Работа выполнена в Лаборатории пресноводных сообществ Биолого

На правах рукописи

почвенного института Дальневосточного отделения Российской академии наук

Научный консультант: кандидат биологических наук РАСЩЕПКИНА АННА ВАСИЛЬЕВНА Прозорова Лариса Аркадьевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, старший научный сотрудник Макарченко Евгений Анатольевич АНАТОМИЯ РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ доктор биологических наук, доцент МОЛЛЮСКОВ Чернышев Алексей Викторович СЕМЕЙСТВА PLEUROCERIDAE SENSU LATO

Ведущая организация: Лимнологический институт СО РАН, г. Иркутск 03.00.08 - зоология

Защита состоится 9 декабря 2009 г. в 10-00 час. на заседании диссертационного совета Д 005.003.03 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу:

690022, г. Владивосток, проспект 100-лет Владивостоку, 159.

АВТОРЕФЕРАТ

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100-лет Владивостодиссертации на соискание учёной степени ку, 159. Биолого-почвенный институт, учёному секретарю диссертационного кандидата биологических наук совета. Факс: (4232) 310-193.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Автореферат разослан У 5 У ноября 2009 г.

Владивосток - 2009

Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н. Е.М. Саенко 3 4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Научная новизна. Впервые с помощью гистологических методов выяснено детальное строение паллиального гонодукта представителей 9 из 14 известных Актуальность темы. Брюхоногие моллюски семейства Pleuroceridae к настоящему времени родов семейства Pleuroceridae. Получены первые сведеsensu lato (Gastropoda, Cerithiiformes) широко представлены в пресных водах ния по анатомии паллиального овидукта северо-американского рода Leptoxis Восточной Азии от Тугура и Амура на севере (53 с.ш.) до Янцзы, Меконга и Rafinesque, 1819, указывающие на его обособленное положение среди восточЯпонских островов на юге, а также в Северной Америке от р. Колумбия (47 но-американских плевроцерид. Впервые рассмотрена анатомия репродуктивс.ш.) и Великих Озер на севере до побережья Мексиканского залива на юге. В ных органов западно-американских Juga H. et A. Adams, 1854, японского рода указанных районах, включая юг Дальнего Востока России, они нередко являBiwamelania Matsuoka et Nakamura, 1981, а также родов Hua Chen, 1943 и Koются основным компонентом бентоса рек и крупных озер, играя важную роль reoleptoxis Burch et Jung, 1987, обитающих в Китае и Корее. Впервые изучена в трофических цепях и процессах самоочищения водоемов. Высокое паразиморфология половой системы 12 из 15 амуро-приморских видов рода Juga с тологическое значение плевроцерид определяется тем, что они являются юга Дальнего Востока России, выявлены видоспецифичные признаки строения промежуточными хозяевами трематод - возбудителей ряда тяжелых заболепаллиального гонодукта для этих видов. Кроме этого, уточнено строение палваний жителей Дальнего Востока России и Юго-Восточной Азии (Беспролиального овидукта родов Semisulcospira, Pleurocera, Elimia. На основании аназванных, Ермоленко, 2003; Urabe, 2001; и др.).

томических данных из 3 видов плевроцерид из Китая, ранее относимых к роду Для Pleuroceridae, как и для многих других семейств Cerithioidea, характерSemisulcospira Boettger, 1886, 2 вида выведены из состава семейства и перевено сходство морфологии раковин даже у таксономически далеких друг от друга дены в род Brotia H. Adams, 1866 семейства Pachychilidae, а 1 вид переведен в групп, имеющих существенные различия в анатомии репродуктивных органов, род Paracrostoma (Yen, 1939). Выявлены общие черты анатомии репродуктивчто отмечалось в редких публикациях, посвященных изучению половой систеных органов Pleuroceridae sensu lato и выделены четыре типа строения паллимы дальневосточных (Прозорова, 1990), японских (Nakano, Nishiwaki, 1989) и ального овидукта в пределах данного семейства.

северо-американских плевроцерид (Strong, 2005). До начала нашей работы быТеоретическая и практическая значимость. Результаты настоящей рало изучено строение половой системы лишь у двух родов плевроцерид из боты вносят существенный вклад в изучение репродуктивной биологии преизвестных ныне. Отсутствие сведений по анатомии половой системы большинсноводных Cerithioidea, данные о которой используются в современных такства родов семейства Pleuroceridae и противоречивость взглядов на его объем и сономических построениях.

структуру подтверждают актуальность настоящего исследования.

Полученные сведения важны также для паразитологических исследоваЦель и задачи исследования. Целью работы является сравнительноний, в частности, в плане изучения парагонимоза, центроцестоза и других анатомическое исследование репродуктивной системы моллюсков семейства тяжелых заболеваний человека (Беспрозванных, Ермоленко, 2003; Habe, 1978;

Pleuroceridae (Gastropoda, Cerithioidea).

Urabe, 2001; и др.). Вследствие высокой видоспецифичности паразитов - возДля достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

будителей перечисленных заболеваний к хозяину (Беспрозванных, 2000; и 1. Изучить структуру паллиального овидукта и уточнить строение полодр.), материалы по биологии и таксономии плевроцерид как их первых провой системы на тканевом уровне в семействе Pleuroceridae.

межуточных хозяев, несомненно, актуальны.

2. Провести сравнительное исследование анатомии репродуктивных орАпробация работы. Результаты настоящей работы доложены на II Региоганов плевроцерид из водотоков тихоокеанского (род Juga) и атлантического нальной конференции по проблемам морской биологии, экологии и биотехноло(роды Pleurocera, Elimia, Leptoxis) бассейнов Северной Америки.

гии (г. Владивосток, 1999); на III международном симпозиуме УAncient Lakes:

3. Выявить видоспецифичные признаки в строении паллиального овидукSpeciation, Development in the Time and Space, Natural HistoryФ (г. Иркутск, 2002);

та большинства видов амуро-приморских Juga.

на региональной конференции УМоллюски Северо-Восточной Азии и Северной 4. Изучить строение паллиального овидукта представителей разных роПацифики: Биоразнообразие, экология, биогеография и история фауныФ (г. Владов плевроцерид с Корейского п-ова и на основе этого уточнить их таксонодивосток, 2004); на IV международном симпозиуме У21-st Century COE Program:

мическую принадлежность.

Promoting Environmental Research in Pan-Japan Sea AreaФ (г. Канадзава, Япония, 5. Выявить особенности строения паллиального овидукта японских видов 2006); на Чтениях памяти проф. В.Я. Леванидова (г. Владивосток, 2003, 2005, азиатского рода Semisulcospira в сравнении с эндемичным родом Biwamelania.

2008); на X международном конгрессе по прикладной и медицинской малаколо6. Уточнить родовую принадлежность китайских видов, относимых к рогии (г. Пусан, Южная Корея, 2009); на X съезде Гидробиологического общества ду Semisulcospira, на основе оригинальных данных по анатомии репродукпри РАН (г. Владивосток, 2009).

тивных органов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 7. Выявить общие черты анатомии репродуктивных органов Pleuroceridae одна - в ведущем рецензируемом научном журнале из списка ВАК.

sensu lato и основные типы строения паллиального овидукта плевроцерид.

5 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ выводов и списка использованной литературы, включающего 142 наименова- 2.1. Перечень использованного материала. В работе использовался мания, в т.ч. 117 на иностранных языках. Материалы диссертации изложены на териал, хранящийся в коллекции Биолого-почвенного института ДВО РАН (г.

103 страницах, проиллюстированы 31 рисунком и 2 таблицами.

Владивосток), образцы, переданные из Зоологического института РАН (г.

Благодарности. Считаю приятным долгом выразить искреннюю признаСанкт-Петербург), а так же из Музея Зоологического института Китайской тельность своему научному руководителю, в.н.с. лаборатории пресноводных Академии наук (г. Пекин). Были исследованы плевроцериды, собранные на сообществ, к.б.н. Л.А. Прозоровой за руководство, подбор материала и постоДальнем Востоке России, западном и восточном побережье Северной Америянную разнообразную помощь в работе; д.б.н. В.В. Богатову (БПИ ДВО РАН) ки, Японских островах (Хоккайдо, Хонсю, Кюсю), Корейском полуострове и за ценные советы и содействие при сборе материала; коллективу кафедры в Китае (в бассейнах рек Восточно-Китайского моря и Янцзы). Изучено клеточной биологии (ДВГУ) и лично зав. кафедрой, профессору, д.б.н. А.П.

видов моллюсков семейства Pleuroceridae, отобранных в период наибольшей Анисимову за профессиональные консультации и неоценимую помощь в оррепродуктивной активности - с мая по июль.

ганизации гистологических исследований; д-ру Н. Минакава (Dr. N. Mina2.2. Методы изучения половой системы. Работа выполнена на основе kawa, Institute of Tropical Medicine, Nagasaki, Japan) за содействие при сборе использования гистологических методов. Паллиальный гонодукт отделяли от материала в Японии; д-рам Е.А. Макарченко (БПИ ДВО РАН) и Е.И. Шорниблизлежащих тканей, заливали в парафин по стандартной методике (Роскин, кову (ИБМ ДВО РАН) за сбор материала в Корее и Китае; к.б.н. Т.Ю. Гор1956), затем на санном микротоме готовили серию поперечных срезов (толпенченко (БПИ ДВО РАН) за помощь при фотографировании срезов; к.б.н.

щиной 5-7 мкм). После депарафинирования серию окрашивали гематоксилиЕ.М. Саенко (БПИ ДВО РАН) за критические замечания в ходе работы над ном и эозином и заключали в канадский бальзам. Паллиальный отдел реконрукописью; ведущему художнику Т.А. Ерошенко (БПИ ДВО РАН) за изгоструировали по полученной серии срезов под микроскопом и фотографироватовление рисунков по эскизам.

и. С каждого животного приготовлено 500-700 срезов. Всего было обработаРабота выполнена при финансовой поддержке: 1) 2003-2005 гг. грант но более 200 экземпляров плевроцерид.

РФФИ: №03-04-39011 ГФЕН-а УПресноводные и наземные моллюски бассейна р. Янцзы, с упором на связанные с ними фаунистические и экологические Глава 3. ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ГОНОДУКТА проблемы в районах речных плотинФ; 2) 2005 г. грант ДВО РАН УТаксономиВ СЕМЕЙСТВЕ PLEUROCERIDAE ческий состав современных и ископаемых моллюсков надсемейства Cerithioidea (Gastropoda, Cerithiiformes) пресных вод Дальнего Востока Рос3.1. Репродуктивная система самцов. Репродуктивная система самсии и сопредельных территорий Китая и ЯпонииФ.

цов состоит из гонадиального и паллиального отделов. Цефалоподиальный отдел, в котором отмечают копулятивный аппарат, отсутствует (Голиков, ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Старобогатов, 1987). Гонадиальный отдел состоит из семенника и семяпровода (Dazo, 1965). Семенник расположен в верхних оборотах раковины в окруГлава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР жении печени, образован многочисленными фолликулами, открывающимися в семяпровод через тонкие протоки. Цвет семенника меняется от желтоватого 1.1. Объем, структура и распространение семейства Pleuroceridae. В до оранжевого в зависимости от сезона. В дистальной части паллиального данном разделе рассмотрены различные точки зрения на объем и структуру отдела семяпровод заканчивается сфинктером, в районе которого скапливасемейства, приведены сведения по распространению его представителей в ются зрелые сперматозоиды (Прозорова, 1990). В данном случае дистальным Азии и Северной Америке. Отмечена низкая степень изученности репродукмы обозначаем участок овидукта удаленный от гонадиального отдела, а противной биологии семейства и, вследствие этого, противоречивость взглядов ксимальным - прилежащий к нему.

на его родовой состав.

Паллиальный отдел самцов изучен на примере видов Juga buettneri и J.

1.2. Основные направления исследований представителей семейства nodosa. Эти виды хорошо различаются по конхологическим признакам (ЗаPleuroceridae. Проанализированы работы, объектом изучения которых потравкин, 1986; Старобогатов и др., 2004). Паллиальный отдел широко открыт служили моллюски семейства. Показан растущий интерес к морфологичев мантийную полость по всей своей длине и образован медиальной и латеским и филогенетическим исследованиям этой группы, а также приоритет ральной пластинами, которые соединены друг с другом и с дном мантийной наших работ в изучении анатомии репродуктивных органов плевроцерид из полости вентральными сторонами в области задней кишки. Узкая дистальная Восточной Азии и Северной Америки.

часть пластин формирует семяпроводную борозду.

7 Медиальная пластина мужского гонодукта имеет вид замкнутой железистой трубки, покрытой соединительнотканной оболочкой, и выполняет функцию простаты. При размыкании сфинктера сперматозоиды из гонадиального отдела проталкиваются в простату, где окружаются слизью, формируя мужские половые продукты в виде слизистых пакетов сперматозоидов (Прозорова, 1990) или сперматофоров. Гистологическое строение медиальной пластины однородно только в проксимальном отделе. По направлению к выходу из мантийной полости в строении простаты можно выделить несколько клеточных типов (Расщепкина, 2008). На поперечном срезе цитоплазма клеток одной половины (прилежащей к задней кишке) окрашена гематоксилином в сиреневый цвет (что говорит о закисленной природе секрета), в ядрах просматриваются глыбки хроматина. Клетки противоположной половины простаты имеют эозинофильную окраску и маленькие темные ядра. Далее в просвете железистой трубки появляются раздутые клетки со светлыми ядрами и вакуолизированной цитоплазмой, которая слабо окрашивается гематоксилином. В дистальном отделе на внутренней стенке простаты появляется борозда, густо устланная ресничками, которая, вероятно, служит для оттока слизистого содержимого вакуолизированных клеток.

атеральная пластина представляет собой складку однослойного кубического эпителия. На срезах в складке между пластинами нами обнаружены сперматозоиды. По направлению к выходу из мантийной полости наружная стенка простаты, обращенная к латеральной пластине, образует выпячивания.

Они покрыты ресничным эпителием в виде бороздки, в которой на срезах так же видны сперматозоиды.