Pomphorhynchus laevis - Pomphorhynchus laevis

Pomphorhynchus laevis
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Скребни
Класс:Палеакантоцефала
Заказ:Эхиноринхида
Семья:Pomphorhynchidae
Род:Помфоринх
Разновидность:
P. laevis
Биномиальное имя
Pomphorhynchus laevis
Мюллер, 1776 г.

Pomphorhynchus laevis эндопаразитарный скребень червь, с сложный жизненный цикл, что может изменить поведение его промежуточный хост, то пресная вода амфипода Гаммарус пулекс.[1] P. laevis не содержит пищеварительного тракта и полагается на питательные вещества, предоставляемые его видами-хозяевами. В организме рыбы-хозяина это может привести к накоплению свинца в P. laevis питаясь желчью хозяина. [2]

Жизненный цикл и виды хозяев

Pomphorhynchus laevis это паразит со сложным жизненным циклом, а это означает, что ему нужно несколько виды-хозяева чтобы завершить это. Самка выпускает яйца, содержащие акантор, которые затем поедаются членистоногими. Затем акантор высвобождается из яйца и становится акантеллой, которая проникает через стенку кишечника хозяина и трансформируется в инфекционную стадию цистаканта, которая проявляется в виде кисты. Личиночные стадии (цистаканты) располагаются в гемоцель своего промежуточный хост, гаммариды. От них это трофически передается рыбачить. Несколько видов рыб могут служить окончательный хозяин, где P. laevis заразить кишечник.[3] В организме рыб-хозяина желчь является важным ресурсом для роста P. laevis. [4] Предпочтительные финальные хозяева Pomphorhynchus laevis включить голавля, Leuciscus cephalus и усач, Барбус Барбус в пресной воде и в гольянах, Phoxinus phoxinus в изолированном водоеме. [5]

Виды-хозяева

В дикой природе, Pomphorhynchus laevis известно, что заражает целый ряд видов рыб из нескольких семьи так как окончательные хозяева. К ним относятся усач, пескарь, голавль, плотва, Vairone, насе, красноперка, обыкновенная ельца, пескарь, голец, сом, окунь, бык, трехиглая колюшка[6], и форель [7]

Место заражения

Инфекция у рыб-хозяина находится в задней части среднего кишечника, а именно за пилорическая слепая кишка. [7] Незрелый P. laevis в основном обнаруживаются в проксимальной части пищеварительного тракта во время созревания и развития P. laevis находятся возле первой петли кишечника, а задняя третья петля пищеварительного тракта непригодна для проживания.[5]

Экология

У рыб-хозяев положительная связь между плотностью биомассы рыбы и P. laevis видно изобилие. Это говорит о том, что паразиты накапливаются в рыбах-хозяевах с возрастом и что влияние плотности внутри хозяев на поселение паразитов ограничено. [6]

В реке Уче в Дижоне естественные уровни заражения гаммаридами могут составлять всего 3,5%, а сочетанные инфекции с другими видами акантоцефалана редки. [8]

Воздействие окружающей среды на экологию

Загрязнение свинцом

Когда голавль (Leuciscus cephalus, окончательное множество Pomphorhynchus laevis) заражен P. laevis подвергаются воздействию различных концентраций вести, паразит способен снижать концентрацию свинца в организме хозяина. Обычный механизм фильтрации свинца для пресноводных рыб включает связывание свинца со стероидами, содержащимися в желчи печени. Затем желчь по желчному протоку попадает в тонкий кишечник где свинец либо абсорбируется, либо выводится. Паразит снижает концентрацию свинца в желчи голавля, когда он попадает в тонкий кишечник, за счет поглощения металлов, содержащихся в желчи. Свинец поглощается P. laevis оставляет меньше свинца с желчью, который снова поглощается голавлем. Это приводит к снижению уровня свинца в желчи рыб, а также в органах рыб.[1] P. laevis сам по себе создает высокие концентрации свинца (в 1000 раз превышающие концентрацию воды). [4]

Температура

Успех заражения аканторов, выходящих из яиц, в Гаммарус пулекс не зависит от температуры, но скорость развития увеличивается при более высоких температурах (14 против 17 ° C) [9]. При одинаковых температурах заражение паразитом снижает выживаемость этих хозяев, но это не усугубляется температурой. [9].

Манипуляции с хозяином

Промежуточный хозяин

Pomphorhynchus laevis облегчает его передачу от промежуточного к окончательному хозяину, изменяя поведение и внешний вид своих промежуточных хозяев-гаммарид.

Манипуляция внешностью

В то же время сами паразиты приобретают ярко-оранжевый цвет, что делает их более заметными и, следовательно, с большей вероятностью быть съеденными рыбой-хозяином.[1] Эта визуальная манипуляция особенно эффективна для видов-хозяев, которые могут служить подходящими хозяевами, поскольку виды рыб, которые не являются подходящими хозяевами, привлекаются в меньшей степени.[3]

Манипуляция поведением

Зараженные гаммариды склонны к запахам рыбы. [10] и ответы на свет. [11]

Pomphorhynchus laevis может изменить ответ Гаммарус пулекс зажечь (фототаксис ). Неинфицированные, здоровые люди Г. пулекс проявляют сильную светобоязнь, что означает, что они избегают света. Это помогает избежать хищничества. При заражении P. laevis, Г. пулекс стать сильно светолюбивым и искать свет. Это увеличивает вероятность нападения хищников, что в свою очередь увеличивает вероятность передачи паразитов. [11] [8] Было обнаружено, что это изменение поведения в ответ на свет включает в себя изменение серотонинергический активность головного мозга. Иммунореактивность мозга к серотонин было обнаружено, что инфицированных увеличилось примерно на 40 процентов. Г. пулекс по сравнению с незараженными аналогами. [11]

Также показано, что Г. пулекс инфицированы инфекционной личиночной стадией (цистакантами) P. laevis, реже демонстрируют поведение, которое обычно позволяло бы им избежать хищничества. Эти поведения включают в себя менее частое использование убежища, меньшую вероятность объединения в группы в присутствии опасности и частое цепляние за вещи, плавающие в воде.[12] Когда Г. пулекс инфицированы неинфекционной стадией жизни P. laevis, существует более широкое использование убежища, что, в свою очередь, снижает риск хищничества, что выгодно для паразитов, поскольку они не могут заразить следующего хозяина на этой стадии жизни.[11]

Манипуляции с кормлением и обменом веществ

У одного и того же хозяина присутствие пищи, по-видимому, не влияет на время и интенсивность инфекции, в то время как низкая доступность пищи отрицательно влияет на рост хозяина. Возможно из-за сниженного скорость метаболизма хозяина. [13]

Манипуляция иммунным ответом

После вторжения в хозяин P. laevis необходимо иметь дело с иммунной системой своего хозяина. Уровни фенолоксидаза и общая иммунная активность были значительно снижены у инфицированных Г. пулекс по сравнению с контролем. Это привело к положительному эффекту на рост бактерий в организме хозяина, что может отрицательно повлиять на здоровье гаммаридов и, как следствие, привести к заражению. P. laevis. [8]

Окончательные хозяева

P. laevis выделяет несколько нейрохимический Таким образом, в кишечнике рыб-хозяев паразиты изменяют физиологическое функционирование пищеварительного тракта хозяина. [7]

Биомиметики

Этот червь набухает хоботок для вдавливания микроигл в стенку кишечника с очень сильной адгезией. Это привело к созданию структурного адгезива для кожного трансплантата, который прочно держится, но имеет минимальное повреждение тканей как на месте, так и после удаления.[14]

Рекомендации

  1. ^ а б c Баккер, Тео С. М .; Мацци, Доминик; Зала, Сара (1997). "Изменения в поведении и цвете кожи, вызванные паразитами, Гаммарус пулекс более склонны к хищничеству рыб ». Экология. 78 (4). Дои:10.2307/2265861.
  2. ^ Конечно, B .; Thielen, F .; Башка, Ф .; Messerschmidt, J .; фон Болен, А. (2005). "Кишечный паразит Pomphorhynchus laevis как чувствительный индикатор накопления металлов платиновой группы Pt, Pd и Rh ». Экологические исследования. 98 (1): 83–88. Дои:10.1016 / j.envres.2004.05.010.
  3. ^ а б Тюнкен, Тимо; Baldauf, Sebastian A .; Берсау, Николь; Frommen, Joachim G .; Баккер, Тео К. (2019). «Изменение цвета промежуточных хозяев, вызванное паразитами, увеличивает поглощение подходящими конечными видами хозяев». Поведение. 156 (13–14): 1329–1348. Дои:10.1163 / 1568539X-00003568.
  4. ^ а б Конечно, Бернд; Сиддалл, Рой (1999). "Pomphorhynchus laevis: Кишечный скребня как приемник свинца для своей рыбы-хозяина, голавля (Leuciscus cephalus) ». Экспериментальная паразитология. 93 (2): 66–72. Дои:10.1006 / expr.1999.4437.
  5. ^ а б Dudiák, V .; Шпакулова, М. (2003). «Жизненный цикл и сезонные изменения в возникновении Pomphorhynchus laevis (Palaeacanthocephala, Pomphorhynchidae) в небольшом изолированном озере ". Паразит. 10 (3): 257–262. Дои:10.1051 / паразит / 2003103257.
  6. ^ а б Perrot-Minnot, M.J .; Bollache, L .; Лагрю, К. (2020). "Распространение Pomphorhynchus laevis s.l. (Acanthocephala) среди видов рыб в местном масштабе: важность плотности биомассы рыб ». Журнал гельминтологии. 94: e99. Дои:10.1017 / S0022149X1900097X.
  7. ^ а б c Dezfuli, B S; Пирони, Ф; Giari, L; Доменегини, С; Бози, Г. (2002). "Эффект Pomphorhynchus laevis (Acanthocephala) на предполагаемые нейромодуляторы в кишечнике естественно инфицированных Сальмо Трутта". Болезни водных организмов. 51: 27–35. Дои:10.3354 / dao051027.
  8. ^ а б c Корнет, Стефан; Франчески, Натали; Бауэр, Александр; Риго, Тьерри; Морет, Янник (2009). «Иммунная депрессия, вызванная паразитами скребня у их промежуточных ракообразных-хозяев: последствия для риска суперинфекции и связи с поведенческими манипуляциями хозяина». Международный журнал паразитологии. 39 (2): 221–229. Дои:10.1016 / j.ijpara.2008.06.007.
  9. ^ а б Лабод, Софи; Сезилли, Франк; Де Марко, Лила; Риго, Тьерри (2020). «Повышенная температура не имеет последствий для поведенческих манипуляций, несмотря на воздействие на обоих партнеров во взаимодействии между ракообразным-хозяином и манипулятивным паразитом». Научные отчеты. 10 (1): 11670. Дои:10.1038 / s41598-020-68577-z.
  10. ^ Baldauf, Sebastian A .; Тюнкен, Тимо; Frommen, Joachim G .; Bakker, Theo C.M .; Heupel, Оливер; Куллманн, Харальд (2007). «Заражение скребнем манипулирует реакцией амфипод на запахи хищника-рыбы». Международный журнал паразитологии. 37 (1): 61–65. Дои:10.1016 / j.ijpara.2006.09.003.
  11. ^ а б c d Таин, Люк; Перро-Минно, Мари-Жанна; Сезилли, Франк (2007). "Дифференциальное влияние Pomphorhynchus laevis (Acanthocephala) на серотонинергическую активность мозга у двух родственных видов хозяев ». Письма о биологии. 3 (1): 69–72. Дои:10.1098 / rsbl.2006.0583.
  12. ^ Дайан, Люсиль; Перро-Минно, Мари-Жанна; Бауэр, Александр; Гувенатам, Арно; Риго, Тьерри (2014). "Вызванное паразитами изменение реакции пластика на угрозу нападения хищников: более частое использование убежищ, но меньшее потребление пищи в Гаммарус пулекс заражен аканотоцефаланом Pomphorhynchus laevis". Международный журнал паразитологии. 44 (3–4): 211–216. Дои:10.1016 / j.ijpara.2013.11.001.
  13. ^ Лабод, Софи; Сезилли, Франк; Терсье, Ксавье; Риго, Тьерри (2015). "Влияние условий питания хозяина на постинфекционные черты в связи между манипулятивным скребнем Pomphorhynchus laevis и амфипода Гаммарус пулекс". Паразиты и векторы. 8 (1): 403. Дои:10.1186 / s13071-015-1017-9.
  14. ^ Ян, Сын Юн; O'Cearbhaill, Eoin D .; Сиск, Джеффрой С; Парк, Кенг Мин; Чо, У Гён; Виллигер, Мартин; Bouma, Brett E .; Помагач, Богдан; Карп, Джеффри М. (2013). «Набухающий клей для микроигл на биологической основе для механического сцепления с тканью». Nature Communications. 4 (1): 1702. Дои:10.1038 / ncomms2715.