Введение к работе
Актуальность исследования. Нематоды (Nematoda) - второй по числу видов после насекомых тип животного царства (Hodda, 2007). Значительное число паразитических форм среди них делает эту группу привлекательным объектом для изучения эволюционной истории возникновения и развития паразитизма.
Наряду с хорошо исследованными в разных научных и прикладных аспектах паразитическими нематодами растений и позвоночных животных, нематоды беспозвоночных все еще остаются сравнительно малоизученной группой. Особый интерес представляют оксиуриды, или острицы. Современная систематика рассматривает оксиурид как представителей отдельного инфраотряда Oxyuromorpha (De Ley, Blaxter, 2002). Хотя оксиуриды относятся к нематодам со сравнительно богатой и разнообразной морфологией, так и не была разработана их устойчивая классификация. Нематоды этой группы представляют значительный теоретический интерес, как одно из направлений развития паразитизма в пределах типа. Многие хозяева оксиурид, и в особенности членистоногие, легко культивируются в лаборатории и могут стать модельным объектом для изучения паразито-хозяинных отношений и испытания различных препаратов, подавляющих развитие гельминтов. Все это делает актуальной задачу углубленного изучения оксиурид в целом и, в частности, оксиурид различных членистоногих и других беспозвоночных животных.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучение морфологии и основных онтогенетических стадий нематод семейства Thelastomatidae и проведение филогенетического анализа надсемейства Thelastomatoidea на основе изучения последовательностей D2D3 сегмента большой субъединицы рибосомы. Поставлены следующие задачи:
изучить строение различных стадий онтогенетического развития нескольких видов из разных родов нематод семейства Thelastomatidae;
изучить ультраструктуру яйцевых оболочек у Blatticola blattae из рыжего таракана;
получить нуклеотидные последовательности D2D3 сегмента 28S рДНК нескольких видов нематод из разных родов надсемейства Thelastomatoidea;
провести поиск апоморфий и синапоморфий в эволюционных линиях, выявленных в пределах надсемейства Thelastomatoidea с помощью молекулярных методов.
Научная новизна. Впервые изучена фауна паразитических нематод у восьми видов тараканов из лабораторных культур и двух видов тропических тараканов подсемейства Panesthiinae из Вьетнама и Австралии. Переописан один вид (Hammerschmidtiella cristata Spiridonov, 1984) и описан новый вид нематод (Severianoia blapticola Guzeeva, 2009). Проведено сравнительное изучение разных онтогенетических стадий трех видов теластоматид - Hammerschmidtiella cristata, Leidynema delatorrei и L. portentosae. Впервые исследована ультраструктура яйцевых оболочек нематод Blatticola blattae. Впервые получены и депонированы в Генбанке (NCBI GenBank) последовательности большой субъединицы рибосомы для теластоматоидей трех семейств, 18 родов и 20 видов. Проведен анализ филогенетического развития нематод надсемейства Thelastomatoidea и выявлено несколько основных линий их эволюционного развития, для которых обнаружены характерные морфологические апоморфий.
Теоретическое и практическое значение работы состоит в разработке основы для построения естественной системы нематод надсемейства Thelastomatoidea, опирающейся на данные филогенетического анализа, и учитывающей как морфологические, так и молекулярные признаки. Использование последних позволяет решить вопрос о таксономической принадлежности некоторых групп этих нематод (например, нематод рода Mesidionema из дождевых червей, ранее ошибочно отнесенных к надсемейству Drilonematoidea). Продемонстрирована возможность использования нуклеотидных данных по домену D2D3 28S рДНК для решения вопросов систематики на уровне вида-рода (идентификация собранного в поле материала, доказательство конспецифичности, дифференциация видов в пределах рода). Ультраструктурное изучение оболочек яиц Blatticola blattae позволило выявить новый тип организации яйцевых оболочек у теластоматид. Продемонстрирована ценность нематод В. blattae, как учебного и модельного объекта, обладающего значительно большей наглядностью и простотой в изучении и получении, по сравнению с классическим объектом практических занятий - аскаридой.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на V Международном нематологическом симпозиуме (г. Владивосток, 2003); Юбилейной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МФСХ ТГУ (г. Томск, 2004); XLIII Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (г. Новосибирск, 2005); VI Международном нематологическом симпозиуме (г. Москва, 2005); II межрегиональной научной конференции "Паразитологические исследования в Сибири и на Дальнем Востоке" (г. Новосибирск, 2005); Международной научной конференции "Фауна, биология, морфология и систематика паразитов" (г. Москва, 2006); VII Международном нематологическом симпозиуме "Нематоды естественных и трансформированных экосистем" (г. Петрозаводск, 2007); V Международном конгрессе нематологов (Австралия, г. Брисбен, 2008); IV Всероссийском съезде Паразитологического общества при РАН "Паразитология в XXI веке - проблемы, методы, решения" (г. Санкт-Петербург, 2008); XIX Симпозиуме Южно-Африканского общества нематологов (ЮАР, г. Хейзивью, 2009); Международном нематологическом симпозиуме "Нематоды в тропических экосистемах" (Вьетнам, г. Ханой, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из которых 7 - статьи (2 в журналах, рекомендованных ВАК), 7 - тезисы докладов.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на ... страницах и представляет собой рукопись, состоящую из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов, обсуждения, выводов, списка литературы из 114 источников, из которых 86 на иностранных языках. Текст иллюстрирован 34 рисунками и 9 таблицами.
Благодарности. Автор глубоко признателен своим научным руководителям Сергею Эдуардовичу Спиридонову и Алексею Валерьевичу Чесунову за многолетнюю помощь, всестороннюю поддержку и чуткое руководство. Особую благодарность за неоценимую возможность работы по электронной микроскопии автор выражает Георгию Натановичу Давидовичу, Анатолию Георгиевичу Богданову и Светлане Вячеславовне Полевой, а также всем сотрудникам Межкафедральной лаборатории электронной микроскопии Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. За содействие и создание теплой,
благоприятной обстановки для работы автор благодарен Елене Сергеевне Ивановой и всем коллегам по лаборатории фауны и систематики паразитов Центра паразитологии Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН и сотрудникам кафедры зоологии беспозвоночных Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. За первые шаги в исследовательской работе и предоставление материала я благодарна Сергею Владимировичу Лукьянцеву, сотрудникам Московского зоопарка Михаилу Вячеславовичу Березину и Татьяне Владимировне Компанцевой за возможность работы с лабораторными культурами тараканов, Юлии Константиновне Зограф и Ольге Владимировне Ежовой за помощь в освоении методов трансмиссионной электронной микроскопии.
