Проверка гипотезы о трансарктическом ареале дигенеи Progonus muelleri (Derogenidae) с использованием молекулярных данных

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Многие представители трематод надсемейства Hemiuroidea характеризуются широким географическим распространением, включающим Северный Ледовитый, Атлантический и Тихий океаны. Однако попыток проверить молекулярными методами эти данные о распространении практически не предпринималось. В данной работе мы провели молекулярный анализ вида Progonus muelleri (Levinsen, 1881) (Derogenidae) из отдаленных регионов: европейской субарктики (Белое, Баренцево и Печорское моря) и северо-запада Тихого океана (Охотское море и тихоокеанское побережье Курильских островов). Показано, что два псевдокриптических вида в пределах P. muelleri, PM1 и PM2, встречаются в симпатрии в европейской субарктике. Они имеют незначительные различия в строении марит. PM1 также был зарегистрирован на северо-западе Тихого океана (PM1b), где он имеет четкие отличия в гене cox1 от европейской субарктической линии (PM1a). Были описаны стадии жизненного цикла P. muelleri из моллюсков Охотского моря, и проведено их сравнение с таковыми из Белого моря. Мы предполагаем, что наш материал представлен тремя разными видами, однако пока недостаточно данных, чтобы сказать это наверняка, а также выяснить, какой из них представляет собой P. muelleri sensu stricto.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. Ю. Крупенко

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences; Saint Petersburg University

Автор, ответственный за переписку.
Email: krupenko.d@gmail.com
Россия, Universitetskaya emb., 1, Saint Petersburg, 199034; Universitetskaya emb., 7/9, Saint Petersburg, 199034

Г. A. Кремнев

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: krupenko.d@gmail.com
Россия, Universitetskaya emb., 1, Saint Petersburg, 199034

A. Г. Гончар

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences; Saint Petersburg University

Email: krupenko.d@gmail.com
Россия, Universitetskaya emb., 1, Saint Petersburg, 199034; Universitetskaya emb., 7/9, Saint Petersburg, 199034

O. A. Скобкина

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: krupenko.d@gmail.com
Россия, Universitetskaya emb., 1, Saint Petersburg, 199034

K. В. Регель

Institute of the Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: krupenko.d@gmail.com
Россия, Portovaya str., 18, Magadan, 685000

Список литературы

  1. Blasco‐Costa I., Waters J.M., Poulin R. 2012. Swimming against the current: genetic structure, host mobility and the drift paradox in trematode parasites. Molecular ecology 21 (1): 207–217. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2011.05374.x
  2. Borges L.M., Treneman N.C., Haga T., Shipway J.R., Raupach M.J., Altermark B., Carlton J.T. 2022. Out of taxonomic crypsis: a new trans-arctic cryptic species pair corroborated by phylogenetics and molecular evidence. Molecular Phylogenetics and Evolution 166: 107312. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2021.107312
  3. Bouckaert R.R., Drummond A.J. 2017. bModelTest: Bayesian phylogenetic site model averaging and model comparison. BMC Evolutionary Biology 17: 1–11. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2021.107312
  4. Bouckaert R., Vaughan T.G., Barido-Sottani J., Duchêne S., Fourment M., Gavryushkina A., Heled J., Jones G., Kühnert D., De Maio N., Matschiner M., Mendes F.K., Müller N.F., Ogilvie H.A., du Plessis L., Popinga A., Rambaut A., Rasmussen D., Siveroni I., Suchard M.A., Wu C-H., Xie D., Zhang C., Stadler T., Drummond, A.J. 2019. BEAST 2.5: An advanced software platform for Bayesian evolutionary analysis. PLoS Computational Biology 15 (4): e1006650. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2021.107312
  5. Bouguerche C., Huston D.C., Cribb T.H., Karlsbakk E., Ahmed M., Holovachov O. 2023. Hidden in the fog: morphological and molecular characterisation of Derogenes varicus sensu stricto (Trematoda, Derogenidae) from Sweden and Norway, and redescription of two poorly known Derogenes species. Parasite, 30: 35. https://doi.org/10.1051/parasite/2023030
  6. Bouguerche C., Huston D.C., Karlsbakk E., Ahmed M., Holovachov O. 2024. Untangling the Derogenes varicus species complex in Scandinavian waters and the Arctic: description of Derogenes abba n. sp. (Trematoda, Derogenidae) from Hippoglossoides platessoides and new host records for D. varicus (Müller, 1784) sensu stricto. Parasite 31: 26. https://doi.org/10.1051/parasite/2024024
  7. Bowles J., Hope M., Tiu W.U., Liu X., McManus D.P. 1993. Nuclear and mitochondrial genetic markers highly conserved between Chinese and Philippine Schistosoma japonicum. Acta Tropica 55 (4): 217–229. https://doi.org/10.1016/0001-706X(93)90079-Q
  8. Bray R.A. 1979. Digenea in marine fishes from the eastern seaboard of Canada. Journal of Natural History 13 (4): 399–431. https://doi.org/10.1080/00222937900770331
  9. Bray R.A., Cutmore S.C., Cribb T.H. 2022 A paradigm for the recognition of cryptic trematode species in tropical Indo-west Pacific fishes: The problematic genus Preptetos (Trematoda: Lepocreadiidae). International Journal for Parasitology 52 (2–3): 169–203. https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2021.08.004
  10. Briggs J.C. 2003. Marine centres of origin as evolutionary engines. Journal of Biogeography 30: 1–18. https://doi.org/10.1046/j.1365-2699.2003.00810.x
  11. Brinkmann A.J. 1975. Trematodes from Greenland. Meddelelser om Grønland 205 (2): 1–88.
  12. Carr C.M., Hardy S.M., Brown T.M., Macdonald T.A., Hebert P.D. 2011. A tri-oceanic perspective: DNA barcoding reveals geographic structure and cryptic diversity in Canadian polychaetes. PLoS One 6 (7): e22232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022232
  13. Chaban E., Ekimova I., Stanovova M., Schepetov D. 2023. Integrative Analysis of Retusa pertenuis (Heterobranchia: Cephalaspidea) from Arctic and Russian Far East Seas with Discussion of Its Morphology, Validity and Population Structure. Diversity 15 (9): 974. https://doi.org/10.3390/d15090974
  14. Clement M., Snell Q., Walke P., Posada D., Crandall K. 2002. TCS: estimating gene genealogies. Parallel and Distributed Processing Symposium, International Proceedings 2: 184. https://doi.org/10.1109/IPDPS.2002.1016585
  15. Cribb T.H., Adlard R.D., Bray R.A. 1998. A DNAbased demonstration of a three-host life-cycle for the Bivesiculidae (Platyhelminthes: Digenea). International Journal for Parasitology 28 (11): 1791–1795. https://doi.org/10.1016/S0020-7519(98)00127-1
  16. Galaktionov K.V., Blasco-Costa I., Olson P.D. 2012. Life cycles, molecular phylogeny and historical biogeography of the ‘pygmaeus’ microphallids (Digenea: Microphallidae): widespread parasites of marine and coastal birds in the Holarctic. Parasitology 139 (10): 1346–1360. https://doi.org/10.1017/s0031182012000583
  17. Galaktionov K.V., Solovyeva A.I., Blakeslee A.M., Skírnisson K. 2023. Overview of renicolid digeneans (Digenea, Renicolidae) from marine gulls of northern Holarctic with remarks on their species statuses, phylogeny and phylogeography. Parasitology 150 (1): 55–77. https://doi.org/10.1017/S0031182022001500
  18. Galaktionov K.V., Gonchar A., Postanogova D., Miroliubov A., Bodrov S.Y. 2024a. Parvatrema spp. (Digenea, Gymnophallidae) with parthenogenetic metacercariae: Diversity, distribution and host specificity in the palaearctic. International Journal for Parasitology 54 (7): 333–355. https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2024.02.002
  19. Galaktionov K.V., Solovyeva A.I., Miroliubov A.A., Romanovich A.E., Skírnisson K. 2024b. Untangling the “Renicola somateria” (Digenea, Renicolidae) Muddle: Actual Number of Species and Their Distribution and Transmission in the Holarctic. Diversity 16 (7): 402. https://doi.org/10.3390/d16070402
  20. Gharbi K., Bouguerche C., Ahmed M., Pérez-Ponce de León G., Tazerouti F. 2024. Redescription and Molecular Characterisation of Derogenes ruber Lühe, 1900 (Hemiuroidea: Derogenidae) from Chelidonichthys lastoviza (Scorpaeniformes: Triglidae) in the Western Mediterranean. Acta Parasitologica 69 (1): 309–323. https://doi.org/10.1007/s11686-023-00749-z
  21. Gonchar A., Galaktionov K.V. 2020. New data support phylogeographic patterns in a marine parasite Tristriata anatis (Digenea: Notocotylidae). Journal of Helminthology 94: 1–5. https://doi.org/10.1017/S0022149X19000786
  22. Gonchar A., Galaktionov K.V. 2022. The Pacific Notocotylus atlanticus (Digenea: Notocotylidae). Parasitology International 88: 102559. https://doi.org/10.1016/j.parint.2022.102559
  23. Guindon S., Dufayard J.F., Lefort V., Anisimova M., Hordijk W., Gascuel O. 2010. New algorithms and methods to estimate maximum-likelihood phylogenies: assessing the performance of PhyML 3.0. Systematic biology 59(3): 307–321. https://doi.org/10.1093/sysbio/syq010
  24. Huyse T., Poulin R., Theron A. 2005. Speciation in parasites: a population genetics approach. Trends in Parasitology 21 (10): 469–475. doi: 10.1016/j.pt.2005.08.009
  25. Issaitschikov I.M. 1933 Contributions to the knowledge of parasitic helminths of some groups of vertebrates in the Russian Arctic. A. Trematodes (part 2). Trudy Gosudarstvennogo Okeanograficheskogo Instituta 3 (1): 3–44. [In Russian with English summary].
  26. Kienberger K., Carmona L., Pola M., Padula V., Gosliner T.M., Cervera J.L. 2016. Aeolidia papillosa (Linnaeus, 1761) (Mollusca: Heterobranchia: Nudibranchia), single species or a cryptic species complex? A morphological and molecular study. Zoological Journal of the Linnean Society 177 (3): 481–506. https://doi.org/10.1111/zoj.12379
  27. Køie M. 1979. On the morphology and life-history of Derogenes varicus (Müller, 1784) Looss, 1901 (Trematoda, Hemiuridae). Zeitschrift für Parasitenkunde 59: 67–78. https://doi.org/10.1007/BF00927847
  28. Králová-Hromadová I., Špakulová M., Horáčková E., Turčeková L., Novobilský A., Beck R., Koudela B., Marinculić A., Rajský D., Pybus M. 2008. Sequence analysis of ribosomal and mitochondrial genes of the giant liver fluke Fascioloides magna (Trematoda: Fasciolidae): intraspecific variation and differentiation from Fasciola hepatica. Journal of Parasitology 94 (1): 58–67. https://doi.org/10.1645/GE-1324.1
  29. Krupenko D., Kremnev G., Gonchar A., Uryadova A., Miroliubov A., Krapivin V., Skobkina O., Gubler A., Knyazeva O. 2022. Species complexes and life cycles of digenetic trematodes from the family Derogenidae. Parasitology. 149 (12): 1590–1606. https://doi.org/10.1017/S003118202200110X
  30. Laakkonen H.M., Hardman M., Strelkov P., Väinölä R. 2021. Cycles of trans‐Arctic dispersal and vicariance, and diversification of the amphi‐boreal marine fauna. Journal of Evolutionary Biology 34 (1): 73–96. https://doi.org/10.1111/jeb.13674
  31. Laakkonen H.M., Strelkov P., Väinölä R. 2015. Molecular lineage diversity and inter‐oceanic biogeographical history in Hiatella (Mollusca, Bivalvia). Zoologica Scripta 44 (4): 383–402. https://doi.org/10.1111/zsc.12105
  32. Leigh J.W., Bryant D. 2015. PopART: full‐feature software for haplotype network construction. Methods in Ecology & Evolution 6 (9): 1110–1116. https://doi.org/10.1111/2041-210X.12410
  33. Levinsen G.M.R. 1881. Bidrag til kundskap om Gronlands trematodfauna. Oversigt over det kongelige Dansk videnskadernes Selskabs Forhandlinger 23: 52–84. [In Danish].
  34. Miura O., Takisawa S. 2024. Biogeography of larval trematodes in the freshwater snail, Semisulcospira libertina: a comparison of the morphological and molecular approaches. Parasitology International 102: 102924. https://doi.org/10.1016/j.parint.2024.102924
  35. Morgan J.A.T., Blair D. 1995. Nuclear rDNA ITS sequence variation in the trematode genus Echinostoma: an aid to establishing relationships within the 37-collarspine group. Parasitology 111 (5): 609–615. https://doi.org/10.1017/S003118200007709X
  36. Odhner T. 1905. Die Trematoden des arktischen Gebietes. Fauna Arctica 4: 289–372. [In German].
  37. Olson P.D., Cribb T.H., Tkach V.V., Bray R.A., Littlewood D.T.J. 2003. Phylogeny and classification of the Digenea (Platyhelminthes: Trematoda). International Journal for Parasitology 33 (7): 733–755. https://doi.org/10.1016/S0020-7519(03)00049-3
  38. Pérez-Ponce de León G., Poulin R. 2018. An updated look at the uneven distribution of cryptic diversity among parasitic helminths. Journal of Helminthology 92 (2): 197–202. https://doi.org/10.1017/S0022149X17000189
  39. Polyansky Y.I. 1955. Studies on the parasitology of the fish in the northern seas of the USSR. Parasites of fish of the Barents Sea. Trudy Zoologicheskogo Instituta 19: 5–170. [In Russian: English translation (1966) Israel Program for Scientific Translations, Cat. No. 1655.].
  40. Rambaut A., Drummond A.J., Xie D., Baele G., Suchard M.A. 2018. Posterior summarization in Bayesian phylogenetics using Tracer 1.7. Systematic Biology 67 (5): 901–904. https://doi.org/10.1093/sysbio/syy032
  41. Rysgaard S., Boone W., Carlson D., Sejr M.K., Bendtsen J., Juul‐Pedersen T., Lund H., Meire L., Mortensen J. 2020. An updated view on water masses on the pan‐west Greenland continental shelf and their link to proglacial fjords. Journal of Geophysical Research: Oceans 125 (2): e2019JC015564. https://doi.org/10.1029/2019JC015564
  42. Schindelin J., Arganda-Carreras I., Frise E., Kaynig V., Longair M., Pietzsch T., Preibisch S., Rueden S., Saalfeld S., Schmid B., Tinevez J.Y., White D.J., Hartenstein V., Eliceiri K., Tomancak P., Cardona A. 2012. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods 9 (7): 676–682. https://doi.org/10.1038/nmeth.2019
  43. Sokolov S.G., Atopkin D.M., Gordeev I.I. 2021. Phylogenetic position of the hemiuroid genus Paraccacladium Bray & Gibson, 1977 (Trematoda: Hemiuroidea) and the status of the subfamily Paraccacladiinae Bray & Gibson, 1977. Marine Biology Research 17 (1): 31–40. https://doi.org/10.1080/17451000.2021.1891252
  44. Tamura K., Stecher G., Kumar S. 2021. MEGA11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Molecular Biology and Evolution 38 (7): 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
  45. Tkach V., Grabda-Kazubska B., Pawlowski J., Swiderski Z. 1999. Molecular and morphological evidence for close phylogenetic affinities of the genera Macrodera, Leptophallus, Metaleptophallus and Paralepoderma [Digenea, Plagiorchiata]. Acta Parasitologica 44 (3): 170–179.
  46. Tsuchida K., Rauque C., Viozzi G., Flores V., Urabe M. 2022. First report of post-cyclic transmission in trematodes: Derogenes lacustris (Digenea: Hemiuroidea) in Patagonian freshwater fishes. Parasitology 149 (2): 234–238. https://doi.org/10.1017/S0031182021001736
  47. Vermeij G.J. 1991. Anatomy of an invasion: The trans-Arctic interchange. Paleobiology 17: 281–307. https://doi.org/10.1017/S0094837300010617
  48. WoRMS. 2024. Progonus muelleri (Levinsen, 1881) Looss, 1899. https://marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=109275 on 2024-11-13.
  49. Zhukov E.V. 1963 Parasite fauna of fish in Chukotka. Part II. Endoparasites of marine and fresh-water fish. Parazitologicheski Sbornik 21: 96–139. [In Russian with English summary].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сеть гаплотипов изолятов Progonus muelleri (N = 29), основанная на частичных последовательностях гена cox1.

Скачать (224KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Филогенетические отношения внутри Derogeninae, полученные в результате анализа максимального правдоподобия на основе частичных последовательностей гена cox1.

Скачать (461KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Синусный мешок и синусный орган в маритах PM1a (А), PM1b (Б) и PM2 (С). Ацетокармин, ДИК. Сокращения: so - орган синуса, ssw - стенка синусового мешка.

Скачать (192KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сравнение церкарий PM1b (А) и PM1a (Б); названия хозяев и фотографии помещены вместе с рисунками церкарий. Сокращения: ap - отверстие хвостовой цисты, cb - тело циркарии, dt - доставочная трубка, fi - плавник, ic - внутренний слой цисты, it - неподвижные нити, la - локомоторный придаток, oc - наружный слой цисты.

Скачать (194KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025