнена в Институте биологии моря имени A.B. Жирмунского ДНО РАН н на кафедре зоологии Академии экологии, морской биологии и биотехнологии Дальневосточного государственного университета

Научные руководители:

доктор биологических наук Юшнн В лада мир Владимирович

кандидат биологических наук, доцент Дащенко Ольга Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Долматов Игорь Юрьевич

кандидат биологических наук Темерева Елена Николаевна

Ведущая организация:

Институт паразитологии РАН

Защита состоится «28» декабря 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.008.01 при Институте биологии моря имени A.B. Жирмунского ДВО РАН. Адрес: 690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17 Факс:(4232)310-900 c-maü: inmarbio@maÜ,primorye.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря имени А.В. Жирмунского ДВО РАН. 1

Автореферат разослан

А

ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертациоиного совета, кандидат биологических наук

(¿О

М,А. Ващенко

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Нематоды — одна из самых многочисленных и широко распространенных групп многоклеточных животных, освоивших гигантский диапазон сред обитания и находящихся на стадии активного биологического прогресса (Малахов, 1986). Причина этого прогресса заключается в особенностях тканевого и клеточного строения, а также в особенностях размножения нематод.

До сих пор в научной литературе сохраняется дисбаланс данных по тонкому строению нематод и связан он в основном с тем, что свободноживущие нематоды, составляющие большую часть разнообразия класса и играющие огромную роль в морских экосистемах, изучались лишь эпизодически (Bird, Bird, 1991; Wright, 1991; Justine, 2002). В тоже время, свободноживущие морские нематоды включают таксоны, сохранившие большое число плезиоморфных признаков, анализ которых дает богатый материал для решения вопросов сравнительной цитологии и гистологии (Малахов, 1986).

Нематоды из отряда Chromadorida составляют важную часть биоразнообразия морского мейобентоса, а основные группы хромадорид легко доступны из проб, взятых в любой части прибрежных вод мирового океана. В то же время, данных по гистологии н ультраструктуре хромадорид в мировой литературе очень мало, поэтому хромадориды и были выбраны в качестве объекта для настоящего исследования.

До сих пор микроскопическая анатомия мужской половой системы свобод ножи вущнх морских нематод остаётся неизученной, что затрудняет интерпретацию светооптических данных с точки зрения сравнительной анатомии и филогении нематод. В связи с этим первой частью работы стала электронно-микроскопическая реконструкция зачатка половой системы у личинки первой стадии и мужской половой системы взрослых свободноживущих морских нематод на примере представителей отряда Chromadorida.

Электронно-микроскопические исследования строения и развития аберрантных спермиев нематод важны для понимания биологии мужских гамет беспозвоночных животных в целом н, в то же время, позволяют проводить сравнительно-цитологический анализ для построения естественной системы класса. Такой анализ, наряду с современными данными по микроскопической анатомии, эмбриологии и молекулярной генетике нематод, открывает новые пути к построению естественной системы крупных таксонов класса. Новые данные по развитию спермиев нематод интересны также в рамках более широких исследований закономерностей формирования аберрантных спермиев беспозвоночных с внутренним оплодотворением. В связи с этим особое внимание уделяется процессам развития специфических для спермиев нематод мембранных органслл (МО) и фиброзных тел (ФТ), судьбе митохондрий и центриолей, цитоппаэматическнм перестройкам

активированных спермнев, строению и составу цнтоскелета спермнев. Сравнительный анализ этих данных позволяет понять основные пути цитологических перестроек спермнев беспозвоночных, связанные с переходом к внутреннему оплодотворению и необходимостью длительного сохранения в половых путях самок.

К началу исследований сведения по ультраструктуре сперматозоидов нематод-хромадорид ограничивались единственной статьей (Yushin, Coomans, 2000), в которое на примере двух видов из сем. Chromadorldae был описан сперматогенез и показана полная редукция мембранных органеля (МО) и фиброзных тел (ФТ), компонентов, типичных для аберрантных спермнев нематод. Эти данные, интересные как с точки сравнительной цитологии, так и филогении, было важно проверить и оценить, расширив круг исследуемых нематод для сравнительного анализа.

Цели и задачи работы. Основной целью настоящей работы было исследование ультраструктуры мужской половой системы и спермнев свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida. На основе оригинальных данных предполагалось реконструировать гистологию мужской половой системы и провести сравнительно-цитологический и филогенетический анализ сперматозоидов хромадорид.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи.

1. Изучить клеточный состав и ультраструктуру зачатка половой системы у личинки первой стадии HaÜchoanolaimus sonorus.

2. Изучить строение мужской половой системы на примере Paracyatholafmta pugettensis и ряда других хромадорид.

3. Изучить строение и развитие спермиев у представителей трех семейств отряда Chromadorida (Cyatholalmidae, Selachinematidae, Chromadorldae).

4. На основе полученных данных провести сравнительно-цитологический анализ сперматозоидов хромадорид и других нематод.

5. Оценить возможность использования данных по строению и развитию спсрмиеа хромадорид для анализа филогении отряда.

Научная новизна. Впервые исследован зачаток половой системы у нематод отряда Chromadorida. Показано, что зачаток представлен четырьмя клетками; двумя первичными половыми клетками и двумя соматическими клетками, предшественниками будущей соматической составляющей поповой системы. Показано, что в первичных половых клетках отсутствуют характерные для нематод Р-гранулы - маркеры первичных половых клеток, известные для нематод-рабдитид.

Впервые проведено ультраструктурное исследование мужской половой системы .. свободноживущих морских нематод. Показано, что стенка семенника образована

эпителиальными клетками, при этом на конце семенника располагается крупная концевая клетка, формирующая отростки, проникающие между снерматогониями. Семенной пузырек сформирован эпителиальными клетками, проявляющими как железистую, так и абсорбционную активность. Семявыносящий проток состоит из двух рядов железистых клеток и лишен морфологически различимой полости.

Впервые описаны основные стадии развития спермиев у пяти свободножн вущих морских нематод отряда Chromadorida: Paracyalholaimus pugettensis, Paracanthonchus macrodon, Hallchoanolaimus sonorus, Neochromadora poecilosoma и Steineridora borealis. Описано два паттерна строения и развития спермиев нематод-хромадорнд: (1) спермин, в которых формируются только ФТ, а МО отсутствуют; (2) спермин с полной редукцией аберрантных органелл. Показано, что распределение паттернов среди семейств хромадорид не коррелирует с современными системами отряда.

На основе оригинальных данных и анализа мировой литературы впервые показано наличие а спермнях нематод уникального компонента цитоскелета -микротрубочкоподобных волокон (МПВ) сформированных белком MSP (major sperm protein), уникальным белком, характерным исключительно для сперматозоидов нематод.

Теоретическое и практическое значение работы. Анализ строения и развития спермиев нематод может бьггь полезен для понимания процессов формирования половых клеток у многоклеточных животных, а так же путей возникновения аберрантных сперматозоидов. Полученные в ходе исследования данные могут быть направлены на разработку естественной системы класса Nematoda, являющейся научной основой для прикладной нематологии как раздела гельминтологии. Представленные в диссертации результаты о развитии и строении половой системы нематод могут быть включены в программу общих и специализированных курсов по цитологии, биологии развития, гистологии и зоологии беспозвоночных животных для высших учебных заведений.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на II конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии к биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока России (Владивосток, ДВГУ, 1999); IV региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока России (Владивосток, ДВГУ, 2001); итоговой конференции студентов, аспирантов и молодых-ученых «Фундаментальные исследования морской биоты (биология, химия и биотехнология)» (Владивосток, ДВГУ, 2002); V международном симпозиуме Российского ¡гематологического общества (Владивосток, ИБМ ДВО РАН, 2003); ежегодной всероссийской конференции Научно-образовательных центров (Казань, КГУ, 2004); VI

международном симпозиуме Российского неыатологнческого общества (Москва, ИП РАН, 2005); XXVIII Международном симпозиуме Европейского общества нематологов, (Благоевград, Болгария, 2006); на семинарах кафедры зоологии ДВГУ и лаборатории эмбриологии ИБМ ДВО РАН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 5 статей, включая 2 статьи в журналах из списка ведущих рецензируемых научных журналов и издания, рекомендуемых ВАК.

Структура н объем диссертации. Диссертация изложена на 126 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, обсуждения полученных данных, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 146 источников, из которых 129 на иностранных языках. 1 Приложение включает 19 оригинальных схематических рисунков и бб фотографий. Благодарности. Автор выражает благодарности своим научным руководителям B.Bv Юшнну и О.И, Дащенко за многолетнюю помощь, терпение, идейную поддержку и заботу на всех этапах выполнения работы. Всему коллективу лаборатории эмбриологии ИБМ ДВО РАН н кафедры зоологии ДВГУ за создание теплой обстановки, приносящей ■ ■ дополнительную радость от работы. Выражаю благодарность за помощь в работе с электронными микроскопами Д.В. Фомину. Спасибо всему коллективу Международных нематолопическнх курсов (PINC, University of Gent, Belgium) за новый взгляд на нематологию и науку в целом, атак же Леониду Русину, без которого знакомство с этими курсами никогда бы не состоялось.

Отдельно хочется поблагодарить д.б.и, Н.П, Фадееву за «знакомство» с нематодами, вылившееся в любимую и интересную работу. Спасибо С.Э. Спиридонову за помощь и моральную поддержку при работе с энтомопатогенными нематодами.

Спасибо монм родителям, поддерживающим меня во всех моих начинаниях, а так же К.В. Яковлеву за конструктивную критику, техническую помощь и моральную поддержку.

Работа поддержана грантами CRDF, ДВО (Об-Ш-А-Об-173,06-Ш-В-06-201) и РФФИ (0504-48268 и 06-04-96039)

СОДЕРЖАНИЕРАБОТЫ

Обзор литературы

В главе приводятся сведения о строении полового зачатка, половой системы и сперматозоидов нематод. Делается вывод о неизученности развития и строения половой

системы свободноживущих нематод, а также о слабой изученности сперматогенеза и спермиев нематод-хромадорнд.

Материал и методика

Объектами изучения в настоящей работе были шесть видов свободноживущих морских нематод отряда Chromadorida, принадлежащих к двум подотрядам и трем семействам (используется система крупных таксонов нематод, разработанная Малаховым, Рыжиковым и Сониным (1982) и Малаховым (1986).

Подотряд Cyatholaimina

Cyatholalmldae: Paracarühonchus macrodon Weiser et Hopper, 1967

Paracyatholaimus pugetlensis (Ditlevsen, 1919)

Selachinematidae: Halichoanolaimus sonorus Belogurov et Fadeeva, 19S0

Подотряд Chromadorma

Chromadoridae: Neochromadora poecilosoma (De Man) Mykoletzky, 1924

Panduripkaryra unidentatus Kito, 1977 Steineridora borealis Platonova, 1971

Сборы нематод производили на илистой отмели в окрестностях МБС «Восток» Института биологии моря ДВО РАН в период с 1998 по 2003 гг.

Для изучения сперматогенеза, а также строения семенника, живым особям нематод отрезали головной н хвостовой концы тела так, чтобы в оставшейся части была расположена гонада. Хвостовые концы тела нематод были зафиксированы для исследования семявыносящих протоков половой системы.

Для исследования полового зачатка и первичных половых клеток хромадорид в качестве примера был выбран вид Halichoanolaimus sonorus (Selachinematidae). Для получения личинок 1 стадии ставилось развитие. Для этого самок разрезали в районе вульвы, после чего яйца обычно выталкивались внутренним давлением из животного & морскую воду. Яйца помещали в каплю воды на покровное стекло. Стёкла с развивающимися эмбрионами содержались в чашках Петри с морской водой при температуре 18-20°С. Развитие завершалось на 11-12-й день вылуплением личинок 1 стадии из яйцевых оболочек.

Полученные образцы фиксировали в 2.5% глютаральдегиде, после чего вторично фиксировали в 2% растворе тетрокенда осмия на том же буфере. После осмирования образцы обезвоживали в серии спиртов и перемешали в смеси нзопроланола и смол Спурра (Spurr, Sigma). Тонкие срезы толщиной 50-70 шп были сделаны на ультратоме

Riechert UHracut Б. Срезы помешали на бленды с формваровой подложкой и окрашивали 1% водным уранилацетаггом и цитратом свнниа. Полуденные препараты изучали на трансмиссионных электронных микроскопах JEOL JEM 100В и JEOL JEM I00S.

Общую морфологию половой системы и сперматозоидов изучали на микроскопе Reichert Polyvar с помощью оптики Номарского. Некоторые детали внутренней морфологии сперматозоидов наблюдали методом эп «флуоресценции, для чего спермин окрашивали раствором акридинового оранжевого в морской воде. Для наблюдения и фотографирования использовали голубой фильтр В t/455-490.

Результаты

Зачаток половой системы. Зачаток половой системы личинки первой стадии HaUchoanolaimus ionorvs состоит из четырех клеток, две из которых являются первичными половыми клетками (ППК), а две другие - зачатками соматической компоненты гонады (Рис. 1), ППК - это одинаковые построению (5-6 мкм в диаметре) округлые клетки (Рис. !)• Одной своей частью они обращены к соматической мускулатуре, а противоположной - вдаются в кишечник. Крупные ядра (3-4 мкм в диаметре) с единственным сферическим ядрышком (0.5 мкм) занимают большую часть объема клетки. Митохондрии, а так же частицы электроношнтюй диффузной субстанции плотно прилегают к ядру. Поверхность клетки относительно гладкая.

На серийных срезах можно проследить, что обе первичные половые клетки плотно соприкасаются друг с другом, а так же с соседними соматическими клетками -предшественниками соматической компоненты гонады (Рис. 1). Это удлиненные клетки, ядро которых повторяет их форму. Цитоплазма соматических клеток заполнена свободными рибосомами, цистернами эидоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи, митохондриями и мелкими пузырьками.

Мужская половая система. У самцов Paracyalholaimus pugellensis имеется только один передний семенник (Рис. 2), располагающийся справа от кишки. Семенник впадает в семя вы носящий проток, который открывается в клоаку через эякуляторный канал. В клоаке залегают парные спикулы и руле к. Сходным образом устроена половая система N. poecilosoma и S. ЬогеаШ (Chromadoridae), тогда как у Paracanthonchus macrodon и H. sonorvs имеются два противоположных семенника, объединенных общим семяпроводом.

В слепой части каждого семенника Paracyalholaimus pugetlensis можно обнаружить уплощенную дистальную концевую клетку с крупным ядром, митохондриями и

PPC

Рис. 1. Схема полового зачатка личинки первой стадии Halickoanolaimus sonorus. EPR -эндоплазматическнй ретикулюм, Gb - аппарат Гольджн, шс - митохондрии, N ■ ядро, РРС - первично-половые клетки, SC - соматические клетки полового зачатка.

дистальная часть

проксимальная часть семявыносящий проток

Рис, 2. Схема половой системы ParacyathoJaimus pugetlensis.

цистернами эндоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи. Сходным строением характеризуются концевые клетки у Panduripharynx unidentatvs.

Стенка семенника Paracyatholaimuspugettensis сформирована соматическими эпителиальными клетками. Это полигональные клетки, своими отростками глубоко проникающие между развивающимися половыми клетками. По мере продвижения к проксимальной части семенника, эпителиальные клетки становятся тоньше. Стенка семенникау N. poecitosoma и Н. sonorus представлена сильно уплощенными эпителиальными клетками.

Семенной пузырек Panduripharynx unidentatvs и Halichoanolaimus sonorus образован крупными эпителиальными клетками с выраженной секреторной активностью м резорбционной активностью. Клетки семенного пузырька Halichoanolaimus sonorus находятся в тесном контакте с мышечными клетками.

Семяпровод Paracyatholaimus pugettensis двумя рядами железистых клеток, расположенных в черепичном порядке. По обе стороны от протока располагаются пучки V-образных мышц, берущих свое начало от боковых стенок тела и сходящихся в области брюшного гиподерма»ьного валика. Семяпровод округлый в сечении и лишен просвета. Диаметр его уменьшается по мере продвижения от семенника к клоаке, последняя треть протока окружена плотным кольцом мышц. Отличительной особенностью семя выносящего протока Panduripharynx unidentatus является наличие миоэпителнальных клеток в его днетальной части.

Проксимальная часть протока — эякуляторный кааал —у Paracyatholaimus pugettensis слегка уплощен в поперечном сечении н окружен мышцами. По обе стороны от него располагаются простатические железы, протоки которых открываются в клоаку. Последняя выстлана кутикулой и отделена о кишечника сфинктером. В отдельном дорзальном кармане располагаются парные спи кул ы.

Сперматозоиды хромадорнд. Сперматогонии (Рис, 3) - недифференцированные клетки, устроенные примерно одинаковоу нематод. Это полигональные клетки около б мкм в диаметре, расположенные небольшой группой в слепой днетальной части семенника. Центральную часть клетки занимает крупное (3-4 мкм в диаметре) ядро, а цитоплазма клетки заполнена митохондриями, цистернами эндоплазматического ретикулюма н аппарата Гольджи, а так же свободными рибосомами, Поверхность клеток гладкая, лишенная каких-либо специальных образований.

Семейство Cyalbolalraldae

Paracyatholaimus pugettensis. Сперматоциты - крупные полигональные клетки, проявляющие высокую биосинтетическую активность. Крупное ядро окружено ядерной

Рис. 3. Схема сперматогония.

СЬ - аппарат Гольджи, шс - митохондрии, N - ядро, НЕЯ - эндоплазматический ретикулюм.

Рис. 4. Схема сперматоцитов хромадорид, А — НаНскоапоШтий хопопя^Ъ — ШосЬготЫогароесИовота, Ъ—8(е1пеИ^ога ЬогеаШ.

РВ — фиброзные тела, вЬ - аппарат Гольджи, тс - митохондрии, N - ядро, п -ядрышко, ЯЕИ — эндоплаэматический ретикулюм.

Рис. 5. Схема сперматид, А - РагасуагкоШтиз ри&^епзк, Б - ЫеосЬготайога роесИохота, В — 51егпегШога ЬогеаШ.

РЬ, РВ - фиброзные тела, БР - филоподии, тс - митохондрии, пн - впячнвания наружной мембраны, N - ядро, ЯЬ,КВ - резидуальное тело.

оболочкой, цитоплазма заполнена хорошо развитым синтетическим аппаратом, включающим многочисленные свободные рибосомы, цистерны шероховатого эндоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи. Результатом синтетической активности клетки являются многочисленные сгустки плотного фиброзного материала -предшественники фиброзных тел (ФТ).

Сперматиды (Рис. 5А)—крупные клетки, состоящие из резидуального тела и главного тела клетки (ГТК), соединенных друг с другом посредством цитоплазматического мостика. В ГТК располагается ядро, лишенное ядерной оболочки, хроматин которого сильно конденсирован и представлен плотными сгустками. Ядро окружено митохондриями н ФТ. Плазмалемма ГТК формирует многочисленные филоподин. Весь синтетический аппарат клетки вынесен в резидуальное тело.

Незрелые спермин Рагасуа1Но1а1тих ри$еиепз1з (Рис, 6А) морфологически сходны с ГТК сперматнд. Это округлые клетки с ядром без ядерной оболочки, окруженным ФТ и митохондриями. Поверхность спермине формирует ламеллиподни. Цитоплазма клетки заполнена микротрубочкоподобными волокнами, диаметром около 16 нм.

Зрелые спермин из матки РагасумкоШтиз ри$епежЬ (Рис. 7А), - это амебоидные клетки с передней псевдоподией и задним ГТК, в котором располагается ядро, рядом с которым часто можно обнаружить центриоли, остатки ФТ, митохондрии и включения. Псевдоподия заполнена элементами цитоскелета. Ни на одной из стадий сперматогенеза Рагасуа(ЬоЫтиз ри$>еиет!$ не формируются мембранные органеллы илн сходные с ними структуры,

РагасаШкопскив тасгоЛоп. Округлые незрелые спермин (Рис. 6Б) формируют многочисленные филоподин, в центре клетки распложено ядро, окруженное митохондриями, ФТ в цитоплазме отсутствуют, а вся она заполнена микротрубочкоподобными волокнами диаметром от 13 до 16 нм.

Поляризация активированных спермиев из матки РагасапСкопскга тасгодоп (Рис. 7Б) выражена слабо. Ядро спермиев окружено митохондриями, а цитоплазма заполнена микротрубочкоподобными волокнами (Рис. 8). Отличительной особенностью зрелых спермиев Рагасап^опскиз тасго4оп является нх способность формировать плотные контакты со стенкой матки (Рис, 7Б, 8А), в образовании которых принимают участие микротрубочкоподобные волокна. В спермиях РагасаШЬопскт тасгЫоп не обнаружены ФТ, МО или сходные с ними структуры.

А Б

Рис. 6. Схема строения спермиев хромадорид. А — Paracyatholaimus pugettensis, Б — Paracanthonchus macrodon, В — Halichoanolaimus sonorus, Г — Steineridora borealis,

Fb—фиброзные тела; ф- филоподяи; LP - ламеллиподии; mc - митохондрии; mi — впячиваиия мембраны; ms - мембранные включения; N - ядро.

iffk ШЙ

Рис. 7. Схема зрелых сперматозоидов хромадорид. A—Paracyatholaimus pugettensis, Б - Paracanthonchus macrodon, В - Neochromadora poecilosoma, Г - Halichoanolaimus sonorus. bf-пучки филаментов; Ы -базальная мембрана; FB - фиброзные тела; fp-филоподии; j - контакт со стенкой матки; тс - митохондрии; ms - мембранные включения; N — ядро; OB, OS — осмиофильные включения; Р — псевдоподия.

v.1-1,, > | I»".' iA'J I

Рис. 8. Микротрубочкоподобные волокна в спермиях хромадорид. А -Соединение зрелого спермия со стенкой матки Paracanthonchus macrodon, Б — Поперечный срез через филоподки незрелых спермиев Halichoanolaimus sonorus.

Fp - филополони; Р - псевдоподия; стрелками отмечены микротрубочкоподобные волокна. Масштаб: A—0.5 мкм, Б-0,2 мкм.

Семейство Selachtnematidae

Halichoünolaimus sonoras. Спермзтоциты (Рис. 4Л) заполняющие проксимальную часть семенника, это полигональные клетки с высокой метаболической активностью. Их ядра крупные и содержат ядрышки. Вся цитоплазма клеток заполнена многочисленными митохондриями, рибосомами, цистернами аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулюма.

Сперматиды состоят из округлого ГТК я резидуального тела. В центральной части ГТК располагается ядро, лишенное ядерной оболочки. Ядро окружено злектроиопрозрачиой цитоплазмой, содержащей диспергированный волокнистый материал, а на периферии ГТК сперматиды располагаются крупные митохондрии. Эктоплазма ГТК сперматиды укреплена микротрубочкоподобными волокнами и формирует филоподик. Только в сперматидах обнаруживаются первые предшественники ФТ, Они имеют вид небольших пучков фнламектов, разбросанных между митохондриями. ГТК соединено с резндуальным телом широким цитоплазматическим мостиком. Цитоплазма резидуального тела заполнена рибосомами, цистернами шероховатого эндоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи, пузырьками и липиднымн каплями.

В цитоплазме незрелых спермнев И. sonorus (Рис. 6В) располагается, ядро, лишенное ядерной оболочки, митохондрии и многочисленные мелкие фиброзные тела. Поверхность клеток формирует филоподии, а цитоплазма заполнена микротрубочкоподобными волокнами 16 нм в диаметре (Рис. 8Б).

В случае Н. sonorus (Рис. ТВ) характерная для нематод активация спермиев в половых протоках самок, по-видимому, отсутствует. Спермин из матки самки напоминают таковые из семенников. Ядро их лишено ядерной оболочки, цитоплазма заполнена митохондриями, ФТ и микротрубочкоподобными волокнами, а поверхность сперматозоидов формирует филоподии. МО или сходные с ними структуры не были обнаружены яи на одной стадии сперматогенеза И. sonorus.

Семейства Ch remador Id ае

Neochromadora poecilosoma. Сперматоциты (Рнс.4Б) — полигональные клетки, в цитоплазме которых хорошо развит синтетический аппарат в виде многочисленных рибосом, цистерн шероховатого эндоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи, а также обнаруживаются многочисленные митохондрии. Ядро сперматоцитов крупное, гладкая ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, в нуклеоплазме

развивается очень крупное центральное ядрышко. В цитоплазме так же располагаются сгустки плотного волокнистого материала - предшественники ФТ.

Тело сперматнд сегрегирование на ГТК и резндуальное тело (Рис. 5Б). В центре главного тела клетки располагается ядро, не окруженное ядерной оболочкой. Цитоплазма ГТК содержит множество митохондрий, а ФТ, состоящие из волокнистого материала, заполняют почти все пространство ПК, Плазмалемма ГТК формирует многочисленные узкие впячивания. В резидуальных телах конденсируется весь синтетический аппарат клетки — рибосомы, цистерны эндоплазмэтнческого ретикулюма н аппарата Гольджи.

Незрелые спермин N. роесОозота сходны по своему строению с ГТК сперматиды. Центрально расположенное ядро лишено ядерной оболочки и окружено митохондриями и ФТ. Плазмалемма спермиев образует глубокие впячивания.

Активированные спермии из самок N. роесИоаота (Рис. 7Г) - амебоидные клетки с передней псевдоподией и задним ГТК. Последнее содержит ядро, митохондрии н включения, тогда как псевдоподия заполнена элементами цитоскелета. МО в спермнях N. роесИозота и предшествующих нм стадиях обнаружены не были.

ЗШпегЫога Ьотеа1Н. Спермагтоциты (Рис. 4В) - это полигональные клетки. Ядро окружено ядерной оболочкой, пронизанной многочисленными порами. Цитоплазма заполнена многочисленными рибосомами, цистернами эндоплазматического ретикулюма и аппарата Гольджи, митохондриями, осмиофильными включениями и липидными пузырьками. В поздних сперматоцитах £ ЬогеаШ появляются участки активной миелинолодобной цитоплазмы, окруженной цистернами аппарата Гольджи.

У£ ЬогеаПх крупные резидуальные тела объединяет множество ГТК сперматид, соединяющихся с рези дуальным телом посредством цитоплазматических мостиков. ГТК имеет коническую форму, в центре его располагается коническое ядро, лишенное ядерной оболочки. Плазмалемма ГТК формирует многочисленные глубокие и узкие впячивания, которые по мере развития обособляются и теряют связь с окружающей средой, превращаясь в цистерны, располагающимися правильными рядами вдоль ядра. Единственное ФТ располагается у расширенной части конусовидного ядра и окружено митохондриями.

Вытянутые полярные незрелые спермии Л ЬогеаШ (Рис. 6Г) отличаются наличием одного крупного ФТ, расположенного под конусовидным ядром, лишенным ядерной оболочки. Вокруг ФТ располагаются митохондрии, чашевидные впячивания наружной мембраны окончательно теряют связь с окружающей средой, а цитоплазма спермиев заполнена мнкротрубочкоподобными волокнами 18 нм в диаметре.

Обсуждение

Зачаток половой системы. Развитие г(шад у Н. sonorus проходит «стандартную» для нематод четырехклеточную стадию с двумя ППК и двумя соматическими клетками, что подчеркивает большую детерминированность эмбриогенеза нематод. По аналогии с другими нематодами, мы можем предположит^, что описанные намц у Н. sonorus клетки зачатка дают начало всем сперматогенны м клеткам {клетки Zi и Zj) и эпителиальной выстилке гонады взрослого животного (клетки Z, и Zt). Соматические клетки зачатка являются также предшественниками концевых клеток, участвующих в регуляции мейотических делений и обеспечивающих предварительную пролиферацию гониев.

У Н. юпагщ в ППК отсутствуют типичные маркеры половой линии - Р-гранулы, описанные у С. elegans и других рабдитнй. Ц то же время у Н. ¡опоги* в ПЦК нами была обнаружена электроноплотная диффузная субстанция в виде многочисленных частиц разного размера, не окруженных мембраной, платно прилегающих к ядерной оболочке. Эти частицы можнц ассоциировал, с лещовыми детерминантами, описанными у большинства многоклеточных животных (Eddy, 1975; Айзенштадт, 1984;Reunov й at., 2000). Таким образом, морфологически выраженные детерминанты у хромадорид все же обнаруживаются, но не имеют етодь выраженного характера, как у рабдитид.

Мужская розовая система

Концевые клетки хромадорид являются типичными дги} нематод в целом, рнн характеризуются наличием крупного ядра, лишенного ядрышка, и хорошо развитым синтетически^ аппаратом. Ц экспериментах на Caenorhabditis elegans {Jansen, pilgrim, 1999) было показано, чтр концевые клетки поддерживают герминативные клетки днетального конца гонады (гониев) в цикле митотических делений, тормозя их переход к мейозу и дифференциации в гаметы. Элертро вд^-ми кррскоп ическнм меур>цом невозможна установить функцию дистальных концевых (следок faracy^aihotaimus pugettensis и fanduripharynx unidentalus, и дополнительные исследования в этой области с применением иммуноцитохимичееккнх, молекулярно-бнологических и биохимических методов могут выявить новые интересные данные.

(Слетки стенку семенника Parapyatholaimu^ pugettensis, отростки которых проникают между сперматоцитами, ранее были описаны для С. elegans, Былс> показано, fro ^то эпителиальные {слетки, проявляющие синтетическую активность и принимающие участие в регуляции митоза развивающихся половых клеток (Hubbard, Greenstein, 2000). Проводя

аналогию, можно предположить, что клетки стенки дистальной части семенника Paracyathotaimus pugeltensis, цитоплазма которых несет в себе хорошо развитый синтетический аппарат, а их отростки глубоко проникают между развивающимися сперматоцитами, также принимают участие в регуляции клеточных делений.

В зоне развития поздних сперматоцитов и сперматид эпителий семенника представлен либо сильно уплощенными клетками (Paracantkonchus macrodon, N. poecilosoma), либо вовсе редуцирован до тонкого слоя цитоплазмы и базальной мембраны (Я, sonants). Как было экспериментально показано на С elegans, такое строение стенки семенника облегчает транспорт питательных веществ, необходимых для растущих половых клеток (Justine, 2002).

Во всех изученных случаях семенной пузырек кематод-хромадорид сформирован крупными клетками, проявляющими признаки синтетической активности. Подобное строение семенного пузырька было ранее описано для ряда нематод (Богоявленский и др., 1982; Норе, 1974; Hess, Poinar, 1986). Семенной пузырек всегда функционирует как резервуар для хранения спермиев, а в отдельных случаях (как у H. sonorus) выполняет так же резорбцнонную и зякуляторные функции.

Семявыносящий проток у изученных иематод-хромадорид однообразен по строению. Двурядный проток лишен просвета и сужается по мере продвижения от семенника к клоаке. Отсутствие просвета в семявыносящем протоке нематод показано не только для хромадорид, а так же для множества изученных к настоящему времени нематод (Филип ье в, 1921; Chitwood, Chitwood, 1950; Hope, 1974; Bird, Bird, 1991; Justine, 2002). Вероятно, клетки протока, плотно прилегающие друг другу большую часть жизни животного, могут раздвигаться во время копуляции, давая дорогу незрелым сперматозоидам, а V-образная мускулатура создает перистальтику, способствующую выбросу сперматозоидов в половую систему самки во время копуляции.

Мужская половая система свободножнвущих морских нематод впервые реконструирована нами на ультраструктурном уровне, поэтому было бы уместно в заключение кратко охарактеризовать мужскую половую систему некоторых групп беспозвоночных, которых откосят к сборной группе классов - псрвичнополостным червям или Aschelminthes (Gnathostomulida, Gastrotricha, Nemaiomorpha, Rotifera, Loricifera, Priapulida, Kinorhyncha). Во многих случаях первичнополостные черви имеют условия обитания (интерстициаль) и биологию размножения, сходные с таковыми свободножнвущих морских нематод.

В целом, половая система всех первичнополостных червей устроена однообразно и довольно просто. Во всех случаях она состоит из семенника—эпителиального мешка или трубки с половыми продуктами, и семявыносящнх путей. Чаще всего семенники парные,

однако, редукция одного нз семенников в равной степени известна во всех группах аскгельмннтов. Семенник всех первичйополостных червей отграничен от первичной полости тела непрерывной эпителиальной выстилкой. Эпителий семенника у интерстициальных животных, имеющих микроскопические размеры (Gnathostomulida, Gastrotricha, Ritifera, Loricifera, Priaputida, Kinorhyncha, Nematoda), обычно уплощен нли даже редуцирован до базальной мембраны.

Семявыносящие протоки аскгельмннтов образованы эпителиальными клетками и могут подразделяться на морфологические выраженные отделы, У большинства первичнополостных червей каждый семенник снабжен собственным семявыносящим протоком (Gnathostomulida, Gastrotricha, Nematomorpha, Rotlfera, Loricifera, Prlapulida, Kinorhyncha). У неметод с парными мужскими гонадами семенные пузырьки (проксимальная часть семенников) объединены единственным семяпроводом, по которому половые продукты поступают в клоаку во время копуляции (Chitwood, Chitwood, 1950; Норе, 1974).

У Gnathostomulida, Gastrotricha, Ritifera, Loricifera, Priapulida и Kinorhyncha каждый эякуляторный канал сообщается с внешней средой посредством собственного полового отверстия в стенке тела. Только у нематод и волосатиков эякуляторный канал ведет в клоаку - место соединения кишки и полового протока в общую трубку.

Сперматозоиды. В целом, сперматогенез и строение спермиев свободноживуших морских нематод из отряда Chromadorida являются типичными для нематод. Отличительной особенностью хромадорнд является полное отсутствие на всех стадиях сперматогенеза обычных для нематод аберрантных органелл - МО, а так же комплексов, формируемых последними с ФТ. ФТ, хотя и формируются у некоторых представителей отряда, лишены типичной паракристаллнческой структуры, описанной для множества других нематод (Justine, 2002).

«Классическая» для нематод поляризованное» (т.е. подразделение на главное тело клетки и псевдоподию) активированных спермиев аскариды и С elegans характерна почти для всех изученных Rhabditia и Enoplia. В то же время, наблюдения, основанные на результатах, полученных с помощью световой микроскопии, показывали, что у хромадорий поляризован ность спермиев не выражена (Chitwood, Chitwood, 1977; Riemann, 1983). Исследования с помощью электронной микроскопии показали, что среди изученных к настоящему времени хромадорид, только у представителей рода Halichoanolaimus семейства Selachinematidae не отмечается поляризаций спермиев, находящихся в половых путях самок, что можно даже рассматривать в качестве признака, характерного для этих

нематод. У всех остальных изученных к настоящему времени хромадорид спермин поляризованные.

После мейоза ядерная оболочка у хромадорид, как и у большинства нематод, за нсктвочекнем эноплнд, не восстанавливается. Хроматин ядра конденсируется не полностью и может состоять из мелких частиц. Такое строения ядерного хроматина известно для паразитических нематод из отрядов Dorylaimîda и Tylenchida,

Центр ноли, обнаруженные нами у Paracyatholaimuspugettensis, устроены типичным для нематод образом н состоят из девяти синглетов, что может быть характерным для отряда в цело«.

Большинство спермиев нематод имеют многочисленные митохондрии обычного для соматических клеток строения (Justine, Jamieson, 1999; Justine, 2002), У изученных нами хромадорид митохондрии также многочисленны, они сохраняются в течение всего цикла сперматогенеза, однако их число в спермиях всегда резко снижается.

Обычно в поляризованных спермиях нематод митохондрии располагаются на границе псевдоподии н ГТК, что отражает их функцию, связанную с энергетическим обеспечением амебоидного движения клетки (McLaren; 1973; Burghard, Foot, 1975; Justine, 2002идр.).В биполярных спермиях хромадорид (н-р, N. poecüosoma) также наблюдалась характерная концентрация спермиев в основании псевдоподии. При этом в сперматозоидах с невыраженной поляризацией (н-р, H. sonorus) митохондрии распределяются равномерно, не формируя кластеров.

Аберрантные органеллы (мембранные органеллы и фиброзные тела) к настоящему времени обнаружены у многих рабдитий в виде МО-ФТ-комплексов, а так же изучены основные аспекты биологии этих комплексов и их компонентов. У тиленхнд, хромадорид и десмодорид на всех стадиях сперматогенеза отсутствуют мембранные органеллы, но у большинства из них все же развиваются типичные или модифицированные фиброзные тела. У хромадорид Paracanthonchus macrodon, Euchromadora robusta и Panduripharynx vntdentotus ни на одной стадии развития спермиев не формируются фиброзные тела, хотя сперматогенез проходит по обычному пути, а активированные спсрмии имеют типичное строение и состоят из псендоподни и главного тела клетки. Таким образом, можно говорить о том, что у некоторых нематод-хромадорид накопление материала, необходимого для формирования цитоскепета псевдоподии, происходит без образования ФТ.

В сперматогенных клетках хромадорид на ультраструктурном уровне выявляются оригинальные элементы цитоскелста, названные нами микротрубочколодобные волокна (МПВ). МПВ заполняют весь обьем цитоплазмы, формируют слой под наружной мембраной клетки, включая филоподии, в которых они ориентированы вдоль продольной

оси филоподий. Ранее эти структуры ошибочно принимали за микротрубочки, однако диаметр МПВ у изученных нами хромадорид значительно меньше, чем у микротрубочек и никогда не превышает 20 нм. Кроме того, в спермиях нематод тубулин, н, соответственно, микротрубочки, отсутствуют (Justine, 2002). Таким образом, основой МПВ должен быть MSP, который не только составляет белковую основу сперматозоидов, но и имеет примечательную способность к формированию трубчатых структур (Justine, 2002).

Можно выделить два паттерна развития спермиев у хромадорид, причем для обоих характерно отсутствие МО на всех стадиях сперматогенеза.

1. Развитие с формированием фиброзных тел (Юшин, Зограф, 2002; Yushin, 2003b; Зограф, Юшин, 2004; Zograf et at., 2004; данная работа);

2. Развитие без аберрантных органелл, кроме МО отсутствуют н ФТ (Y ushin, Coo mans, 2000; Yushin, Zograf, 2004).

У представителей отряда Desmodorida, который рассматривается как филогенетически наиболее близкий к хромадоридам, недавно также обнаружены два паттерна развития сперматозоидов (развитие только с ФТ и развитие без аберрантных органелл), характерные для хромадорид (Yushin, Coomans, 2005; Zograf et al., 2006). Это сходство сперматозоидов подтверждает последние данные молекулярной филогении, по которым хромадориды и десмодориды объединяются в кладу близкородственных отрядов (De Ley, Blaxter, 2002; Holterman et аЦ 2006).

Редукция МО с сохранением ФТ известна так же для представителей отряда Tylenchida (Shepherd, Clark, 1983; Endo étal, 1998). К настоящему времени накоплены многочисленные морфологические, эмбриологические и молекулярно-генетические данные, подтверждающие филогенетическую близость подклассов нематод Chromadoria и Rhabditia (Malakhov, ) 994; De Ley, Blaxter, 2002), к которым соответственно относятся хромадориды и тиленхиды. На основе сходства эмбриогенеза высказывается так же мнение и об относительной филогенетической близости отрядов Tylenchida и Chromadorida (Дроздовскнй, 1989). Сходство цитоднфференциацни мужских гамет тиленхид и хромадорид может быть использовано в качестве дополнительного аргумента, подтверждающего данную точку зрения.

Выводы

1. Половой зачаток у личинки первой стадии свободного)вущей морской нематоды-хромадорнды Halichoanolaimus sonorus, представителя подкласса Chromadoria, состоит из двух первичных половых клеток (ППК) и двух соматических клеток. ППК И. sonorus лишены типичных для нематод-рабдитий крупных Р-гранул, в качестве половых детерминант могут рассматриваться лриядерные частицы злектроногаютной диффузной субстанции.

2. Эпителий семенников свободноживущих морских нематод-хромадорид имеет крупную дистальную концевую клетку, подобную таковым у нематод подкласса Rhabdiila. В зоне сперматоцнтов и сперматид эпителий редуцируется до тонкой цитоплазматической пленки н базальной мембраны, что, по-видимому, облегчает питание развивающихся половых продуктов из полости тела. Семенной пузырек сформирован железистыми клетками, которые проявляют секреторную и абсорбционную активность, обеспечивающую утилизацию резидуальных тел и абортивных половых клеток,

3. Семя вы носящий проток нематод-хромадорид устроен однообразно, он состоит из двух рядов крупных железистых клеток, между которыми нет постоянного просвета. Проток в проксимальной части трансформируется в короткий окруженный мышцами семяизвергательный канал, впадающий в клоаку вместе с четырьмя крупными клетками железистой природы (простатическими железами).

4. Сперматозоиды нематод-хромадорид -амебоидные клетки, лишенные аксонемы, акросомы и ядерной оболочки. Зрелые спермни у всех изученных видов, за исключением представителей семейства Selachinematidae, это биполярные амебоидные клетки с передней псевдоподией и задним главным телом клетки. В последнем расположено ядро, рядом с которым обнаруживаются центрноли 9x1, и митохондрии. Отличительной особенностью хромадорид является полное отсутствие аберрантных мембранных органелл (МО) на всех стадиях сперматогенеза, а фиброзные тела (ФТ), если развиваются, лишены типичной паракристаллической структуры, ...

5. В спермиях нематод-хромадорид и, по-видимому других нематод, присутствует уникальный компонент цитоскелета — микротрубочкоподобные волокна (МПВ), сформированные, предположительно, на основе белка MSP (major sperm protein), характерного исключительно для сперматозоидов нематод. МПВ способны участвовать в формировании клеточных контактов, морфологически сходных с ге'мидесмосомами.

6. Описано два паттерна строения и развития спермнев нематод-хромадорид: (1) спермни, а которых формируются только ФТ, а МО отсутствуют; (2) спермии с полной

Юлия Константиновна ЗОГРАФ

УЛЬТРАСТРУКТУРА МУЖСКОЙ ПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ И СПЕРМАТОЗОИДОВ У СВОБОДНОЖНВУЩИХ МОРСКИХ НЕМАТОД ИЗ ОТРЯДА СПЯОМАООКЮА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени ;андидата биологических паук

Зак,№214п, формат 60x84 V,t. Усл. п,л. 1,0.Ти|м>ж 100 экз. Подписано ■ печать 23.11.2006 г. Печать офсетная с оригинала заказчика.

Отпечатано »типографии ОАО «Дальлрибор» 690105, г. Владивосток, ул. Бородинская, 46/50. тел.: 32-7IM9

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зограф, Юлия Константиновна

Введение.

1. Обзор литературы.

Зачаток половой системы.

Мужская половая система.

Сперматозоиды.

2. Материал и методика.

3. Результаты.

Зачаток половой системы.

Мужская половая система хромадорид.

Концевая клетка семенника.

Стенка семенника.

Семенной пузырек.

Семяпровод.

Сперматозоиды хромадорид.

Сперматогонии.

Сем. Cyatholaimidae.

Paracyatholaimus pugettensis.

Paracanthonchus macrodon.

Сем. Selachinematidae.

Halichoanolaimus sonorus.

Сем. Chromadoridae.

Neochromadora poecilosoma.

Steineridora boreal is.

4. Обсуждение.

Зачаток половой системы.

Мужская половая система.

Мужская половая система первичнополостных животных.

Сперматозоиды.

Спермии хромадорид и других нематод.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ультраструктура мужской половой системы и сперматозоидов у свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida"

Актуальность исследования. Нематоды - одна из самых многочисленных и широко распространенных групп многоклеточных животных, освоивших гигантский диапазон сред обитания и находящихся на стадии активного биологического прогресса (Малахов, 1986). Причина этого прогресса заключается в особенностях тканевого и клеточного строения, а также в особенностях размножения нематод. Первые данные по ультраструктуре нематод появились одновременно с началом использования трансмиссионных электронных микроскопов для биологических исследований, в середине 50-х годов прошлого века, и уже тогда среди большого разнообразия круглых червей ученых больше всего интересовали нематоды -паразиты растений и животных, имеющие гигантское значение в таких областях жизнедеятельности человека, как медицина, ветеринария и сельское хозяйство. Позднее, в семидесятых годах прошлого века, Caenorhabditis elegans стал модельным объектом для исследования ключевых вопросов генетики, клеточной дифферепцировки, механизмов старения и других вопросов биологии клетки.

До сих пор в научной литературе сохраняется дисбаланс данных по тонкому строению нематод, и связан он в основном с тем, что свободноживущие нематоды, составляющие большую часть разнообразия класса и играющие огромную роль в морских экосистемах, изучались лишь эпизодически (Bird, Bird, 1991; Wright, 1991; Justine, 2002). В то же время, свободноживущие морские нематоды включают таксоны, сохранившие большое число плезиоморфных признаков, анализ которых дает богатый материал для решения вопросов сравнительной цитологии и гистологии (Малахов, 1986).

Нематоды из отряда Chromadorida составляют важную часть биоразнообразия морского мейобентоса, а основные группы хромадорид легко доступны из проб, взятых в любой части прибрежных вод мирового океана. В то время как данных по гистологии и ультраструктуре хромадорид в мировой литературе очень мало, поэтому хромадориды и были выбраны в качестве объекта для настоящего исследования.

Светооптические данные по строению мужской половой системы (МПС) -используются для построения естественной системы класса Nematoda и широко применяются на всех этапах определения животных вплоть до вида. До сих пор микроскопическая анатомия мужской половой системы свободноживущих морских нематод остаётся неизученной, что затрудняет интерпретацию светооптических данных с точки зрения сравнительной анатомии и филогении нематод. В связи с этим первой частью работы стало электронно-микроскопическое исследование зачатка половой системы у личинки первой стадии и мужской половой системы взрослых свободноживущих морских нематод на примере представителей отряда Chromadorida.

Электронно-микроскопические исследования строения и развития аберрантных спермиев нематод важны для понимания биологии мужских гамет беспозвоночных животных в целом и позволяют проводить сравнительно-цитологический анализ для построения естественной системы класса. Такой анализ, наряду с современными данными по микроскопической анатомии, эмбриологии и молекулярной генетике нематод, открывает новые пути к построению естественной системы крупных таксонов класса. Новые данные по развитию спермиев нематод интересны также в рамках более широких исследований закономерностей формирования аберрантных спермиев беспозвоночных с внутренним оплодотворением. В связи с этим особое внимание уделяется процессам развития специфических для спермиев нематод мембранных органелл (МО) и фиброзных тел (ФТ), судьбе митохондрий и центриолей, цитоплазматическим перестройкам активированных спермиев, строению и составу цитоскелета спермиев. Сравнительный анализ этих данных позволяет понять основные пути цитологических перестроек спермиев беспозвоночных, связанных с переходом к внутреннему оплодотворению и необходимостью длительного сохранения в половых путях самок.

К началу исследований сведения по ультраструктуре сперматозоидов нематод-хромадорид ограничивались единственной статьей (Yushin, Coomans, 2000), в которой на примере двух видов из сем. Chromadoridae были описаны основные стадии сперматогена и показана полная редукция мембранных органелл и фиброзных тел, компонентов, типичных для спермиев нематод. Эти данные, интересные как с точки сравнительной цитологии, так и филогении, было важно проверить и оцепить, расширив круг исследуемых нематод для сравнительного анализа.

Цели и задачи работы. Основной целью настоящей работы было исследование ультраструктуры мужской половой системы и спермиев свободноживущих морских нематод из отряда Chromadorida. На основе оригинальных данных предполагалось описать тонкое строение мужской половой системы и провести сравнительно-цитологический и филогенетический анализ сперматозоидов хромадорид.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи.

1. Изучить клеточный состав и ультраструктуру зачатка половой системы у личинки первой стадии Halichoanolaimus sonorus.

2. Изучить строение мужской половой системы на примере Paracyatholaimus pugettensis и ряда других хромадорид.

3. Изучить строение и развитие спермиев у представителей трех семейств отряда Chromadorida (Cyatholaimidae, Selachinematidae, Chromadoridae).

4. На основе полученных данных провести сравнительно-цитологический анализ сперматозоидов хромадорид и других нематод.

5. Оценить возможность использования данных по строению и развитию спермиев хромадорид для анализа филогении отряда.

Научная новизна. Впервые исследован зачаток половой системы у нематод отряда Chromadorida. Показано, что зачаток представлен четырьмя клетками: двумя первичными половыми клетками и двумя соматическими клетками, предшественниками будущей соматической составляющей половой системы. Показано, что в первичных половых клетках отсутствуют характерные для нематод Р-гранулы - маркеры первичных половых клеток, известные для нематод-рабдитид.

Впервые проведено ультраструктурное исследование мужской половой системы свободноживущих морских нематод. Показано, что стенка семенника образована эпителиальными клетками, при этом на конце семенника располагается крупная концевая клетка. Семенной пузырек сформирован эпителиальными клетками, проявляющими как железистую, так и абсорбционную активность. Семявыносящий проток состоит из двух рядов железистых клеток и лишен морфологически различимой полости.

Впервые описаны основные стадии развития спермиев у пяти видов свободноживущих морских нематод отряда Chromadorida: Paracyatholaimus pugettensis, Paracanthonchus macrodon, Halichoanolaimus sonorus, Neochromadora poecilosoma и Steineridora borealis. Описано два паттерна строения и развития спермиев нематод-хромадорид: (1) спермин, в которых формируются только ФТ, а МО отсутствуют; (2) спермин с полной редукцией аберрантных органелл. Показано, что распределение паттернов среди семейств хромадорид не коррелирует с современными системами отряда.

На основе оригинальных данных и анализа мировой литературы впервые показано наличие в спермиях нематод уникального компонента цитоскелета -микротрубочкоподобных волокон (МПВ) сформированных белком MSP (major sperm protein), характерным исключительно для сперматозоидов нематод.

Теоретическое и практическое значение работы. Анализ строения и развития спермиев нематод может быть полезен для понимания процессов формирования половых клеток у многоклеточных животных, а так же путей возникновения аберрантных сперматозоидов. Полученные в ходе исследования данные могут быть направлены на разработку естественной системы класса Nematoda, являющейся научной основой для прикладной нематологии как раздела гельминтологии. Представленные в диссертации результаты о развитии и строении половой системы нематод могут быть включены в программу общих и специализированных курсов по цитологии, биологии развития, гистологии и зоологии беспозвоночных животных для высших учебных заведений.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 2 конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока России (Владивосток, ДВГУ, 1999); 4 региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока России (Владивосток, ДВГУ, 2001); итоговой конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные исследования морской биоты (биология, химия и биотехнология)» (Владивосток, ДВГУ, 2002); 5 международном симпозиуме Российского нематологического общества (Владивосток, ИБМ ДВО РАН, 2003); ежегодной всероссийской конференции Научно-образовательных центров (Казань, КГУ, 2004); 6 международном симпозиуме Российского нематологического общества (Москва, ИП РАН, 2005); на 28 Международном симпозиуме Европейского общества нематологов, (Благоевград, Болгария, 2006); на семинарах кафедры зоологии ДВГУ и лаборатории эмбриологии ИБМ ДВО РАН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 125 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, обсуждения полученных данных, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 146 источников, из которых 129 на иностранных языках. Приложение включает 19 оригинальных схематических рисунков и 66 фотографий.

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Зограф, Юлия Константиновна

Выводы

1. Половой зачаток у личинки первой стадии свободноживущей морской нематоды-хромадориды Halichoanolaimus sonorus, представителя подкласса Chromadoria, состоит из двух первичных половых клеток (ППК) и двух соматических клеток. ППК Н. sonorus лишены типичных для нематод-рабдитий крупных Р-гранул, в качестве половых детерминант могут рассматриваться приядерные частицы электроноплотной диффузной субстанции.

2. Эпителий семенников свободпоживущих морских иематод-хромадорид имеет крупную дистальную концевую клетку, подобную таковым у нематод подкласса Rhabditia. В зоне сперматоцитов и сперматид эпителий редуцируется до топкой цитоплазматической пленки и базалыюй мембраны, что, по-видимому, облегчает питание развивающихся половых продуктов из полости тела. Семенной пузырек сформирован железистыми клетками, которые проявляют секреторную и абсорбционную активность, обеспечивающую утилизацию резидуальных тел и абортивных половых клеток.

3. Семявыносящий проток нематод-хромадорид устроен однообразно, он состоит из двух рядов крупных железистых клеток, между которыми нет постоянного просвета. Проток в проксимальной части трансформируется в короткий окруженный мышцами семяизвергательный капал, впадающий в клоаку вместе с четырьмя крупными клетками железистой природы (простатическими железами).

4. Сперматозоиды нематод-хромадорид - амебоидные клетки, лишенные аксонемы, акросомы и ядерной оболочки. Зрелые спермии у всех изученных видов, за исключением представителей семейства Selachinematidae, это биполярные амебоидные клетки с передней псевдоподией и задним главным телом клетки. В последнем расположено ядро, рядом с которым обнаруживаются центриоли 9x1, и митохондрии. Отличительной особенностью хромадорид является полное отсутствие аберрантных мембранных органелл

МО) на всех стадиях сперматогенеза, а фиброзные тела (ФТ), если развиваются, лишены типичной паракристаллической структуры.

5. В спермиях пематод-хромадорид и, по-видимому, других нематод, присутствует уникальный компонент цитоскелета - микротрубочкоподобные волокна (МПВ), сформированные, предположительно, на основе белка MSP (major sperm protein), характерного исключительно для сперматозоидов нематод. МПВ способны участвовать в формировании клеточных контактов, морфологически сходных с полудесмосомами.

6. Описано два паттерна строения и развития спермиев нематод-хромадорид: (1) спермии, в которых формируются только ФТ, а МО отсутствуют; (2) спермии с полной редукцией аберрантных органелл. Подобные два паттерна, которые можно расценивать как редуцированные по сравнению с другими нематодами, известны также для нематод-десмодорид (Desmodorida), филогенетически близких к хромадоридам.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зограф, Юлия Константиновна, Владивосток

1. Айзенштадт Т.Б. Цитология оогенеза. М.: Наука. 1984. 247 с. Богоявленский Ю.К., Боголепова И.И., Опушко И.В. Микроструктура тканей паразитических нематод. М.: Наука. 1982. 277 с.

2. Данилова JI.B. Сперматогопии, сперматоциты, сперматиды // Современные проблемы сперматогенеза. М.: Наука. 1982. С. 25-62.

3. Дроздовский Э.М. О делении класса Nematoda на подклассы и филогенетических связях между некоторыми группами хромадорийной ветви нематод // Труды ЗИН АН СССР. 1989. Т. 194. С. 39-59.

4. Дроздов A.JL, Иванков В.Н. Морфология гамет животных: значение для систематики и филогении. М: Круглый год. 2000. 458 с.

5. Костюк Н.А. Дивергенция в онтогенезе фитопаразитических нематод Macroposthonia nainitalensis, М. tenuiannulata (Criconematidae, Tylenchida) // Онтогенез. 2000. Т. 31. С. 211-221.

6. Малахов В.В. Нематоды: строение, развитие, система и филогения. М.: Наука. 1986. 216 с.

7. Малахов В.В., Адрианов А.В. Головохоботные (Cephalorhyncha) новый тип животного царства. М: КМК Лтд. 1995. 199 с.

8. Филипьев И.Н. Свободноживущие морские нематоды окретностей Ссвостоиоля. И. Труды особом зоологической лаборатории Севастопольской биологической станции Российской академии наук. 1921. Том 2 № 4. 351-610.

9. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. М: ИКЦ «Академкнига». 2004.495с.

10. Юшин В.В. Ультраструктурпые аспекты гаметогепеза и гистогенеза у сбодноживущих морских нематод. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Владивосток. 2001. 235 с.

11. Юшин В.В, Малахов В.В. Спермин нематод отряда Enoplida имеют ядреную оболочку // Докл. Академии Наук. 1999. Т. 367. С. 718-720.

12. Юшин В.В., Зограф Ю.К. Электронно-микроскопическое исследование сперматогенеза у морской свободноживущей нематоды Neochromadora poecilosoma (Chromadorida, Chromadoridae) // Биология моря. 2002. Т. 28. С. 47-52.

13. Зограф Ю.К., Юшин В.В. Электронно-микроскопическое исследование сперматогенеза у морской свободноживущей нематоды Paracyatholaimus pugettensis Weiser et Hopper, 1967 (Chromadorida: Cyatholaimidae) // Биология моря. 2004. Т. 30. С. 455-461.

14. Afanasiev-Grigoriev A.G., Zograf J.K., Yushin V.V. Nuclear envelope in the spermatozoa of the leptosamotid nematode Leptosomatides marinae (Enoplida, Leptosomatidae) // Russian Journal of Nematology. 2006. V. 14. P. 119-125.

15. Anya A.O. The Studies on the structure and histology of the male reproductive tract of Aspiculus tetraptera (Nematoda: Oxyutoidea) // Parasitology. 1966. V. 56. P. 347-358.

16. Anya A.O. Serotonin (5-hydroxitryatamine) and other indolealkylamines in the male reproductive tract of nematode // Int. J. Parasitol. 1973. V. 3. P. 573-575.

17. Anya A.O. Physiological aspects of reproduction in Nematodes // Advanced in Parasitology. 19/0. V. 14. P. 276-281.

18. Boveri T. Die Entwickelung von Ascaris megalocephala mit besonderer Ruckischt auf die Kernverhaltnisse // Festschrift fur C. Von Kuppfer. Jena: Fisher. 1899. S. 383-430.

19. Baccetti В., Afzelius B.A. The Biology of the Sperm Cell. Ed. S. Krager. Basel. 1976.

20. Baccetti В., Grimaldi de Zio S., Marinari A. The evolution of the nematode spermatozoon // Gamete Reseaech. 1983. V. 8. P. 309-323.

21. Beams H.W., Sekhon S.S. Cytodifferentiation during spermatogenesis in Rhabditispellio II J. Ultrastruc. Res. 1972. V. 38. P. 511-527.

22. Bird A. F., Bird J. The Structure of Nematodes. San Diego: Academic Press. 1991. 316 p.

23. Boveri Т. Die Entwicklung von Ascaris meagalocephalus mit besonderer Riicksicht auf die Kernverhaltnisse // Festschr. Kupffer, Jena. 1899. P. 383-430.

24. Burghard R.C., Foor W.E. Rapid morpological transformations of spermatozoa in the uterus of Brugiapahangi (Nematoda: Filaroidea) // J. Parasitol. 1975. V. 61. P. 343-350.

25. Burghard R.C., Foor W.E. Membrane fusion during spermatogenesis in Ascaris II J. Ultrastructure Res. 1978. V. 62. P. 190-202.

26. Calcoen J.A., Dekegel D. Spermatozoa in the demanian organ of female Adoncholaimus fuscus (Bastian, 1865) (Nematoda) //Nederlands Journal of Zoology. 1979. V. 29. P. 142143.

27. Cares J.E., Baldwin J.G. Fine structure of sperm of Ekphymatodera thomasoni (Heteroderinae, Nemata) // J. Nematol. 1994. V. 26. P. 375-383.

28. Cares J.E., Baldwin J.G. Comparative fine structure of sperm of Heterodera schachtii and Punctodera chalocoensis, with phylogenetic implications for Heteroderinae (Nemata: Heteroderidae) // Canadian Journal of Zoology. 1995. V. 73. P. 309-320.

29. Chitwood B.G., Chitwood M.B. An Introduction to Nematology. Monumental Printing Co. Baltimor. Mayland. USA. 1950.

30. Chitwood B.G., Chitwood M.B. Introduction to nematology. Baltimore, London. Tokyo: University Park Press. 1977. 334 p.

31. Clark W.H. J., Moretti R.L., Thomsom W.W. Histochemical and ultracytochemical studies of the spermatids and sperm of Ascaris lumbricoides var. suum II Biology of Reproduction. 1967. V. 7. P. 145 159.

32. Clement P., Wurdak E. Rotifera // In: Microscopic Anatomy of Invertebrates, Volume 4: Aschelmintes. Wiley-Liss Inc. 1991. P. 219-297.

33. Decramer F. General morphology. Nematoda (= Nemata). Gent: International nematology course. University Gent. 2005. 61 p.

34. Decraemer F., Chaves E. Morphology of the reproductive system and structure of sperm cells in some species of the genus Paratrichodorus with uncommon males (Nematoda: Diphtherophorina) // Rev. Nematol. 1988. V. 11. P. 405-409.

35. De Ley P., Blaxter M. Systematic Position and Phylogeny // In: The Biology of Nematodes. London, New-York: Taylor and Francis. 2002. P. 1-30.

36. Eddy E.M. Germ plasm and the differentiation of the germ cell line // Int. Rev. Cytol. 1975. V. 43. P. 229-280.

37. Ehrenshein G. von, Schierenberg E. Cell lineages and development of Caenorhabditis elegans and other nematodes // In: Nematodes as Biological Models. Vol. 1. Ed. D.M. Zuckerman. London: Academic Press, 1980. PP. 1-71.

38. Ellis R.E., Kimble J. Control of germ cell differentiation in Caenorhabditis elegans II CIBA Foundation Symposia. 1994. V. 182. P. 179-192.

39. Endo B.Y. Atlas on ultrastructure of infective juveniles of the soybean cyst nematode, Heterodera glycines. US Department of Agriculture, Agriculture Handbook No 711. 1998. 224 p.

40. Endo B.Y., Zunke U., Wergin W.P. Spermatogenesis in lesion nematode, Pratylenchus penetrans (Nemata, Pratylenchidae) // J. Helminthol. Soc. Wash. 1998. V. 65. P. 227-242.

41. Favard P. Evolution des ultrastructures cellulaires au cours de la spermatogenese de l'Ascaris (Ascaris megalocephala, Schrank = Parascaris eqorum, Goerze) // Ann. Sci. Nat, Zool., Ser. 12e. 1961. V. 3. P. 53-152.

42. Fisher U. Ultrastructure of spermatogenesis and spermatozoa of Cephalodasys maximus (Gastrotricha, Macrodasyida) // Zoomorphology. 1994. V. 114. P. 213-225.

43. Foor W.E. Zygote formation in Ascaris lumbricoides (Nematoda) // Journal of Cell Biology. 1968. V. 39. P. 119-134.

44. Foor W.E. Spermatozoon morphology and zygote formation in nematodes // Biology of Reproduction. 1970. V. 2. P. 177-202.

45. Foor W.E. Morphological changes of spermatozoa on uterus and granular vas deferens of Burgia pahangi II J. Parasit. 1974. V. 60. P. 125-133.

46. Foor W.E. Nematoda // In: Reproductive biology of Invertebrates. Volume II: Spermatogenesis and Sperm Function. Ed. Aidioydi K.G. and Adioydi R.G. Chichester: John Wiley and Sons. 1983. P. 221-256.

47. Foor W.E., Johnson M.H., Beaver P.C. Morphological changes in the spermatozoa of Dipetalonema viteae II J. Parasitol. 1971. V. 57. P. 1163-1169.

48. Franz M. The fine structure of adult Onchocerca volvulus. II. The intestine and the reproductive system of the male worm // Tropenmed Parasitol. 1982. V 33. N 3. P. 169-174.

49. Gibbons L.M. General organization // In: The biology of Nematodes. Ed. Lee D.L. London, NY: Taylor & Francis. 2002. P. 31-59.

50. Haaf A., Butler P.J., Kent H.M., Fearnley I.M., Roberts T.M., Neuhaus D., Stewart M. The motile major sperm protein (MSP) from Ascaris suum is a symmetric dimer in solution // Journal of Molecular Biology. 1996. V. 260. P. 251-260.

51. Hansen D, Pilgrim D. Sex and the single worm: sex determination in the nematode C-elegans II Mechanisms of development. 1999. V. 83. P. 3-15.

52. Hess R., Poinar G.O.Jr. infrastructure of the genital ducts and sperm behavior in the insect parasitic nematode Heterorhabditis bacteriophora Poinar (Heterorhabditidae: Rhabditia) // Rev. Nematol. 1986. V. 9. P. 141-152.

53. Hess R., Poinar G.O. Jr. Sperm development in the nematode Neoaplectana intermedia (Stcinernematidae: Rhabditida)//J. Submicroscopic Cytol. Pathol. 1989. V. 21. P. 543-555.

54. Hope W.D. Nematoda // In: Reproduction of Marine Invertebrates. I. Acoelomate and Pseudocaelomate Metazoans. Ed. A.C. Giesse, J.S. Pearce. New York: Academic Press. 1974. P. 391-469.

55. Hubbard J.A., Greenstein D. The Caenorhabditis elegans gonad: a test tube for cell and developmental biology //Dev. Dynamics. 2000. V. 218. P. 2-23.

56. Hulinska D. Studies on the morphology and histochemistry of the male gonad and spermatogenesis in Enterobius vermicularis (Leach, 1853) // Folia Parasitol (Praha). 1973. V 20. P. 329-38.

57. Hyman L.H. The Invetebrates. Vol. 3. NY: MvGraw-Hill. 1951. 572 p. Ikenishi K. Germ plasm in Caenothabditis elegans, Drosophila and Xenopus II Dev. Grows Differ. 1998. V. 40. P. 1-10.

58. Jamieson B.G.M., Austo J., Justine J.-L. Advances in Spermatozoal Phylogeny and Taxonomy. Paris: Editions du Museum. 1995. 564 p.

59. Jamuar M.P. Studies on spermatogenesis in a nematode, Nipposstrongylus brasiliensis II Journal of Cell Biology. 1966. V. 31. P. 381-385.

60. Jankins Т., Larkman A. Spermatogenesis in trichudorid nematode, Trichuris muris. II. Fine structure of primary spermatocyte and first meiotic division // International Journal of Invertebrate Reproduction. 1981. V. 3. P. 257-273.

61. Justine J.-L. Male and Female Gametes and Fertilization // In: The biology of Nematodes. Ed. Lee D.L. London, NY: Taylor & Francis. 2002. P. 73-119.

62. Justine J.-L., Jamieson B.G.M. Nematoda // In: Reproductive biology of Invertebrates. Volume IX, part B. 1999. Ed. By B.G.M. Jamieson. New Dehli: Oxford & IBH. P. 183-266.

63. Kimble J., Ward S. Germ line development and fertilization // In: The Nematode Caenorhabditis elegans. Ed. W. B. Wood. New York: Cold Spring Harbor Laboratory. 1988. P. 191-213.

64. Kimble J.E., White J.G. On the control of germ development in Caenorhabditis elegans. Developmental Biology. 1981. V. 81. P. 208-219.

65. King K.L., Stewart M., Roberts T.M., Seavy M. Structure and macromolecular assembly of two isoforms of the major sperm protein (MSP) from the amoeboid sperm of the nematode, Ascaris suum И Journal of Cell Science. 1992. V. 101. P. 847-857.

66. Kreig C., Cole Т., Deppe U., Schierenberg E., Schmitt D., Yolder В., Ehrenstein G. The cellular anatomy of embryos of the nematode Ceanorhabditis elegans II Dev. Biol. 1978. V. 65. P.193-215.

67. Kristensen R.M. Loricifera // In: Microscopical Anatomy of Invertebrates, Volume 4: Aschelmintes. Wiley-Liss. 1991. P. 351-375.

68. Kristensen R.M., Higgins R.P. Kinoryncha // In: Microscopic anatomy of Invertebrates, Volume 4: Aschelmintes. Wiley-Liss Inc. 1991. P. 377- 404.

69. Mansir A., Justine J.-L. Centrioles with ten singlets in spermatozoa of the parasitic nematode Heligmosomoidespolygyrus II Mem. Mus. Natn. Hist. Nat. 1995. V. 166. P. 119128.

70. Mansir A., Justine J.-L. Actin and major sperm protein in spermatids and spermatozoa of the parasitic nematode Heligmosmoides polygyrus 11 Molecular reproduction and development. 1996. V. 49. P. 150-167.

71. Mansir A., Justine J.-L. The microtubular system and posttraslatory modified tubulin during spermatogenesis in a parasitic nematode with ameboid and aflagellate spermatozoa // Molecular reproduction and development. 1998. V. 49. P. 150-167.

72. Mansir A., Justine J.-L. Actin and major sperm protein in spermatozoa of a nematode, Graphidium strigosum (Strongylida: Trichostrongylida) 11 Folia Parasitologica. 1999. V. 46. P. 47-51.

73. Mansir A., Nouri-Srairi N., Cabaret J., Kerboeuf D., Escalier D., Durette-Desset M.-C. Actin in spermatids and spermatozoa of Teladosagia circumcincta and Trichostrongylus colubriformes (Nematoda, Trichostrongylida) // Parasite. 1997. V. 4. P. 47-51.

74. Marcaillou С., Szollosi A. The "blood-testis" barier in a nematode and fish: a generazable concept // Journal of Ultrastructure Research. 1980. V. 70. P. 128-136.

75. McLaren D.J. The structure and development of spermatozoon of Dipetalonema viteae (Nematoda: Filaroideae) 11 Parasytology. 1973. V. 66. P. 447-463.

76. Neill B.W., Wright, K.A. Spermatogenesis in the hologonic testis of the trichuroid nematode, Capillaria hepatica (Bancroft, 1893) // Journal of Ultrastructure Research. 1973. V. 44. P. 210-234.

77. Nelson G.A., Roberts T.M., Ward S. Caenorhabditis elegans spermatozoan locomotion: amoeboid movement with almost no actin // Journal of cell biology. 1982. V. 92.121-131.

78. Nelson G.A., Ward S. Amoeboid motility and actin in Ascaris lumbricoides sperm // Experimental research. 1981. V. 131. P. 149-160.

79. Nouri-Srairi N. Cytosquelette des spermatozoides de Nematodes libres et parasites (etude ultrastructurale et immunocytochemique) // These d'Etat. Universite Cadi Ayyad, Marrakesh. Morocco. 1994.

80. Nouri-Srairi N., Gourbault N., Joustine J.-L. The development and evolution of actin-containing organelles during spermiogenesis of a primitive nematode // Biology of the cell. 1993. V. 79. P. 231-241.

81. Novitski C.E., Brown S., Chen R., Corner A.S., Atkinson H.J., McPherson M.J. Major sperm protein genes from Globodera rostochiensis II Journal of Nematology. 1993. V. 25. P. 548-554.

82. Pitt J.N., Schisa J.A., Priess J.R. P granules in the germ cells of Caenorhabditis elegans adults are associated with clasters of nuclear pores and contain RNA // Dev. Biol. 2000. V. 219. P. 315-333.

83. Poinar G.O. Jr., Hess-Poinar R.T. The fine structure of Gastromermis sp. (Nematoda: Mermitidae) sperm // J. Submicrosc. Cytol. Pathol. 1993. V. 25. P. 417-431.

84. Riemann F. Observations on spermatozoa in aquatic nematodes // Syst. Ass. Spec. vol. 1983. V. 22. P. 85-93.

85. Reunov A.A., Isaeva V.I., Au D., Wu R. Nuage constitutients arising from mitochondria: Is if possible? // Dev. Growth Differ. 2000. V. 42. P. 139-143.

86. Roberts T.M., King K.L. Centripetal flow and directed reassembly of the major sperm protein (MSP) cytoskeleton in the amoeboid sperm of the nematode, Ascaris suum // Cell motility and the cytoskeleton. 1991. V. 20. P. 228-241.

87. Roberts T.M., Pavalko F.M., Ward S. Membrane and cytoplasme proteins are transported in the same oganelle complex during nematode spermatogenesis // J. Cell Biol. 1986. V. 102. P. 1787-1796.

88. Ruppert E.E. Gastrotricha // In: Microscopic Anatomy of Invertebrates. Volume 4: Aschelmintes. Willey-Liss Inc. 1991. P. 41-109.

89. Schedl T. Developmental genetics f the germ line // In: C. elegans II. Ed. D.L. Riddle et al. Cold Spring Harbor: Cold Sping Harbor Laboratory Press. 1997. P. 241-270.

90. Schmidt-Rhaesa A. Ultrastructural observations of the male reproductive system and spermatozoa of Gordius aquaticus L., 1758. // Invertebrate reproduction and development. 1997. V. 31. P. 41-40.

91. Scott A.L., Dinman J., Sussman D.J., Yenbutr P., Wars S. Major sperm protein genes from Onchocerca volvulus 11 Molecular and Biochemical Parasitology. 1989. V. 36. P. 119126.

92. Sepsenwol S., Ris H., Roberts T.M. A unique cytoskeleton associated with crawling in the amoeboid sperm of the nematode, Ascaris suum И J. Cell. Biol. 1989. V. 108. P. 55-66.

93. Sepsenwol S., Taft S.J. In vitro induction of crawling in the amoeboid sperm of the nematode parasite, Ascaris suum // Cell motility and cytoskeleton. 1990. V. 15. P. 99-110.

94. Shepherd A.M. Interpretation of sperm development in nematodes // Nematologica. 1981. V. 27. P. 122-125.

95. Shepherd A.M., Clark S.A. Spermatogenesis and the ultrastructure of the sperm and male reproductive tract of Aphelenchoides blastophtorus (Nematoda: Tylenchida, Aphelenchina) //Nematologica. 1976. V. 22. P. 1-9.

96. Shepherd A.M., Clark S.A. Spermatogenesis and sperm structure in some Meloidogyne species (Heterodera, Meloidogynidae) and a comparison with those in some cyst nematodes (Hererodera, Hereroderidae) // Rev. Nematol. 1983. V. 6. P. 17-32.

97. Shepherd A.M., Clark S.A., Kempton A. Spermatogenesia and sperm ultrastructure in some cyst nematodes, Heterodera spp. // Nematologica. 1973. V. 19. P. 551-560.

98. Spiridonov S.E., Hominik W.M., Briscol B.R. Morphology of ameboid cells on the uterus of Steinernema species (Rhabditida: Steinernematidae) // Russ. J. Nematol. 1999. V. 7. P. 49-56.

99. Staehelin L.A. Structure and functions of intercellular junctions // Int. Rev. Cytol. 1974. V. 39. P. 191-283.

100. Stewart M., King K.L., Roberts T.M. The motile major sperm protein (MSP) of Acaris suum forms filaments constructed from two helical subfilaments // Journal of Molecular Biology. 1994. V. 243. P. 60-71.

101. Sultson J.E., Schierenberg E., White E., Thomson J.N. The embryonic cell lineage in nematode Caenorhabditis elegans II Cell. 1983. Vol 35. PP. 15-25.

102. Takahashi Y, Goto C, Kita KK. Ultrastructural study of Trichinella spiralis with emphasis on adult male reproductive organs // J Helminthol. 1994. V 68. N 4.353-358.

103. Tahssen Q., Irfan A., Jairajpuri S. Embryogenesis and gonad development in Chromadorita gracilis and the effect of vitamin E // Afro-Asian J. Nematol. 1994. V. 4. P. 79-83.

104. Takahashi Y., Goto C., Kita K.K. Ultrastructural study of Trichinella spiralis with emphasis on adult male reproductive organs // J. Helmintol. 1994. V. 68. P. 353-358.

105. Turpeenniemi T.A. Ultrastructure of spermatozoa in the nematode Halalaimus dimorphus (Nemata: Oxystominidae) // J. Nematol. 1998. V. 30. P. 391-403.

106. Ugwunna S.C., Foor W.E. The function of microtubules during spermatogenesis of Ancylostoma caninum II J. Parasitol. 1982. V. 68. P. 817-823.

107. Van de Velde M.-C., Coomans A. Electron microscopy of germ cells and the ovarian wall in Xiphinema (Nematoda) // Tissue Cell. 1988. V. 20. P. 881-890.

108. Van de Velde M.-C., Coomans A., Van Ranst L., Kruger J.C.D., Claeys M. infrastructure of sperm cells in the female gonoduct of Xiphinema II Tissue and Cell. 1991. V. 23. P. 881891.

109. Van Waerebeke D., Noury-Srairi N., Justine J.-L. Spermatozoa of rhigonematid nematodes morphology of 25 species and ultrastructure of Rhigonema madecassum II Int. J. Parasitol. 1990. V. 20. P. 779-784.

110. De Villalobos C., Restelli M., Schmidt-Rhaesa A., Zanca F. Ultrastructural observations of the testicular epithelium and spermatozoa of Pseudochorodes bedriagae (Gordiida, Nematomorpha) // Cell Tissue Res. 2005.V. 321. P. 251-255.

111. White J. The Anatomy // In: The Nematode Caenorhabditis elegans. Cold Spring Harbor Laboratory. 1988. P. 81-122.

112. Wisse E., Deams W.T. Electron microscopic observation on the second stage larvae of the potato root eelworm Heterodera rostochiensis II J. Ultrastruc. Res. 1968. V. 24. P. 210231.

113. Wolf N., Hirsch D., Mcintosh J.R., Spermatogenesis in males of the free-living nematode, Caenorhabditis elegans //J. Ultrastruc. Res. 1978. V. 63. P. 155-169.

114. Wright K.A. Nematoda // In: Microscopic Anatomy of Invertebrates, Volume 4: Aschelmintes. Wiley-Liss Inc. 1991. P. 111-195.

115. Wright K.A., Hope W.D., Jones N.O. The ultrastructure of the sperm of Deontostoma californicum, a free-living marine nematode // Proc. of the Helminthological Society of Washington. 1973. V. 40. P. 30-36.

116. Yushin V.V. Ultrastructure of spermatogenesis in the free-living marine nematode Anticomapossjetica (Enoplida: Anticomdae) // Nematology. 2003a. V. 5. P. 777-788.

117. Yushin V.V. Ultrastructure of spetamtozoa of the free-living marine nematode from family Selachinematidae (Chromadorida: Cyatholaimina) // Russ. J. Nematol. 2003b. V. 6. P. 17-32.

118. Yushin V.V. New data on sperm structure in mononchid nematodes (Enoplia, Mononchida) //Russian Journal ofNematology. 2004. V. 12. P. 139-142.

119. Yushin V.V., Coomans A. Ultrastructure of sperm development in the free-living nematodes of the family Chromadoridae (Chromadorida: Chromadorina) //Nematology. 2000. V. 2. P. 285-296.

120. Yushin V.V., Coomans A. Ultrastructure of sperm development of the free-living marine nematode Metachromadora itoi II Nematology. 2005. V. 215. P. 345-358.

121. Yushin V.V., Coomans A., Borgonie G., Malakhov V.V. Ultrastructural study of the tadpole stage of the primitive marine nematode Enoplus demani (Enoplia: Enoplida) // Russian Journal ofNematology. 2002a. V. 10. P. 43-53.

122. Yushin V.V., Coomans A., Malakhov V.V. Ultrastructure of spermatogenesis in free-living marine nematode Pontonema vulgare (Enoplida, Oncholaimidae) // Canadian Journal of Zoology. 2002b. V. 80. P. 1371-1382.

123. Yushin V.V., Malakhov V.V. Ultrastructure of sperm cells in the female gonoduct of free-living marine nematodes from genus Enoplus (Nematoda: Enoplida) // Fund. Appl. Nematol. 1994. V. 17. P. 83-98.

124. Yushin V.V., Malakhov V.V. Ultrastructure of the female reproductive system of the free-living marine nematode Enoplus demani (Nematoda: Enoplida) // Fundamental and Applied Nematolody. 1997. V. 20. P. 115-125.

125. Yushin V.V., Malakhov V.V. Ultrastrucutre of sperm development in the free-living marine nematode Enoplus anisospiculus (Enoplida: Enoplidae) // Fund. Appl. Nematol. 1998. V. 21. P. 213-225.

126. Yushin V.V., Malakhov V.V. Spermatogenesis and nematode phylogeny // Nematode Monografs and Perspectives. 2004. V. 2. P. 655-665.

127. Yushin V.V., Zograf J.K. Ulrtastructure of spermatozoa in the free-living marine nematode Paracanthonchus macrodon (Nematoda, Chromadorida) // Invertebrate reproduction and development. 2004. V. 45. P. 59-67.

128. Zograf J.K., Yushin V.V., Malakhov V.V. Ultrastructure of spermatogenesis of the free-living marine nematode Halichoanolaimus sonorus (Chromadorida: Selachinematidae) // Nematology. 2004. V. 6. P. 797-809.