Содержание к диссертации
Введение
1. Общая характеристика работы 4
1.1. Актуальность темы
1.2. Цели и задачи исследований
1.3. Научная новизна
1.4. Теоретическое и практическое значение
1.5. Основные положения, выносимые на защиту
1.6. Апробация работы
1.7. Публикации
1.8. Структура и объем диссертации
2. Обзор литературных данных 12
Собственные исследования
3. Материалы и методы исследований 20
4. Морфологическая характеристика Capillariidae
4.1. Строение капилляриид 27
4.2. Система морфологических признаков в таксономии капилляриид 46
5. Систематическая часть 66
5.1. Морфолого-таксономическая характеристика капилляриид млекопитающих 66
5.2. Соотношение и положение видовых таксонов 215
5.3. Классификационное построение Capillariidaе 231
6. Биология развития Capillariidaе 258
6.1. Эмбриональное и постэмбриональное развитие 259
6.2. Жизненные циклы капилляриид.
6.2.1. Эволюция жизненных циклов 265
6.2.2. Классификация жизненных циклов 274
6.2.3. Структурно-функциональная организация жизненных циклов 277
7. Система и филогения Trichocephalida 281
7.1. Сравнительная морфология и эмбриология 282
7.2. Филогенетические отношения и система 284
8. Эколого-фаунистическая характеристика капилляриид млекопитающих 298
8.1. Фауна капилляриид млекопитающих 299
8.1.1. Зоогеографическая характеристика фауны 299
8.1.2. Видовое разнообразие и зараженность дефинитивных хозяев 313
8.2. Экология капилляриид 319
8.2.1. Закономерности сезонной динамики 320
8.2.2. Особенности распределения в зависимости от местообитания хозяев 329
8.2.3. Распределение капилляриид в популяциях хозяев 344
8.2.4. Экологические связи в жизненном цикле Capillaria heptica 349
8.2.4.1. Распределение С. heptica в популяциях дефинитивных
хозяев 358
8.2.4.2. Влияние на хозяев и экологическая роль С. heptica 367
9. Концепция, структура и организация биомониторинга 372
9.1. Паразитологические исследования в системе биомониторинга 373
9.2. Влияние антропопрессии на фаунистический комплекс
Capillariidae 388
Основные итоги и выводы 392
Литература
- Основные положения, выносимые на защиту
- Строение капилляриид
- Соотношение и положение видовых таксонов
- Филогенетические отношения и система
Введение к работе
1. 1.1. Актуальность темы. Паразитические нематоды - одна из наиболее многочисленных и широко распространенных групп гельминтов. Среди них одно из важных мест занимают трихоцефалиды (Trichocephalida Skxjabin et Schulz, 1928), а в составе последних - капил-лярииды (Capillariidae Neveu-Lemaire, 1936). В настоящее время зарегистрировано свыше 400 видов капилпяриид, паразитирующих у позвоночных животных, в том числе более 130 видов у млекопитающих (Скрябин и др., 1957; Ломакин, Трофименко, 1982; Ромашов, 1997; Lopez-Neyra, 1947; Yamaguti, 1961; Moravec, 1982 и др.). Среди капил-ляриид отмечены виды, которые паразитируют у человека, диких и домашних животных. Отдельные виды, в частности, Capillaria philippinensis, С. hepatica, С. bovis, С. plica, С. mucronata, Eucoleus aerophilus являются высоко патогенными и имеют важное эпизоотоло-гическое и эпидемиологическое значение (Петров, 1941; Орлов и др., 1953; Павлов, 1959 а,б; 1960; Назарова и др., 1977; Демидов, 1987; Chitwood et а!., 1968; Silvermann et al., 1973; Slais, 1973; 1974; Aftandelians et al., 1977; Andrade, 1979; Spratt, 1987; 1990; Cross, 1990; Mansour et al., 1990; Pannenbecker et al., 1990).
С точки зрения таксономии и систематики капиллярииды представляют одну из наиболее сложных групп паразитических нематод. Ситуация усложняется существенными различиями и неравномерностью в оценке морфологических признаков. Отсутствие системы достаточно четких диагностических тестов, основанных на оценке количественных и качественных морфологических признаков, создает существенные затруднения в таксономической дифференциации капилляри-ид. Система Capillariidae часто подвергается ревизиям. Слабо разработана и система отряда Trichocephalida в целом, поскольку филогенетические отношения между группами, включая сем. Capillariidae, исследованы недостаточно.
Систематика капилпяриид основана на морфологических признаках. Морфологические исследования Capillariidae были сосредоточены главным образом на изучении некоторых органов или систем органов у отдельных видов. Отсутствует общая картина архитектоники и строения этих нематод как целого организма, что представляется важным для оценки морфофункциональных особенностей капилпяриид в связи со спецификой их паразитирования. Результаты данных исследований важны с точки зрения сравнительной морфологии для понимания филогенетических связей и эволюции этой группы нематод.
Жизненные циклы гельминтов отличаются значительным разнообразием. Анализ структуры жизненных циклов дает возможность су-
лить о путях эволюции внутри таксономических групп. Создание иерархической классификации жизненных циклов для Capillariidae и в целом для Trichocephalida имеет важное значение как один из аргументов для построения системы этих нематод.
В настоящее время общепризнанным является взгляд, что паразиты и вызываемые ими болезни есть составная часть экологических систем. К структурным элементам экосистем относятся и паразитические нематоды, в том числе капилляринды. Отдельные виды капилляриид играют важную роль как одни из регуляторов численности позвоночных животных. Изучение особенностей экологии капилляриид является актуальным в связи с широким распространением этих гельминтов в популяциях млекопитающих. Возрастающая интенсивность воздействия человека на природные процессы неизбежно связана с многообразными экологическими последствиями. Важное значение имеет изучение сообществ гельминтов в биосферных заповедниках как одно из направлений в системе биомониторинга окружающей среды. Паразитические организмы могут быть представлены в качестве одного из диагностических звеньев в цепи экологической индикации.
1.2. Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение на основе собственных данных морфологии, биологии развития и экологии нематод семейства Capillariidae от млекопитающих. Разработка хорошо обоснованной гипотезы эволюции и филогении данной группы нематод. Обобщение и анализ имеющихся ныне классификаций капилляриид и проведение ревизии их системы.
Для достижения этого предполагалось решить следующие задачи: !. Исследовать на фиксированном и живом материале морфологию капилляриид млекопитающих. Обобщить морфологические данные для создания целостной картины архитектоники и строения этих нематод.
-
Разработать систему морфометрических тестов для прикладной таксономии нематод семейства Capillariidae.
-
Описать и переописать на основе оригинальных исследований недостаточно изученные виды капилляриид от млекопитающих.
-
Исследовать биологию развития капилляриид: эмбриональное и постэмбриональное развитие.
-
Разработать иерархическую классификацию жизненных циклов Capillariidae и в целом отряда Trichocephalida.
-
Провести филогенетический анализ и дать оценку системы нематод отряда Trichocephalida.
-
Обобщить данные по мировой фауне и дать зоогеографическую характеристику фауны капилляриид млекопитающих.
-
Исследовать особенности экологии капилляриид: а) распределение в популяциях дефинитивных хозяев; б) закономерности сезонной динамики и особенности распределения в зависимости от условий эко-топов; в) влияние на хозяев.
-
Изучить закономерности экологической адаптации СарШагіа hepatica (нематоды, имеющей важное эпидемиологическое и эпизоото-логическое значение) в популяциях дефинитивных хозяев на различных фазах жизненного цикла. Исследовать влияние на хозяев и экологическую роль С. hepatica.
10. Разработать концепцию и сформулировать основные направ
ления паразитологических (гельминтологических) исследований в био
сферных заповедниках в системе биомониторинга.
1. 3. Научная новизна. В результате исследований 50 видов млекопитающих выявлено 25 видов капилляриид, относящихся к 2 родам, в т.ч. описаны 3 новых для науки вида капилляриид: СарШагіа konstantmi, С. pavlovi и Eucoleus trophymenkovi. Впервые обобщены и проанализированы данные по мировой фауне капилляриид млекопитающих, насчитывающей свыше 130 видов, и дается ее зоогеографиче-ская характеристика. Наиболее высокое видовое разнообразие капилляриид отмечается в Палеарктике.
Впервые на основе результатов морфологических исследований приводится целостная картина строения и архитектоники капилляриид. Проведен анализ и систематизированы морфологические признаки, представляющие значительный таксономический вес. Разработана система морфометрических тестов для прикладной таксономии семейства Capillariidae. По результатам систематического анализа обосновывается существование внутри семейства Capillariidae двух родовых таксонов: СарШагіа и Eucoleus. Рассмотрены филогенетические связи этих таксонов.
Проведены исследования по сравнительной морфологии и эмбриологии филогенетически близких групп паразитических нематод в составе отряда Trichocephalida. У грихоцефалид обнаружен ряд признаков, свойственных современным нематодам отряда Mermithida, что может рассматриваться как указание на их близкое родство и как аргумент в пользу существования особой трихоцефалидной ветви становления паразитизма у нематод. Сформулирована гипотеза эволюции и филогении Trichocephalida. На основе данных филогенетической систематики обосновываются новые таксоны: подотряд Cystoopsina subord. nov., род Bessonovieila gen. nov., изменены состав и таксономические критерии надсемейства Trichinelloidea Hall, 1916. На основании оригинальных исследований и анализа имеющихся данных впервые разрабо-
тана иерархическая классификация жизненных циклов Capillariidae и близких таксонов в составе отряда Trichocephalida. В системе жизненных циклов трихоцефалид выделяются два независимо эволюирующих направления: I) трихинеляидное и 2) трихоцефалидное.
Впервые проведена дифференцированная экологическая оценка фаунистических комплексов капилляриид, паразитирующих у млекопитающих, в связи с трофико-хорологической характеристикой хозяев и динамикой их численности. Изучены закономерности экологической адаптации Capillaria hepatica в популяциях дефинитивных хозяев на различных фазах жизненного цикла. Показана важная роль С. hepatica как фактора, влияющего в значительной мере на количественные и качественные параметры популяций отдельных видов хозяев. Предлагается оригинальная схема структуры популяций у гельминтов в связи со спецификой среды обитания и особенностями биологии развития.
На основании результатов многолетних гельминтологических исследований в Воронежском биосферном заповеднике и на сопредельных территориях разработана концепция паразитологичсских (гельминтологических) исследований в системе биомониторинга и сформулированы основные направления этих исследований в биосферных заповедниках.
Усовершенствованы некоторые и разработаны новые методы сбора гельминтов (нематод-капилляриид) от млекопитающих: І) метод извлечения капилляриид из тканей органов хозяев с помощью переваривания в искусственном желудочном соке; 2) метод промывания синусов черепа.
1.4. Теоретическое и практическое значение. Результаты исследований являются значимым вкладом в изучение фауны, зоогеографии, систематики, филогении, биологии развития и экологии паразитических нематод семейства Capillariidae. Разработанная в диссертации система капилляриид и близких таксонов, объединенных в отряд Trichocephalida, является научной основой для дальнейшего изучения этой группы нематод. Предложена и обосновывается гипотеза эволюции и филогении Trichocephalida.
Результаты морфологических исследований позволили разработать систему морфометрических тестов, которые могут быть использованы в прикладной таксономии Capillariidae, в том числе для видовой диагностики гельминтов в практической медицине и ветеринарии. Исследования структурно-функциональных особенностей паразитарной системы Capillaria hepatica показали, что этот паразит оказывает заметное влияние на показатели популяционной динамики хозяев, в том числе для ценных промысловых животных. С другой стороны,
С. hepatica может быть использована в качестве агента биологической борьбы с грызунами. Теоретически обоснована концепция и сформулированы основные направления паразитологических (гельминтологических) исследований в системе биомониторшп-а. Результаты этих исследований перспективны и могут быть использованы для оценки состояния экосистем и изучения их изменений под влиянием антропогенных факторов.
Работа имеет практическое значение с эпидемиологической и эпи-зоотологической точек зрения, в связи с паразитированием отдельных видов хапилляриид у человека.'домашних и диких животных. Разработаны и внедрены практические рекомендации в системе Госкомприроды РФ: 1. По организации паразитологических исследований и ведению Летописи природы в государственных заповедниках; 2. По проведению паразитологических исследований в системе биомониторинга в биосферных и природных заповедниках РФ. Материалы диссертации могут быть использованы в педагогическом процессе при изучении зоологии беспозвоночных, общей и частной паразитологии в госуниверситетах и агроуниверситетах, в медицинских и ветеринарных вузах.
1.5. Основные положения, выносимые на зашиту.
-
Строение и морфологическая организация Capillariidae, система признаков, используемых в таксономии капилляриид.
-
Эволюция жизненных циклов Capillariidae и близких таксономических групп в составе отряда Trichocephalida, иерархическая классификация жизненных циклов.
-
Система и филогения Capillariidae и близких таксономических групп в составе отряда Trichocephalida.
-
Особенности экологии капилляриид млекопитающих, закономерности экологической адаптации Capillaria hepatica в популяциях дефинитивных хозяев на различных фазах жизненного цикла.
5. Концепция, структура и организация паразитологических
(гельминтологических) исследований в биосферных и природных за
поведниках в системе биомониторинга.
1.6. Апробация работы. Материалы диссертации доложены
на научных конгрессах, съездах, симпозиумах, конференциях и сове
щаниях в Российской Федерации и ряде зарубежных стран. Основные
из них: VII Международный паразитопогический конгресс (Франция,
Париж, 1990); VII Европейский паразитопогический мультиколлоквиум
(Италия, Парма, 1996); II Международный симпозиум "Околоводные
млекопитающие" (Германия, Оснабрюкк, 1992); съезды и конференции
ВОГ (Москва, 1980; 1983; 1993; 1994; Тбилиси, 1986; Ереван, 1987;
1991); II, III Всесоюзные съезды паразитоценологов (Киев, 1983; 1991);
IV, V съезды Всесоюзного териологического общества (Москва, 1986; 1990); конференции и съезды Паразитологического общества РАН (С.-Петербург, 1994; 1996; 1997); X, XI Всесоюзные конференции по природной очаговости болезней (Душанбе, 1979; Тюмень, 1984); IX, X конференции Украинского общества паразитологов (Львов, 1980; Одесса, 1986); II Всесоюзная конференция по проблеме эволюции (Москва, 1988); VI, VII конференции по проблеме трихинеллеза человека и животных (Киров, 1992; Москва, 1996); Всероссийская конференция "Систематика, таксономия и фауна паразитов" (Москва, 1996); научные конференции "Проблемы изучения и охраны заповедных природных территорий" (Воронежский заповедник, 1979; 1997; Москва, 1987; Хоперский заповедник, 1995); I Международный симпозиум "Зооиндикация и экотоксикология животных в условиях техногенного ландшафта" (Днепропетровск, 1993); Международные нематологиче-ские симпозиумы (С.-Петербург, 1995); Всероссийский симпозиум по популяционной биологии паразитов (Борок, 1995); I Всесоюзное совещание "Эволюция паразитов" (Тольятти, 1990); II Международная школа "Паразит - хозяин - окружающая среда" (София, 1991);
-
Публикации. По теме диссертации опубликовано 57 научных работ.
-
Структура и объем диссертации. Диссертация включает общую характеристику работы, 8 глав, заключение и вьтоды, список литературы и приложение. Основной текст изложен на 396 страницах машинописного текста и иллюстрирован 95 рисунками и 59 таблицами. Приложение 1 содержит "Рекомендации по проведению паразитологи-ческих исследований в системе биомониторинга в природных заповедниках Российской Федерации". В Приложение 2 вынесены иллюстрации - 205 микрофотографий. Список литературы включает 780 источников, в том числе 348 на иностранных языках.
Основные положения, выносимые на защиту
В том числе, род Thominx определяется Дюжарденом с некоторой долей сомнения. Эта группа включает два вида: Т. manica и Т. tridens, которые известны только по самцам. Род Eucoleus характеризуется длинным спикулярным влагалищем, покрытым щипиками, внутри которого спикула "не различается". Подчеркивалось, что эти капил-лярииды характеризуются своеобразной локализацией: находятся в слизи бронхов или трахеи. К роду Eucoleus Дюжарденом были отнесены два вида: Е. aerophilus и Е. tenuis. Род Calodium выделялся Дюжарденом на основе особенностей строения копулятивного аппарата самцов: длинная спикула и очень длинное мембранозное спикулярное влагалище. В этот род были включены виды: С. splenaecum, С. plica, С. annulosa. Род Liniscus, представленный единственным видом L. exilis, по данным Дюжардена выделялся по форме тела и относительным размерам передней и задней частей тела.
В последующем предпринимались попытки упорядочить (изменить или дополнить) систему Дюжардена (Linstow, 1897; Travassos, 1915; Hall, 1916; Yorke, Maplestone, 1926; Baylis, 1931; Sprehn, 1932; Freitas, Lent, 1935; Neveu-Lemaire, 1936; Madsen, 1945; Скарбилович, 1946; Lopez-Neyra, 1947; Read, 1949; Скрябин и др., 1957; Freitas, 1959; Yamaguti, 1961; Ивашкин, 1964;Wakelin, 1968; Wakelin et al., 1970; 1971; Ломакин, Трофименко, 1982; Anderson, Bain, 1982; Moravec, 1982; 1983; 1986; 1987; Bams, Libosvarsky, 1984; Mas-Coma, Esteban, 1985; Ломакин, Ромашов, 1987; Justine et al., 1987; Barus Sergeeva 1989;Justine Roguin 1990;Justine 1992; Ромашов 1995 г) Наиболее значительные и продуктивные итоги на определенном этапе были подведены в монографической работе К.И. Скрябина и соавт. (1957). Авто-РЫ выделяли в составе Capillariidae 5 РОДОВЫХ таксонов: Capillaria Eucoleus, Hepaticola, Skrjabinocapillaria и Thominx. В основе классификации положены морфологические признаки и особенности экологии. К настоя работы Моравца (Moravec, 1982) в семействе Cat)illariidae определяется более 20 родовых таксонов. Некоторые из этих родов обоснованны на недостаточно четких морфологи - 14 ческих признаках или на неопределенных наблюдениях, или только на основе случайных различий локализации в хозяине. Большинство из современных зарубежных авторов "западной школы" придерживаются мнения Бейлиса (Baylis, 1931) и объединяют всех капилляриид в один род Capfflaria (Anderson, Bain, 1982). Рассмотрение и анализ вопросов систематики позволяет правильно понять положение семейства Capillariidae и в целом отряда Trichocephalida в составе класса Nematoda.
Результаты морфологических исследований имеют важное значение при рассмотрении вопросов систематики, биологии развития и филогении капилляриид. Исследования в этом направлении были сосредоточены главным образом на изучении отдельных органов и систем органов капилляриид. Определенные итоги, в связи с оценкой таксономического значения морфологических признаков, были подведены В.Г. Гагариным (1971). Он совершенно справедливо указал на важность следующих признаков: строение хвостового конца самцов, орнаментация (вооружение) спикулярного влагалища, форма и число стихоцитов, форма и размеры яиц, архитектоника поверхности яйцевой скорлупы. В работах, посвященных капилляриидам паразитирующим у определенных групп позвоночных (Ломакин, Трофи-менко; Moravec, Lomakin, 1982; Moravec, 1983; Bams, Sergeeva, 1989; Justine, 1985-1992 и др.), проводится анализ морфологической организации отдельных видов капилляриид и дается оценка некоторых признаков с точки зрения надежности их в качестве видовых критериев.
Внимание большого числа исследователей привлекает Capillaria heptica, в связи с тем, что это широко распространенный, имеющий эпизо-отологическое и эпидемиологическое значение паразит. Значительное количество работ посвящено морфологии С. heptica: строению и организации кутикулы, гиподермы, нервной системы, стихосомы, пищеварительной системы, яйцевой скорлупы (Павлов, 1960; Mariano, 1967; Ramisz, 1966; Wright, 1963 a,b; 1964; 1968 a,b; 1972; 1974 a,b,c; 1976; Wright, Chan, 1973; 1974 и др.). Некоторые аспекты тонкого и ультратонкого строения отдель - 15 ных морф рассматривались на примере других широко распространенных видов капилляриид и близких к ним трихоцефалид (Богоявленский, 1965; 1970; 1973; Онушко, Насиров, 1979; Ломакин и др., 1983; Насиров, Микаи-лов, 1993 а,б,в,г; Sheffield, 1963; Jenkins, 1969; 1970; Bams et al., 1981 a,b и др.). Результаты морфологических исследований имеют значение в практической таксономии, для построения естественной системы данной группы нематод, для понимания эволюции и филогении Capillariidae. Итогом этой работы представляется создание обобщенной картины строения и анатомической организации этих нематод. Последнее является важным для оценки морфофункциональных особенностей капилляриид в связи со спецификой их паразитирования.
Помимо вопросов систематики и морфологии значительное внимание уделяется биологии Capillariidae и в целом Trichocephalida. Анализ литературных данных показывает, что исследовались разнообразные аспекты биологии развития капилляриид. Наибольшее количество публикаций посвящено изучению жизненных циклов. Главным образом исследовались жизненные циклы широко распространенных и патогенных Capillariidae от различных групп хозяев, в том числе, от рыб (Ломакин, Трофименко, 1982; Kutzer, Otte, 1986; Moravec, 1983 a,b; 1984), от птиц (Гагарин, 1953; Савва-теева, 1965; Шликас, 1965-1979; Романенко, Леонтьева, 1969; Каспарсоне, 1984; Morehouse, 1944; Allen, 1949; Wakelin, 1965), от млекопитающих (Боровкова, 1941; Петров, Боровкова, 1942; Скарбилович, 1945 а,б; 1950 Солодилова, 1950; Павлов, 1959; Чулкова, 1974; Ромашов, 1980 б; 19836 Enigk, 1950; Freeman, Wright, 1960; Wright, 1961; Chitwood et al., 1968 Mobedi, Arfaa, 1971; Cross et al., 1972; 1978; Farhang-Azad, 1977 b Bhaibulaya et al., 1979; Spratt, Singleton, 1986; Barker et al., 1991 и др.).
Строение капилляриид
При исследовании тканей органов нами использовались компрес-сорно-препаровальный метод и метод переваривания в искусственном желудочном соке. Исследование компрессорно-препаровальным методом проводится следующим образом. Органы (печень, селезенка, почки, желудок (без содержимого), пищевод, язык, гортань, трахея, легкие) целиком (от мелких млекопитающих) или их фрагменты (от крупных млекопитающих) помещали между стеклами и просматривали в стереоскопическом микроскопе при увеличении 12,5 - 25 . При обнаружении гельминтов и их фрагментов верхнее стекло компрессория аккуратно снимали и место (орган, фрагмент), где находится гельминт, заливали небольшой порцией физиологического раствора. Далее под бинокуляром ткани органов вокруг гельминта при помощи препаровальных игл постепенно и аккуратно раздвигали и извлекали паразита.
В некоторых случаях достаточно эффективным для сбора и извлечения капилляриид оказывается метод переваривания тканей в искусственном желудочном соке. Данный метод был впервые апробирован нами для извлечения капилляриид и их яиц из печени (Capillaria heptica) и слизистой желудка (виды р. Eucoleus). Органы или их фрагменты заливали в стеклянном сосуде искусственным желудочным соком, объем которого в 5-7 раз превышает объем исследуемых материалов. Сосуд с содержимым помещали на несколько часов (5-6) в термостат при t=37. По истечение этого времени осадок исследовали в чашках Петри под бинокуляром.
Некоторые виды капилляриид (представители р. Eucoleus, паразитирующие у хищников) локализуются в синусах лицевой части черепа: носовом, верхнечелюстном, лобном. Для извлечения этих гельминтов нами разработан метод промывания синусов. По краям исследуемого синуса делаются два сквозных отверстия, соответственно входное (верхнее) и выходное (нижнее). Через входное отверстие вводили пинцет или корнцанг, при помощи которых вращательными движениями разрушали перегородки синусов. Далее к входному отверстию присоединяли трубку и струей воды со - 24 держимое вымывали через выходное отверстие в соответствующую емкость. Указанную процедуру в каждом синусе проделывали несколько раз, до чистой воды. Из носовой полости гельминтов можно вымыть, присоединив трубку к отверстиям хоан со стороны глотки, при этом содержимое выливается через наружное отверстие носовой полости. Таким способом нами были извлечены два вида капилляриид, паразитирующих у куньих и псовых. Необходимо отметить, что используя данный метод, мы сохраняли материалы для зоологических коллекций черепов хищников.
При исследовании млекопитающих нами собрано свыще 25 тыс. экземпляров капилляриид. Полному гельминтологическому вскрытию подвергнуто 5301 особи млекопитающих и неполному (отдельные органы и системы органов) - 2082. Первичные материалы от животных-хозяев на исследованных территориях были получены при проведении соответствующих работ зоологами и другими специалистами: 1) систематических учетов мелких млекопитающих на полевых стационарах; 2) регулирования численности крупных млекопитающих (копытные и хищники) в установленном законом порядке. Значительная доля гельминтологических материалов была собрана при исследовании трупов животных (главным образом копытных и хищников) и тушек животных (хищников), полученных от охотников.
Капилляриид фиксировали в жидкости Барбагалло, готовились временные препараты, в качестве среды дня заключения использовали 10% водный раствор глицерина. Морфологические особенности отдельных органов и систем органов изучались на глицерин-желатиновых препаратах, окрашенных галлоцианин-хромовыми квасцами по Эйнарсону с предварительной фиксацией в растворе Корнуа (Пирс, 1962; Лилли, 1969). Морфо-функциональные особенности самцов и самок капилляриид исследовали на живых объектах. Апикальные и серийные срезы готовили по методике В.Г. Гагарина и Г.И. Сапожниковой (1968) в модификации В.В. Ломакина и ВЛ.Трофименко (1982) (Ломакин, 1994).
Для выявления аминергических элементов в бациллярных лентах ка-пилляриид применяли гистохимический метод с использованием глиоксило-вой кислоты (Шишов, Канев, 1986; De la Torre, Surgeon, 1976 a,b). Капил-ляриид помещали на стекло, отсасывали воду и добавляли несколько капель раствора глиоксиловой кислоты. Через 15-20 мин раствор кислоты тщательно отсасывали. Стекла с обработанными гельминтами располагали в струе теплого воздуха (около 65) от фена на 15-20 мин. После этого стекла дополнительно прогревали 5 мин в сушильном шкафу при 80. При завершении обработки препараты заключали в вазелиновое или иммерсионное масло. Для рассмотрения препаратов и микрофотографирования использовали люминесцентный микроскоп с фотонасадкой.
Эмбриональное развитие некоторых видов капшгляриид исследовали в "висячей капле" (Роскин, Левинсон, 1957). Оплодотворенные яйца извлекались из зрелых самок и помещались в препарат "висячая капля". В качестве среды была использована дастиллированная вода. За объектами велись прижизненные наблюдения и фиксация стадий эмбриогенеза при помощи рисунков и микрофотографий.
Морфологию капилляриид изучали на световых микроскопах NU-2E и МБИ-6 с применением окуляр-микрометра, рисовальных аппаратов РА-4, РА-6 и фотонасадок MF-matic, МФН-12У4.2. Морфологические особенности капилляриид исследовались на электронном сканирующем микроскопе JSM-50A по принятой методике (Barus et al., 1979). Особенности тонкого строения покровов капилляриид были исследованы на трансмиссионном электронном микроскопе. (Методическая помощь в фиксации и приготовлении препаратов для трансмиссионного электронного микроскопа была оказана сотрудником ЗИНа И.М. Подвязной.)
Описание видов производится по разработанной нами схеме с учетом известных к настоящему времени морфометрических показателей и иллюстрируются оригинальными рисунками и микрофотографиями. Приведен - 26 ные ранее в наших работах описания некоторых видов капилляриид существенно дополнены таксономически важными признаками и иллюстративными материалами. Камеральную обработку собранных гельминтологаческих материалов, морфологические и экспериментальные исследования проводили в ветеринарно-паразитологической лаборатории Воронежского заповедника и в Лаборатории гельминтологии АН СССР (ныне Институт паразитологии РАН).
Для оценки некоторых аспектов влияния капилляриид на организм хозяина применяли метод морфофизиологических индикаторов (Шварц и др., 1968). В качестве базовых характеристик использовали массу тела хозяина и отдельных внутренних органов. Индексы обилия капилляриид на единицу учета млекопитающих рассчитывали по методу В.Н. Беклемишева (1970). Необходимую статистическую обработку полученных материалов проводили по общепринятым методикам (Лакин, 1990; Урбах, 1972). Оценку величины сходства и различий признаков производили с помощью коэффициента корреляции и метода главных компонент (Девис, 1977; Андреев, 1980). Корреляционные плеяды определяли по взаимному расположению признаков и их удаленности от начала координат в пространстве I, II собственных векторов. Все расчеты произведены на ЭВМ с использованием пакета прикладных статистических программ STADIA и STATISTICA. В диссертацию при анализе фаунистических материалов включены литературные данные о капилляриидах млекопитающих мировой фауны. При этом учтены фактические сведения из работ авторов (приведенных в литературном обзоре) которые использованы при общем анализе видового состава изучаемой группы нематод.
Соотношение и положение видовых таксонов
Необходимо отметить, что у нескольких видов капилляриид спикула отсутствует. Для них был образован новый род Skrjabinocapillariа Skarbilovich, 1946. Эти виды имеют морфо-функциональные признаки копулятивного аппарата, характерные для капилляриид с фиксированной спику-лой (р. Capillaria). Наши исследования показали, что в этом случае функция спикулы, как своеобразного поршня, компенсируется за счет более мощного развития стенок спикулярного влагалища. Свободная локомоция нематод соответственно активизирует перистальтические сокращения псевдоклоакального канала и спикулярного влагалища. Посредством сокращения мускула-ретрактора система псевдоклоакального канала возвращается в исходное состояние.
На хвостовом конце капилляриид имеется псевдобурса, которая различается по разнообразию форм и строения. Она образована: латеральными (двумя) и медианным (одним) крыльями, а также кутикулярными выростами, которые поддерживают эти крылья (Приложение 2, рис. 6, 9, 12, 16, 19, 20). У капилляриид с фиксированной спикулой (р. Сapillaria) псевдобурса хорошо развита и составляющие ее морфы отличаются значительным разнообразием. У капиляриид со свободной спикулой (р. Еucoleus) псевдобурса редуцирована: латеральные крылья отсутствуют, раздвоенный хвостовой конец окружен медианным крылом в форме нимба (Приложение 2, рис. 25, 31,34).
Копулятивный аппарат самцов характеризуется комплексом морфологических признаков, которые являются принципиально важными в таксономическом отношении. Все известные до настоящего времени и современные системы капилляриид, а так же дифференциация видов, построены главным образом на особенностях морфологии копулятивного аппарата самцов.
Половой аппарат самок капилляриид - одинарный. Яичник выпрямленный, занимает дистальную половину трофико-репродуктивного отдела. Начальный участок яичника (в области анального отверстия) фиксируется связкой к гиподермальному слою кожномускульного мешка. По всей длине яичника обнаруживаются структуры, характерные как для зоны роста, так и созревания. Зона зрелых яйцеклеток яичника представлена крупными клетками с грубозернистой цитоплазмой. Яйцевод капилляриид как самостоятельный орган хорошо выражен и развит. Он имеет форму тонкой 8-образной изогнутой трубки и образует три колена: два проксимальных и дистальное (Приложение 2, рис. 15). Проксимальное колено - семяприемник, является продолжением яичника. На внзтренней поверхности эпителиального слоя семяприемника имеются ворсинки. Присутствие мышечного слоя свидетельствует о сократительной функции яйцевода у капилляриид (трихоцефалид) (Онушко, 1975).
Далее яйцевод переходит в матку, которая занимает проксимальную половину трофико-репродуктивного отдела капилляриид. В матке находятся яйца на разных стадиях развития. Яйца уложены в несколько рядов. В полости матки происходит формирование скорлупы яйца. Эпителиальный слой матки обладает высокой секреторной активностью, на что указывает при микроморфологическом исследовании значительная концентрация ор-ганелл (Онушко, Насиров, 1979; Насиров, Микаилов, 1993 г). Матка переходит в короткую узкую вагину, в которой яйца располагаются в один ряд. Стенки вагины значительно толще по сравнению с другими отделами половой трубки. Мощное развитие мышечного слоя связано с функцией вагины: выделением яиц во внешнюю среду. Наружное отверстие вагины - вульва, так же имеет мощно развитую мускулатуру.
Отдельные виды капилляриид, главным образом локализующиеся в полостных органах, имеют вульварный отросток (Приложение 2, рис. 9, 13, 15, 17). Последний в виде мембранного клапана закрывает отверстие вульвы. Т.П. Сергеева (1979) показала, на основе экспериментальных исследований, что для Бульварного отростка капилляриид характерна возрастная изменчивость. Полное развитие и формирование вульварного отростка заканчивается к моменту созревания самки. У зрелых нематод отросток не редуцируется. Форма и размеры вульварного отростка являются специфичными видовыми признаками и используются в дифференциации капилляриид на уровне видовых таксонов.
Яйца капилляриид имеют боченковидную форму, на полюсах располагаются пробочки. Для большинства видов Capillaridae характерна относительно толстая скорлупа, которая образована несколькими слоями. Результаты световой микроскопии показывают, что скорлупа состоит главным образом из 2-х мощных слоев: наружного столбчатого (плотного) и внутреннего пластинчатого (светлого). Электронномикроскопические исследования скорлупы яйца Capillaria heptica показали, что дифференцируются 4 слоя: 1- наружный столбчатый; 2 - непластинчатый; 3 - пластинча - 45 тый; 4 - внутренняя мембрана (Grigonis, Solomon, 1976). На наружной поверхности скорлупы обнаруживается система различных по форме и размерам перекладин. Совокупность конструкций наружной оболочки сходна со строением пластрона. Такая система (пластрон) создает дополнительную устойчивость и позволяет яйцу дышать подводой благодаря газовой пленке постоянного объема (Варне и др., 1992), которая сохраняет постоянство газового состава кислорода на поверхности яйца. В связи с этим отметим, что яйца большинства видов Capillariidae отличаются высокой устойчивостью по отношению к факторам внешней среды и в течение длительного срока сохраняют жизнеспособность.
Филогенетические отношения и система
При отсутствии необходимых материалов для дифференциации видовых и родовых таксонов Capillariidae важное значение имеют результаты исследований по морфологии яиц. Форма яйца - таксономически значимый признак. Яйца капилляриид по форме подразделяются на три группы: 1) удлиненные - имеют вытянутую цилиндрическую форму; 2) овальные -имеют более округлую (боченковидную) форму (промежуточная форма между 1 и 3 3руппами)) ;3 округлые - имеют лимоновидную форму. Каждаа из указанных групп (форм) яиц характеризуется соответствующим индексом формы (удлиненности - V=D/L 100). Этот признак имеет достаточно четкие координаты на уровне видовых таксонов. Так, яйца округлой формы регистрируются, главным образом, у Capillariidae из носовой полости, трахеи, легких и печени млекопитающих. Две другие формы (удлиненные и овальные) отмечены у капилляриид из желудочно-кишечного тракта и мочевого пузыря млекопитающих. Результаты наших исследований указывают на стабильность этого признака для видовых таксонов Capillariidae.
Некоторые другие структурные элементы яиц капилляриид: пробочка и воротничок имеют определенный вес на уровне видовых таксонов (Ломакин, Трофименко, 1982). По нашим данным особенности формы и строения воротничка позволяют дифференцировать отдельные виды и экологические группы. Например, для капилляриид из мочевого пузыря характерен умеренно выраженный воротничок, снабженный дивертикулом; из желудка и кишечника - воротничок умеренно выражен; из печени - воротничок выражен незначительно. Представители р. Eucoleus имеют хорошо выраженный воротничок. При морфологической характеристике пробочки яйца необходимо указывать на положение пробочки относительно поверхности яйца. Так, у Capillaria heptica и С. soricicola пробочка погружена и не выступает над поверхностью. У других видов этот признак отличается значительной вариабильностью, что существенно ограничивает возможности его использования.
Среди ооморфологических признаков наиболее информативным и значимым для таксономии капилляриид является признак, характеризующий рисунок (рельеф) поверхности скорлупы (Ромашов, 1985; 1996 а,в). При исследовании яиц под световым и сканирующим электронным микроскопами на поверхности скорлупы обраруживаются разнообразные по форме, плотности и размерам склероций. По сходству этих признаков ка-пиллярииды объединяются в несколько монотипических грушп. Данные группы являются отражением корреляции признака и экологической субниши Capillariidae.
Первая группа (Г). На поверхности скорлупы вдоль длинной оси яйца располагаются хорошо заметные извилистые валики или гребни, которые, как правило, образуют крупносетчатый рисунок. Капиллярииды этой группы локализуются в просвете желудка и кишечника млекопитающих и относятся к р. Capillaria (Приложение 2, рис. 2, 3, 5, 13, 15, 16, 19, 20, 23). Особое положение в группе по данному признаку занимают капиллярии рукокрылых, о чем будет сказано ниже.
Вторая группа (g). Поверхность скорлупы шероховатая и усеяна многочисленными порами. На световом микроскопе хорошо различается вто - 61 рая оболочка скорлупы, которая представляет систему микростолбиков (Приложение 2, рис. 7, 21, 22). Капиллярииды данной группы локализуются в паренхиматозных органах млекопитающих и входят в состав р. Capillaria.
Третья группа (h). На поверхности скорлупы вдоль длинной оси яйца располагаются углубления, которые имеют вытянутую форму и волнистое дно (Приложение 2, рис. 8, 11, 14, 18). Эти капиллярииды локализуются в мочевом пузыре млекопитающих и относятся к р. Capillaria,
Четвертая группа (1). Поверхность скорлупы усеяна углублениями, которые образуют ячеистый рисз нок, напоминающий по форме пчелиные соты. Углубления имеют округлую форму и ровные края и различаются по величине (Приложение 2, рис. 27, 28, 30, 31, 33). Представители данной группы локализуются в носовой полости, в слизистой пищевода и желудка млекопитающих и входят в состав р. Eucoleus.
Пятая группа (m). На поверхности скорлупы располагаются в хаотичном направлении относительно короткие и невысокие валики, образующие мелкосетчатый рисунок (Приложение 2, рис. 26, 34). Капиллярииды этой группы локализуются в органах дыхания (трахея, легкие). По этому признаку у данной группы выявляется некоторое сходство с первой группой. Однако, в данном случае склероций ориентированы хаотично и образуют мелкосетчатый рисунок, для яиц первой группы характерен крупносетчатый рисунок ориентированный вдоль длинной оси яйца.
