Трематоды концентрируются в определённых частях тела амфибий, что часто имеет тяжёлые последствия
Трематоды (сосальщики) — класс паразитических плоских червей со сложным жизненным циклом. Они представляют интерес для науки и важны для здоровья человека и сохранения дикой природы.
По оценкам ВОЗ, пищевые трематодозы ежегодно приводят к потере более 2 миллионов лет жизни с учётом инвалидности и смертности в мире. Некоторые виды вызывают рак, цирроз печени и кровоизлияние в мозг.
Трематоды также заражают амфибий, внося вклад в их ежегодное сокращение численности в среднем на 3.79%. Например, Ribeiroia ondatrae вызывает серьёзные уродства у 80–90% лягушек в некоторых регионах Северной Америки.
Исследование Даны Калхун (Университет Колорадо в Боулдере) и её коллег, опубликованное в Journal of Helminthology, с помощью тепловых карт показало, что разные виды трематод имеют разное распределение в телах тихоокеанских квакш и двух видов тритонов.
Сложный жизненный цикл дигенетических трематод
Стандартный цикл дигенетических трематод требует трёх хозяев:
- Окончательный хозяин (птица, млекопитающее) выделяет яйца с фекалиями в воду.
- Первый промежуточный хозяин (обычно улитка). В нём паразит размножается бесполым путём, кастрируя хозяина, и ежедневно выпускает тысячи церкарий (личинок).
- Второй промежуточный хозяин (амфибия, рыба). Церкарии внедряются в него. Паразит может манипулировать хозяином (например, R. ondatrae вызывает рост лишних конечностей у лягушек), чтобы того чаще съедал окончательный хозяин.
Иногда есть четвёртый, паратенический хозяин, в котором паразит пережидает неблагоприятный период.
Разные паразиты — разные части тела
При вскрытии амфибий исследователи фиксировали количество и тип паразитов в каждой ячейке сетки, наложенной на тело. Тепловые карты показали разное распределение видов (Alaria marcianae, Cephalogonimus americanus, несколько видов Echinostoma и Ribeiroia ondatrae), а также различия между лягушками и тритонами.
У лягушек:
- Echinostoma — преимущественно в почках.
- Ribeiroia — в передней части тела.
- Alaria — в задней части тела (особенно в области шеи).
- Cephalogonimus — распределены равномерно.
Ribeiroia и Cephalogonimus концентрировались в специализированных областях, что позволяет считать их специализированными паразитами. Специализация снижает конкуренцию и повышает эффективность взаимодействия с иммунной системой определённого хозяина.
У тритонов был найден только Ribeiroia, сконцентрированный в тканях передней части тела. Возможно, это связано с иным путём заражения: тритоны — хищники и могут заражаться, поедая паразитов в воде.
Преимущества тепловых карт
- Визуализация коинфекции: Карты показали, что разные виды паразитов часто занимают одни и те же микроареалы (ячейки сетки), "накладываясь" друг на друга. Это указывает на особую привлекательность определённых микроучастков тела хозяина.
- Объяснение различий в симптомах: В высокогорных районах Калифорнии лягушки с высокой заражённостью Ribeiroia не имели уродств. Тепловые карты показали, что в этих популяциях паразиты скапливались в области головы и челюстей, а не в задних конечностях. Причина может быть в нарушении синхронизации времени выхода паразитов и метаморфоза лягушек из-за более холодного климата.
- Перспективы исследований: Комбинация метода тепловых карт с флуоресцентным мечением паразитов в лаборатории позволила бы отслеживать их перемещение, последствия и то, как меняется их распределение при одновременном заражении разными видами.