WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     |
|

На правах рукописи

ПОРФИРЬЕВ Андрей Георгиевич

Морфология, СИСТЕМАТИКА и филогения байкальских планарий двух эндемиЧных родов

baikalobia kenk, 1930 и Archicotylus korotneff, 1912 (PLATHELMINTHES, TRICLADIDA)

03.00.08 - Зоология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Казань – 2009 г.

Работа выполнена на кафедре зоологии беспозвоночных Биолого-почвенного факультета Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

Голубев Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Дыганова Роза Яхиевна

доктор биологических наук

Бисерова Наталья Михайловна

Ведущая организация: Зоологический институт РАН

Защита состоится «19» марта 2009 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.081.19 при Казанском государственном университете им. В.И. Ульянова-Ленина по адресу: 420008, г. Казань, Кремлевская, 18, факс (843) 292-44-48

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского Государственного университета им. Ульянова-Ленина.

Автореферат разослан « » февраля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук Зелеев Р.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Настоящая работа посвящена изучению отряда байкальских турбеллярий – триклад или планарий (Tricladida, Paludicola). Данная группа широко распространена в озере Байкал и является неотъемлемой частью его животного мира. Байкальская фауна турбеллярий отличается очень высокой степенью эндемизма и остается до конца неизученной. Ранее систематика байкальских триклад основывалась практически полностью на строении копулятивного аппарата червей. Сравнительно недавно было выяснено, что видоспецифические признаки могут быть обнаружены также в строении кожно-мышечного мешка, присосок и глоток планарий (Kawakatsu et al., 2001; Наумова, 2003; Тимошкин и др., 2004). В данной работе объектом исследования были выбраны планарии двух эндемичных родов из озера Байкал: Baikalobia Kenk, 1930 и Archicotylus Korotneff, 1912, изучение которых может приблизить нас к решению вопроса о филогенетических отношениях и происхождении байкальской фауны планарий.

Выбор рода Baikalobia в качестве объекта исследования определяется тем, что планарии рода Baikalobia являются самостоятельно эволюционирующей ветвью байкальской фауны, что подтверждается, прежде всего, наличием в их половом аппарате мускульно-железистых органов – аденодактилей, тогда как другие планарии Байкала их лишены. Своеобразное строение и форма, а также расположение и ориентация аденодактилей в корне отличают аденодактильные формы планарий Байкала от фауны планарий Сибири, Каспия и других древних озер (Охрид, Бива). К роду относятся следующие виды: Baikalobia guttata (Gerstfeldt, 1858), B. variegatа (Korotneff, 1912), B. copulatrix (Korotneff, 1912), B. raddei (H. Sabussow, 1911).

Род Archicotylus – сборный род планарий Байкала. Предыдущими исследователями фауны планарий Байкала (Ливанов, Порфирьева, 1964; Порфирьева, 1973, 1977) ранее отмечались недостатки в диагнозе рода. Также не исключалась возможность выделения части видов рода Archicotylus в новые роды (Порфирьева, 1973, 1977). К роду Archicotylus на момент начала исследования относили семь видов – Archicotylus decoloratus Korotneff, 1912, A. elongatus Korotneff, 1912, A. stringulatus (Korotneff, 1912), A. junca (Korotneff, 1912), A. rubzowi Porfirieva, 1977, A. parvipunctatus (Korotneff, 1912), A. planus (H. Sabussow, 1903).

Цель работы: таксономическая ревизия двух эндемичных родов байкальских планарий Baikalobia и Archicotylus. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

  1. Провести таксономическую ревизию планарий родов Baikalobia и Archicotylus.
  2. Дать сравнительно-морфологический анализ основных систем органов планарий: глотки, кожно-мышечного мешка, полового аппарата.
  3. Составить и дополнить видовые диагнозы червей.
  4. С использованием традиционных и современных методов исследования выявить филогенетические отношения планарий данных родов.

Научная новизна работы. В данной работе впервые осуществлено всестороннее сравнительно-морфологическое изучение планарий родов Baikalobia и Archicotylus. Впервые проведено глубокое изучение таких таксономически важных органов, как аденодактили. С применением методов молекулярной биологии, на основе полученных сравнительно-морфологических данных составлена схема филогенетических отношений внутри данных родов. Описан один новый для науки род и три вида-эндемика озера Байкал.

Положения, выносимые на защиту.

  1. Ревизия двух родов байкальских планарий Baikalobia и Archicotylus.
  2. Род Microarchicotylus gen. nov. Porfiriev et Timoshkin является самостоятельным таксоном в семействе Dendrocoelidae.
  3. Подтверждена гипотеза о происхождении планарий рода Baikalobia от безаденодактильных дендроцелид.
  4. Baikalobia pseudoguttata Porfiriev, Zaytseva, Timoshkin, 2005, Microarchicotylus elegans (Porfiriev, Timoshkin, Zaytseva, 2009), Microarchicotylus sp. Porfiriev, Timoshkin, Zaytseva являются новыми видами байкальских планарий.
  5. В составе сборного рода Archicotylus существует группа планарий, представляющая собой самостоятельную группу с родовым рангом; данное утверждение подтверждается сравнительно-морфологическими данными и данными, полученными методами молекулярной биологии.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные в ходе исследования данные являются вкладом в познание фауны планарий озера Байкал. Дополнены видовые диагнозы известных литоральных видов Байкала, являющихся модельным объектом в различных гидробиологических и экологических исследованиях и мониторинге. При изучении планарий Байкала на основе данных, полученных методами молекулярной биологии, подтверждены видовые статусы ряда изученных видов. Разработана схема вероятных филогенетических отношений между планариями внутри двух эндемичных родов. Создана научная коллекция планарий по трем родам, представленная сериями гистологических срезов. Полученные данные могут быть применены при составлении определителей по фауне Байкала.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Отчетной научной сессии ЗИН РАН (Санкт-Петербург, 2005 г.), на Десятом международном симпозиуме по биологии плоских червей «10th International Symposium on Flatworm Biology» (Инсбрук, Австрия, 2006 г.), на XXII научной конференции «Любищевские чтения» (Ульяновск, 2008 г.), на Всероссийской научной конференции «Симбиоз» (Казань, 2008 г.), на 12-ой международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино,
2008 г.), на II международной научно-практической конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии» (Казань, 2008г.), на Отчетных научных сессиях кафедры зоологии беспозвоночных КГУ ( 2007, 2008г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ (в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, 2 статьи на английском языке), 1 статья находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация представляет собой рукопись, состоящую из введения, 10 глав, выводов, списка цитированной литературы (154 источников, из них 65 на иностранных языках) и приложения. Работа изложена на 243 страницах, включая 72 рисунка и 6 таблиц.

Благодарности. Автор выражает безграничную признательность д.б.н. О.А. Тимошкину (Лимнологический институт СО РАН, Иркутск) за неоценимую помощь при написании данной работы и сотрудничество. Особую благодарность автор приносит своему научному руководителю – д.б.н., профессору А.И. Голубеву за помощь при написании работы. Также автор благодарит аквалангистов И.В. Ханаева и к.б.н. А.Н. Новицкого (ЛИН СО РАН, Иркутск) за помощь в сборе материала и профессора д.б.н. Д.И. Стома и А.Д. Стом (Иркутский НИИ биологии) за обеспечение материалом для исследования. Автор выражает искреннюю признательность профессору, д.б.н. Ю.В. Мамкаеву и к.б.н. А.Н. Шумееву (Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург) за внимание к работе, консультации, обеспечение доступа к фондам Зоологического института и материал с Северо-Западного Кавказа для исследования нуклеотидной последовательности 18S рРНК планарий. Также автор признателен к.б.н. А.А. Ризванову и Н.И. Ланник за помощь при исследовании молекулярной генетики планарий, к.т.н. Л.Л. Фроловой за помощь при составлении филогенетических деревьев, к.б.н. Н.А. Шакуровой и к.б.н. Р.П. Токиновой за внимание к работе при ее обсуждении и высказанные замечания. Также автор выражает благодарность к.б.н. Е.П. Зайцевой (ЛИН СО РАН), Е.П. Тереза (ЛИН СО РАН) и У.О. Колесовой (Иркутский ГУ), за помощь при сборе материала.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Состояние изученности рода Baikalobia и рода Archicotylus

В главе содержится обзор литературы, посвященной исследованию морфологии и систематики планарий данных родов. Приведены сведения по молекулярной биологии и кариологии планарий изученных родов.

Глава 2. Материалы и методы

В работе использован материал, собранный во время экспедиций на озере Байкал, организованных лабораторией водных беспозвоночных Лимнологического института СО РАН на озере Байкал, состоявшихся в период с 2003 по 2008 год. Значительная часть данной работы была выполнена в сотрудничестве с коллективом лаборатории водных беспозвоночных Лимнологического института СО РАН. Также был изучен и задействован в работе материал по родам Baikalobia и Archicotylus, находящийся в коллекции музея Казанского государственного университета и в других коллекционных центрах страны. Всего было проанализировано около 500 экземпляров червей; из них приблизительно 150 экземпляров планарий были использованы для изготовления постоянных гистологических препаратов (что составляет около 816 предметных стекол и 58752 срезов).

В работе применялся ручной сбор материала. С небольших глубин материал был поднят аквалангистами. Фиксация планарий проводилась в 70% или 90% этиловом спирте. Постоянные гистологические препараты были изготовлены в лабораторных условиях по общепринятой методике (Ромейс, 1953; (Иванов и др., 1981)). Гистологические препараты были окрашены по методу Маллори и методом азановой окраски по Гейденгайну.

Методы выделения, амплификации фрагментов и секвенирования нуклеиновых кислот подробно описаны в основном тексте диссертации.

Глава 3. Морфологическая характеристика рода Baikalobia

В данной главе отражены основные характеристики внешнего вида и внутреннего строения (строение кожно-мышечного мешка, глотки и полового аппарата) планарий данного рода.

Систематика рода Baikalobia:

Тип Plathelminthes

Класс Turbellaria

Отряд Tricladida Lang, 1884

Подотряд Paludicola Hallez, 1892

Семейство Dendrocoelidae Hallez, 1892

Подсемейство Dendrocoelinae Ball, 1974

Род Baikalobia Kenk, 1930

Типовой вид: Baikalobia guttata (Gerstfeldt, 1858).

Диагноз. Дендроцелиды, имеющие аденодактили в виде довольно тонких и длинных трубок, покрытых мышечным чехлом и идущих в стороны от общего атрия. Количество аденодактилей от одного до девяти. Иногда аденодактиля может не быть. На переднем конце присасывательная ямка. Глаза расположены двумя дугами, обращенными выпуклой стороной к медиальной линии.

Глава 4. Описание видов рода Baikalobia

Baikalobia guttata (Gerstfeldt, 1858)

Длина 15 – 20 мм, ширина 3 – 4 мм. Форма тела удлиненно-овальная. Аурикулы небольшие. Присоска овальной формы. Глаза (6 – 9) располагаются с внутренней стороны белых овалов, находящихся на переднем конце. Общий оттенок окраски спинной стороны может меняться от грязно-зеленого цвета до светло-серого и буро-коричневого. Два ряда небольших светлых пятен несимметрично располагаются справа и слева от медиальной линии. Число пятен 7 – 9 в каждой полосе. Брюшная сторона непигментированная. Кожно-мышечный мешок состоит из четырех слоев. Его высота с брюшной стороны 170 – 244 мкм, со спинной 170 – 190 мкм. Глотка коротко-цилиндрической формы. В наружном мышечном слое глотки отсутствует слой внутренних продольных волокон. Внутренняя дендроцелидная мышечная стенка состоит из 15 – 22 рядов кольцевой мускулатуры и 9 – 11 рядов продольной и имеет толщину 180 – 210 мкм. Мышечная обкладка бульбуса пениса образована большой массой переплетающихся кольцевых и продольных волокон, образующих ярко выраженные концентрические слои. Семеводы впадают в заднюю часть семенного пузырька, сливаясь в общий проток. Папилла конической формы. На конце папиллы имеется флагеллум. Семяприемник имеет большие размеры и располагается, занимая все пространство, между бульбусом и глоточным карманом. Канал семяприемника проходит сбоку от бульбуса. Общий атрий имеет небольшие размеры. С боков, справа и слева от медиальной линии, в общий атрий впадают два крупных аденодактиля. Аденодактили – эпителиальные трубки, с открывающимися в них протоками желез, имеющие мышечную обкладку.

Распространение. Встречается по всему Байкалу. Представители вида были собраны около поселка Листвянка, в большом количестве. Обитает на литорали, на глубине от 1 до 2 метров.

Baikalobia pseudoguttata Porfiriev, Zaytseva, Timoshkin, 2005

Pages:     |
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.