Фауна и эколого-биологические особенности личинок трематод моллюсков рода lymnaea водоемов омской области (стр. 1 )

На правах рукописи

КОРОБОВ Олег Игоревич

ФАУНА И ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИЧИНОК ТРЕМАТОД МОЛЛЮСКОВ РОДА LYMNAEA
ВОДОЕМОВ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.04 – зоология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск - 2010

Работа выполнена на кафедре зоологии и физиологии

ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Мкртчан Офелия Завеновна

кандидат биологических наук, доцент

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Защита диссертации состоится «__» _________ 2010г. в ___ часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.177.05 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Омском государственном педагогическом университете г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

Телефон/, e-mail: *****@***ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета по адресу: г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

Автореферат разослан «___» _______ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук,

доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Класс Trematoda Rudolphi, 1808 включает возбудителей многих опасных заболеваний человека, диких, промысловых и домашних животных (, 1947; -Павловская,1962; S. Yamaguti,1971; , 1982). Уникальные по сложности жизненные циклы трематод связаны со сменой промежуточных хозяев и генераций (, 1967, 1983; , 1968; С. Combes et al., 1980; и др., 1987, 1998; , 1991; , 2000; , 2002; , 2003, 2008; , 2007; Беэр и др., 2007; , 2008; , 2009 а, 2009 б и др).

Моллюски рода Lymnaea Lamarck, 1799 известны для водоемов Евразии как промежуточные хозяева для более 50 видов партенит и 25 видов метацеркарий трематод (, 1961; и др., 1962, 1964, 1968; , 1967; , 1975; , 1975; 1977; , 1985; , 1986; , 1986; В. Е Судариков и др., 2002; , 2004 а, 2004 б; , 2004; , 2004; и др., 2005; , 2007 и др.). Для водоемов Омской области трематодофауна моллюсков рода Lymnaea изучена недостаточно (, 1969).

Необходимо изучение трематодофауны лимнеид на основе современной системы Lymnaeidae (, 2005). Важным является изучение региональных фаун личиночных группировок трематод и их экологических особенностей: биотопическая приуроченность; сезонная и годовая динамика инвазированности моллюска-хозяина; приуроченность к моллюску-хозяину, сопаразитирование личинок трематод в моллюсках.

Таким образом, изучение личинок трематод является важным с теоретической и практической точек зрения.

Целью нашей работы явилось изучение видового состава, экологии и биологии личинок трематод моллюсков рода Lymnaea некоторых водоемов Омской области. Из настоящей цели вытекают следующие задачи:

1. Изучить видовой состав личинок трематод и их хозяев - моллюсков в обследованных водных объектах Омской области.

2. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения видов личинок трематод в разнотипных водоемах, встречаемость отдельных видов.

3. Выявить особенности жизненных циклов трематод и изучить сезонные изменения инвазии лимнеид различными личинками.

4. Охарактеризовать зависимость зараженности моллюсков личинками трематод от возраста хозяина.

5. Изучить приуроченность личинок к моллюску - хозяину и сопаразитирование разных видов и генераций трематод.

6. Составить дифференциальные диагнозы и атлас видов.

Научная новизна исследования. Впервые с целью получения данных о трематодофауне моллюсков рода Lymnaea обследованы 12 водоемов города Омска и Омской области. В обследованных водоемах выявлено 13 видов партенит и церкарий, относящихся к 6 семействам, отмечено 9 видов метацеркарий из 3 семейств трематод. Видовой список личинок трематод, паразитирующих в моллюсках рода Lymnaea из водоемов Омской области, пополнен 7-ю видами партенит и церкарий из 4 семейств. Как вторые промежуточные хозяева трематод моллюски рода Lymnaea отмечены впервые для Омской области. Изучен характер распределения личинок трематод в разнотипных водоемах и сезонная динамика экстенсивности инвазии и видового разнообразия. Проанализирована частота встречаемости видов и сезонная динамика группировок личинок трематод. Впервые выявлена роль 3 видов моллюсков (L. ampullacea, L. balthica, L. tumida) в жизненных циклах трематод. Уточнены жизненные циклы 13 видов трематод. Изучена приуроченность личинок трематод к моллюску-хозяину и множественная инвазия личинками трематод разных видов и генераций. Проведен анализ сходства видовых составов личинок трематод обследованных водоемов с применением коэффициента Жаккара – Малышева, индекса Чекановского – Соренсена.

Теоретическая и практическая значимость диссертации. Материалы диссертации могут быть использованы для анализа паразитарных систем, формируемых трематодами с разными типами жизненных циклов; для прогнозирования и контроля опасных инвазий для человека, промысловых и домашних животных; при разработке мероприятий по профилактике и борьбе с трематодозами, путем прерывания жизненного цикла на стадии личинок. Материалы работы используются для преподавания курсов экологии и зоологии беспозвоночных в ВУЗах, для выполнения студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на заседаниях кафедры зоологии ОмГПУ ( гг.); на VIII областной молодежной научной конференции «Омское Прииртышье: природа, история, культура» (Омск, ОГИК музей, 2003); на семинаре «Применение современных информационных технологий в образовании» по программе Intel® «Обучение для будущего» (Омск, ОмГПУ, 2004); на VIII научной конференции студентов и аспирантов (Омск, ОмГПУ, 2005); на IX научной конференции студентов и аспирантов (Омск, ОмГПУ, 2006); на 1-ой международной научно-практической конференции «Адаптации биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, ЧГПУ, 2006); на седьмом (XVI) совещании по изучению моллюсков «Моллюски: Морфология, таксономия, филогения, биогеография и экология» (Санкт-Петербург, ЗИН РАН, 2007); на 67-й научной конференции студентов и аспирантов (Омск, ОмГПУ, 2007); на IV Всероссийском съезде Паразитологического общества при РАН «Паразитология в XXI веке – проблемы, методы, решения» (Санкт-Петербург, ЗИН РАН, 2008); на Всероссийской конференции «Экология в высшей школе: синтез науки и образования» (Челябинск, ЧГПУ 2009); на III Межрегиональной научной конференции паразитологов Сибири и Дальнего Востока, посвященной 80-летию проф. Константина Петровича Федорова (Новосибирск, ИСиЭЖ СО РАН, 2009); на расширенном заседании кафедры зоологии и физиологии ОмГПУ (ноябрь, 2009 г.).

Положения, выносимые на защиту.

1. Фауна личинок трематод моллюсков рода Lymnaea из обследованных водоёмов области насчитывает 13 видов партенит и церкарий, относящихся к 6 семействам и 9 видов метацеркарий трематод из 3 семейств.

2. Распространение, встречаемость отдельных видов личинок трематод и экстенсивность инвазии лимнеид в водоёмах различны, что связано с различным гидрологическим режимом, приуроченностью партенит и метацеркарий к моллюску-хозяину.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, одна - в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 156 страницах, состоит из введения, 5-ти глав, выводов и списка литературы (305 наименований, из них 64 на иностранном языке). Диссертация содержит 30 рисунков, 17 таблиц и приложения.

Благодарности. Самую искреннюю и глубокую признательность выражаю моему научному руководителю Сергею Федоровичу Лихачеву, неизменную помощь и поддержку которого я получал на протяжении всего срока исследований и подготовки диссертации. В ходе работы по определению личинок трематод и обсуждения полученных данных я пользовался ценными советами доцента кафедры зоологии беспозвоночных СПбГУ , которого прошу принять особую благодарность. Автор благодарен за информационную поддержку, которую оказали к. б.н. (РГПУ им. ), , к. б.н. (ИС и ЭЖ СО РАН), к. б.н. (Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия). Автор благодарен к. б.н. (ОмГПУ) за ценные консультации и помощь в определении лимнеид. За помощь в организации полевых исследований автор искренне благодарит д. б.н. , к. б.н. (НИИ природно-очаговых инфекций, г. Омск).

ГЛАВА 1. Обзор литературы

В первом разделе главы анализируются литературные данные о морфофизиологических и экологических особенностях жизненных циклов трематод (, 1947; Гинецинская, 1968; J. Richard, 1971; , 1977; и др., 1987; 1998; , 1991; , 2000). Несмотря на довольно большое количество исследований, у большой части личинок трематод не описаны морфологические особенности выделительной и нервной систем, особенности экологии. Второй раздел литературного обзора посвящен роли моллюсков рода Lymnaea в жизненных циклах трематод. Трематодофауна лимнеид наиболее изучена на территории Украины, Ленинградской области, Прибалтики, Казахстана и Средней Азии (, 1956; -Киселене, 1960; -Шахматова, 1961а, 1961в; , 1962; , 1967, 1983, 2004; , 1976, 1977; и др., 2004). Моллюски рода Lymnaea были объектом исследований (2001), (2003), (2005). В Западной Сибири личинки трематод лимнеид в бассейне оз. Чаны изучаются (1980, 2002, 2004), (2008, 2009). В заключительном разделе приводятся данные о влиянии экологических факторов на развитие личинок трематод (, 1947; , 1958; C. A. Wright, 1959; и др., 1961; W. H. Ewers, 1964; К. Кеннеди, 1978; и др., 1987; и др., 1995; , 1996; и др., 2004).

ГЛАВА 2. Физико-географическая характеристика района исследования

На основании собственных и литературных данных дано описание физико-географических условий района исследования (географическое положение, рельеф, климат, характеристика водных ресурсов). Приведена оригинальная физико-географическая характеристика обследованных водоемов.

ГЛАВА 3. Материал и методика исследований

Материал собирался в 12 водоемах Омской области с гг. Были обследованы водоемы подтайги, северной и южной лесостепи в пределах Омской области. В 5 водоемах: Малый и Большой Щегуль, Щербакульский, Парк Победы, Самарка, - исследование проводилось стационарно с мая по октябрь. Компрессорным методом было обследовано 5434 моллюсков, из них прижизненно 2076 особей зараженных личинками трематод. Моллюски собирались по стандартной гидробиологической методике (, 1952, 1960). Видовая диагностика моллюсков проводилась по отдельным работам ( и др., 2004; , 2004; , 2005). Для изучения зависимости заражения L. fragilis от размерно-возрастных особенностей, моллюсков группировали в размерные классы по высоте раковины с интервалом 5 мм. Личиночные стадии трематод исследовали на временных и постоянных препаратах с применением гистологических методик ( и др., 1963; , 1968; и др., 2002). Все найденные личинки трематод фотографировались или зарисовывались. Эмиссия церкарий трематод изучалась под бинокуляром МБС-10, а морфология личинок под микроскопом Микмед-6 (увелич. 400-900 раз) и фотокамерой Canon PowerShot A 530. Использовали окуляры x 10-15, объективы x 40-60, 90 (с иммерсией). Определение партенит и церкарий проводилось по разным сводкам (, 1951; , 1959; В. I. Здун, 1961; и др., 1962, 1964, 1968; Z. Zdarska, 1963; , 1965; , 1975; , 1975; bes et al., 1980; , 1981; , 1983; , 1985; , 1985; Е. Арыстанов, 1986; 1986; 2004а, 2004б, 2006; и др., 2007). Диагностика метацеркарий проводилась по определителю ( и др., 2002). Для сравнения видовых составов личинок трематод водоемов Омской области были использованы коэффициент Жаккара – Малышева и индекс общности фаун Чекановского – Соренсена (, 2002). Математическая обработка данных проведена с применением методов математической статистики (, 1980).

ГЛАВА 4. Фауна личинок трематод моллюсков рода Lymnaea в водоемах

Омской области

4.1. Видовой состав и встречаемость партенит и личинок трематод в водоемах

г. Омска и Омской области

В результате проведенных исследований обнаружено 13 видов партенит и церка­рий трематод из 6 семейств: Echinoparyphium aconiatum Dietz, 1909, E. cinctum (Ru­dolphi, 1802) Dietz, 1909, E. recurvatum Lühe, 1909, Echinostoma revolutum Looss, 1899, Moliniella anceps (Molin, 1859) Hübner, 1939, Hypoderaeum conoideum Dietz, 1909 (сем. Echinostomatidae); Diplostomum spathaceum Rudolphi, 1819, D. chromatophorum (Brown, 1931) Shigin, 1986 (Diplostomatidae); Plagiorchis elegans Rudolphi, 1802, Opisthioglyphe ranae (Frohlich, 1791) (Plagiorchiidae); Cotylurus cornutus (Rud., 1808) Szidat, 1928 (Strigeidae); Notocotylus attenuatus Rudolphi, 1809 (Notocotylidae); Trichobilharzia ocellata La Val, 1854 (Schistosomatidae). Наибольшее разнообразие партенит и церкарий отмечено для озера Тенис - 11 видов, 84,6%. По восемь видов партенит и церкарий было обнаружено в водоеме Парка Победы, оз. Кабанкуль, Кривое и Большой Щегуль. Минимальное видовое разнообразие зарегистрировано в водоемах: Омский телецентр, Москаленки, Щербакульский - 5 видов, или 38,5% и Чередовом - 4 вида (30,8%). Наибольшее распространение в обследованных водоемах выявлено для E. aconiatum - 83,3% от общего числа обследованных водоемов. Высокий показатель встречаемости имеют виды P. elegans - 75,0%, M. anceps (66,7%) и N. attenuatus- 58,3%. Средний показатель встречаемости имеет большинство видов: O. ranae, C. cornutus, T. ocellata - 58,3%, в 50,0% водоемах встречаются E. revolutum, D. spathaceum. Реже встречались виды H. conoideum - 41,7% и E. cinctum, E. recurvatum - 33,3%. Только в двух водоемах был найден вид D. сhromatophorum. Обнаружено 9 видов метацеркарий трематод из 3 семейств: E. revolutum, E. aconiatum, E. recurvatum, E. cinctum, M. anceps, H. conoideum, C. cornutus, P. elegans, O. ranae. Данные по видовому составу метацеркарий согласуются с результатами по фауне партенит и церкарий в этих же водоемах.

4.2. Сходство видовых составов партенит и личинок трематод

из разных водоемов

Анализ фаун личинок трематод обследованных водоемов показал, что они неоднородны и по видовому разнообразию, и по распределению видов в разнотипных водоемах разного географического положения (табл. 1). Анализ сходства видовых составов партенит и церкарий трематод моллюсков из обследованных водоемов по коэффициенту Жаккара-Малышева (Kj-m) показал, что в большинстве сравниваемых пар нет сходства видовых составов. В 69,7% сравниваемых пар отмечены различия видовых составов (Kj-m<0). Абсолютного сходства и различия фаун не обнаружено.

Таблица 1

Сходство и различие видовых составов партенит и церкарий трематод

по коэффициенту Жаккара-Малышева и индексу общности

фаун Чекановского – Соренсена

Водоемы	Коэффициент Жаккара-Малышева (К j-m)
Тенис	Кабанкуль	Большой Щегуль	Малый Щегуль	Кривое	Чередовое	Омский телецентр	Междуречье	Самарка	Москаленки	Парк Победы	Щербакульский
Ин­декс Че­ка­нов­ского – Со­рен­сена (Ics) в %	Тенис		0,45	-0,07	0	0,45	-0,27	-0,09	0,27	0	0	0,16	-0,27
	Кабанкуль	84,2		-0,33	-0,27	0,20	-0,33	-0,11	0	-0,27	-0,11	0,20	-0,40
	Большой Щегуль	63,1	50,0		-0,50	-0,33	-0,81	-0,40	-0,27	-0,27	-0,63	-0,06	-0,11
	Малый Щегуль	66,7	53,3	40,0		0	-0,25	-0,81	-0,2	0,11	0	0	-0,81
	Кривое	84,2	75,0	50,0	66,7		-0,33	-0,40	0,33	-0,27	-0,11	0,20	-0,40
	Чередовое	53,3	50,0	16,7	54,5	50,0		0	0,14	-0,22	-0,50	0	-0,75
	Омский теле­центр	62,5	61,5	46,1	16,7	46,1	66,7		-0,60	-0,60	-0,50	-0,44	-0,14
	Междуречье	77,8	66,7	53,3	57,1	80,0	72,7	33,3		-0,45	0	-0,27	-0,33
	Самарка	66,7	53,3	53,3	42,8	53,3	54,5	33,3	42,8		-0,33	-0,50	-0,60
	Москаленки	66,7	61,5	30,8	66,7	61,5	44,4	40,0	66,7	50,0		-0,11	-0,50
	Парк Победы	73,7	75,0	62,5	66,7	75,0	50,0	46,1	53,3	40,0	61,5		-0,44
	Щербакульский	53,3	46,1	61,5	16,7	46,1	22,2	60,0	50,0	33,3	40,0	46,1

Примечание: жирным выделено сходство видовых составов