圣彼得堡国立大学的科学家在研究中发现海洋寄生虫的幼虫展现出分工特性
圣彼得堡国立大学和俄罗斯科学院动物学研究所的动物学家们,与来自奥地利、日本、瑞典和美国的同行合作,共同发现了一种新型寄生虫形态,属于吸虫纲。这种形态呈现为一群相互通过尾部相连的多形幼虫。
在当代世界中,研究动物学中的物种多样性是最为重要的科学问题之一。与此同时,长期以来一直是北大西洋海洋动物群落研究的焦点,而在东南亚国家,特别是对于海洋动物,尤其是寄生虫的研究仍显不足。
这项研究成果已发表于《当代生物学》杂志。
日本著名水下摄影师兼潜水员峯水亮(Ryo Minemizu)在冲绳海域发现了一种寄生虫的样本。他拍摄了照片,后来捕捉到了这种看似带有几十个突起的球状小动物,通过这些突起的积极运动,使这个生物得以移动。尽管峯水亮多年来一直从事拍摄水下深海生物的工作,但这是他第一次见到这种动物,因此他将这个样本送到奥地利维也纳医科大学的科学家伊戈尔·阿达缅科那里。他随后向俄罗斯科学院圣彼得堡大学的动物学家展示了这个发现,他们在冲绳附近的水域发现的这个动物是寄生虫蠕虫的幼虫。
我们与同事们一起成功地详细研究了这个样本的结构,确定了它的分类归属,并甚至推测了它引人注目的外观是如何解释的,这是我们之前从未遇到过的。这个生物被证明是裂体虫的幼虫阶段之一。
该研究的合著者之一,圣彼得堡大学无脊椎动物学系助教达利娅·库鲁佩寇
裂体虫是一种寄生虫,其生命周期复杂,可以在其中更替多个宿主和形态上对比的阶段。例如,成虫寄生在脊椎动物上,产下的卵排到外部环境中。然后卵中孵化出幼虫,寻找第一中间宿主,通常是软体动物。在软体动物体内,裂体虫大量繁殖,并摄取其生殖腺和肝脏,然后产生尾蚴——裂体虫的下一生命周期阶段,圣彼得堡大学的动物学家们进行了鉴定。
尾蚴有各种各样的类型,有些大而带有大尾巴,有些可以主动游动,另一些则附着在基质上等待。所有这些都是为了让尾蚴能够获得下一个宿主:鱼类、虾类或其他无脊椎动物。尾蚴要么主动穿入第二中间宿主的体内,要么在不知不觉中被它吞食,然后寄生虫开始依赖它的养分。然而,寄生虫只有在最终宿主(通常是小型海洋无脊椎动物)吞食了第二中间宿主后才会进入。为了让第二中间宿主能够自行发现和感染尾蚴,一些尾蚴通过模拟所需鱼类的体形和尾巴,而另一些甚至能够通过尾巴相互连接,形成对于海洋生物而言非常显眼的群体,这些尾蚴被称为zigocercaria。在这种情况下,寄生虫不仅更容易找到第二中间宿主,而且在随后在最终宿主内更容易繁殖。
在冲绳海域发现的这个样本呈现出一群通过它们的尾巴相互缠绕在一起的蜕皮虫。最为引人注目的是,这是首次发现两种不同类型的蜕皮虫结合形成的群体,因此这一发现被称为多形浮游群。群体内部观察到的功能原则性分化,我们将这两种类型的蜕皮虫称为“水手”和“乘客”。“水手”相对较大,负责推动整个群体的移动,而“乘客”在未进入新宿主之前保持不活跃。关于“水手”在感染第二中间宿主后的命运目前尚不明确,也许它们无法在其中继续生存。因此,我们可以说“水手”为了让“乘客”继续发育而牺牲了自己,如此解释来自圣彼得堡大学无脊椎动物学系助教达利娅·库鲁佩寇。
对该样本进行的分子分析使得该大学的动物学家们能够确定其属于Pleorchis属。研究人员认为,这样的多形蜕皮虫绝非单一物种。此外,关于这些寄生虫的生命周期仍有许多未解之谜,因此动物学家们计划未来对这些生物进行更为深入的研究。