научная статья по теме ТОНКОЕ СТРОЕНИЕ КОПУЛЯТИВНОГО АППАРАТА NIPPOTAENIA MOGURNDAE YAMAGUTI ET MIYATO, 1940 (CESTODA, NIPPOTAENIIDEA) Биология

Текст научной статьи на тему «ТОНКОЕ СТРОЕНИЕ КОПУЛЯТИВНОГО АППАРАТА NIPPOTAENIA MOGURNDAE YAMAGUTI ET MIYATO, 1940 (CESTODA, NIPPOTAENIIDEA)»

БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2015, № 2, с. 14-22

БИОЛОГИЯ, МОРФОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА ГИДРОБИОНТОВ

УДК 595.121-146.4/146.5

ТОНКОЕ СТРОЕНИЕ КОПУЛЯТИВНОГО АППАРАТА Nippotaenia mogurndae Yamaguti et Miyato, 1940 (Cestoda, Nippotaeniidea)

© 2015 г. Ж. В. Корнева*, Н. М. Пронин**

*Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: janetta@ibiw.yaroslavl.ru **Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, 670047г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6 Поступила в редакцию 20.12.2013 г.

Методом трансмиссионной электронной микроскопии изучено тонкое строение копулятивного аппарата Nippotaenia mogurndae Yamaguti et Miyato. Описаны строение сумки цирруса и полового атриума, ультраструктурная организация половых протоков копулятивного аппарата, а также одноклеточных предстательных желез, локализованных в сумке цирруса. На поверхности эпителия атриума наблюдаются трубчатые и конусовидные микротрихии, аналогичные тегументальным мик-ротрихиям. Установлено отсутствие микротрихий на апикальной поверхности эпителия цирруса и вагины, а также увеличение количества слоев подстилающей мускулатуры у этих протоков по сравнению с другими отделами копулятивного аппарата. На основании особенностей строения копулятив-ных аппаратов, а также поведения и биологии N. mogurndae сделан вывод о возможности перекрестного оплодотворения за счет активной подвижности отделившихся от стробилы члеников с развитыми половыми комплексами и не сформированной маткой. Приведен сравнительный анализ особенностей строения копулятивных аппаратов и их вооружения у цестод из различных отрядов.

Ключевые слова: Cestoda, Nippotaenia mogurndae, половая система, копулятивный аппарат, ультраструктура.

Б01: 10.7868/80320965215020096

ВВЕДЕНИЕ

Работы по изучению половой системы охватывают далеко не все отряды цестод. Большинство исследований по ультраструктуре копулятивных аппаратов и протоков репродуктивной системы выполнены на представителях цестод отр. Сус1о-рЬуШёеа [5, 13-15, 17, 30, 32, 33, 39]. Работы по исследованию тонкой структуры других более примитивных отрядов цестод единичны: изучены представители отр. СагуорИуШёеа [6, 7, 25], 8ра&е-Ьо&тёеа [26, 38] и Рго1еосерИаИёеа [10, 16, 36]. Есть данные по нескольким видам, которые теперь относятся к отр. Бо^юсерИаШёеа [12, 24, 37] и Эь рИуПоЬо&шёеа [22, 23].

Отряд №рро1аеппёеа — своеобразные цестоды, прикрепительный аппарат которых представляет собой апикальную присоску, захватывающую участок кишечника хозяина и удерживающую его за счет сокращения мощного кольцевого сфинктера (рис. 1а). Отряд представлен единственным семейством, включающим один род, состоящий из двух видов. Изучение ультраструктурной организации некоторых отделов половой системы и процесса формирования матки у Шрро1аета то-

gurndae начато В.Г. Давыдовым и Ж.В. Корневой ранее [11, 31].

Цель исследования — изучение тонкого строения мужского и женского копулятивных аппаратов N. mogurndae для сравнительного анализа ультраструктуры репродуктивной системы у цестод разных таксонов и выявления магистральных путей ее развития.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Шрро1аета mogurndae Уаша§иИ е! М1уа1о, 1940 (Се81оёа, №рро!аеппёеа) извлекали из кишечника ротана-головешки — РегеоМш glehni Dybowski, 1877, отловленного в оз. Карасиное в долине р. Селенга Иволгинского района Республики Бурятия, поскольку ротан, как вид-вселенец, распространился в Байкальском регионе [27, 28]. Фиксировали целых паразитов, а также половозрелых члеников, отделившихся от стробилы.

Для электронно-микроскопических исследований фиксацию проводили 2.5%-ным глутаро-вым альдегидом на какодилатном буфере при рН 7.4, дофиксировали 1%-ным OsO4 на том же буфере и подвергали дегидратации в спиртах воз-

растающей концентрации и ацетоне. В процессе дегидратации материал контрастировали 1%-ным раствором уранилацетата в 70о-ном спирте в течение 12 ч. Затем объекты пропитывали, заливали в аралдит и полимеризовали последовательно 1 сут при температуре 36°C и 2 сут — при 60°C. Ультратонкие срезы толщиной 60—90 нм получали на ультрамикротоме Leica, помещали на бленды, контрастировали свинцом по Рейнольдсу и просматривали в трансмиссионном электронном микроскопе JEM-1011. Идентификацию отделов половой системы проводили на полутонких срезах, окрашенных 1%-ным метиленовым синим.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Копулятивный аппарат Nippotaenia mogurndae состоит из сумки цирруса, вагины и полового атриума (рис. 1б), которые полностью сформированы как в последнем членике прикрепленного паразита, так и в отделившихся члениках, которые активно передвигаются в кишечнике хозяина подобно самостоятельным организмам.

Сумка цирруса. Сумка цирруса N. mogurndae снаружи ограничена четырьмя-пятью слоями разнонаправленных мышечных волокон. Между се-мяизвергательным каналом и наружной мышечной стенкой сумки цирруса располагаются некрупные мышечные волокна с сократимыми фибриллами, принадлежащие отдельным мышечным клеткам, от которых отходят многочисленные уплощенные цитоплазматические отростки. Кроме того, отростки, заполняющие сумку цирруса, образованы мышечными клетками кольцевой мускулатуры семяизвергательного канала и наружного мышечного слоя сумки цирруса. Эти отростки располагаются параллельно друг другу, образуя толстые стопки, не содержат ни миофибрилл, ни клеточных органоидов, в их цитоплазме наблюдаются в основном элементы цитоскелета. В цитоплазме мышечных отростков накапливаются ли-пидные включения (рис. 2а и 2б).

При входе в бурсу цирруса семяпровод расширяется и образует некрупный семенной пузырек, в стенке которого наблюдаются расширенные цистерны шероховатого эндоплазматического рети-кулума (ШЭПР). Мышечный слой, окружающий семенной пузырек, становится толще, чем у семяпровода, и прикрепляется к базальному матриксу многочисленными полудесмосомами, что обеспечивает способность к сокращению семенного пузырька и порционный выход половых продуктов.

Клетки предстательных желез в сумке цирруса немногочисленны, однако в зависимости от функционального состояния в них могут наблюдаться активные синтетические процессы и хорошо развитый ШЭПР, расширенные цистерны которого могут достигать 2 мкм в длину и 1 мкм в

Рис. 1. Схематическое изображение Nippotaenia то-gurndae: а — общий вид паразита, б — копулятивный аппарат; А — полость полового атриума, В — полость вагины, М — мышечные слои, Мк — мышечная клетка, Мт — микротрихии, П — предстательная железа, Ск — семяизвергательный канал, СП — семенной пузырек, Ц — циррус.

ширину. Отростки предстательных желез наполнены мелкими электронно-плотными секреторными гранулами округлой или палочковидной формы (до 0.4 мкм). Концевые отделы железистых протоков по периферии укреплены микротрубочками. Большинство выходов секрета предстательных желез локализовано в дистальном отделе семя-извергательного канала и в проксимальном отделе цирруса, которые различаются незначительно (рис. 2а и 2в—2г).

Семяизвергательный канал ограничен снаружи базальным матриксом и одним-двумя слоями кольцевой мускулатуры, которые крепятся к мат-риксу полудесмосомами. Эпителий семяизверга-тельного канала морфологически различается на протяжении своей длины (рис. 2г—2е и За—3в). В проксимальной части эпителий несет на поверхности длинные ветвящиеся складки с утолщения-

Рис. 2. Мужской копулятивный аппарат Nippotaenia mogurndae (трансмиссионный электронный микроскоп): а — сумка цирруса, заполненная стопками отростков мышечных клеток (обозначены стрелками) и клетками предстательных желез (обозначены двойной стрелкой), б — наружный мышечный слой сумки цирруса (обозначен стрелкой), отграничивающий ее от окружающих тканей, в — клетки предстательной железы в сумке цирруса, г — проток предстательной железы (обозначен стрелкой) в средней части семяизвергательного канала, д, е — соответственно проксимальная и ди-стальная части семяизвергательного канала, ж — циррус (врезка: группа базальных инвагинаций в эпителии цирруса); Л — липиды, Э — эпителий полового протока, ЭР — эндоплазматический ретикулюм, Я — ядро. Остальные обозначения, как на рис. 1.

ми на концах (рис. 2д и 3а). В цитоплазме присутствуют ядра и наблюдаются немногочисленные вакуоли. В средней части семяизвергательного канала эпителий выглядит сильно вакуолизиро-ванным и изрезанным инвагинациями. На его поверхности находятся многочисленные ламел-лы, имеющие разную толщину и соединенные

друг с другом анастомозами. Ядра локализуются либо в толще эпителиального слоя, либо в полости канала, соединяясь с эпителиальным слоем цитоплазматическими "мостиками" (рис. 2г и 3б). По мере приближения к дистальному концу выходы секрета предстательных желез становятся единичными. Увеличивается толщина слоя коль-

Рис. 3. Схема строения семяизвергательного канала и цирруса Шрро1аета mogurndae: а, б — эпителий соответственно проксимальной и средней частей семяизвергательного канала, в — эпителий дистальной части семяизвергательного канала (слева) и цирруса (справа). Базальный матрикс обозначен стрелками. Остальные обозначения, как на рис. 1 и 2.

цевой мускулатуры, а также толщина и вакуолизация эпителиального слоя (рис. 2е и 3в (слева)).

Циррус по своему ультратонкому строению фактически не отличается от проксимального отдела семяизвергательного канала. На апикальной поверхности эпителия микротрихии отсутствуют; ламеллы укорачиваются и утолщаются; эпителиальный слой сильно вакуолизирован (рис. 2ж). В проксимальной части цирруса локализуются немногочисленные выходы предстательных желез. На базальной поверхности эпителиального пласта наблюдаются узкие инвагинации, иногда располагающиеся параллельно друг другу на одинаковом расстоянии и достигающие 2.5 мкм (рис. 2ж (врезка) и 3в (справа)).

Вагина. На апикальной поверхности эпителия вагины N. mogurndae, как и у цирруса, наблюдаются многочисленные длинные выросты и отсутствуют микротрихии. Женский половой проток окружен несколькими слоями разнонаправленных мышечных волокон (рис. 4а). Эпителий, выстилающий проток, в толще слоя содержит ядра и может достигать в э

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком