岩石潮间带吸虫Opecoelus adsphaericus(Opecoelidae科:Opecoelinae亚科)的系统发育、分类学及其种内变异研究——该寄生虫寄生于下加利福尼亚地区的Clinocottus analis(鲈形目:Cottidae科)鱼类

《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》:Phylogeny, taxonomy and intraspecific variation of the rocky-intertidal trematode Opecoelus adsphaericus (Opecoelidae: Opecoelinae), a parasite of Clinocottus analis (Perciformes: Cottidae) from Baja California

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife 2.0

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  Opecoelus adsphaericus形态和分子变异研究表明其存在显著多态性,支持与Opegaster合并为同一属,并揭示两地遗传分化。

  本研究聚焦于一种名为Opecoelus adsphaericus的寄生虫,这种寄生虫在墨西哥下加利福尼亚半岛西北部及美国南加州的岩石潮间带环境中广泛分布。它寄生于一种名为Clinocottus analis的鱼类,这种鱼属于辐鳍鱼纲的鲉科。尽管该物种自1951年被首次描述以来,其形态学和分子数据一直较为匮乏,本研究旨在通过形态学和分子学的综合分析,揭示其在种内和种间差异中的特征,为今后Opecoelus属内更全面的系统分类提供依据。

本研究历时一年,从El Mosquito和Playa Piedra Blanca两个地点采集了10个样本事件,总共收集了100多条寄生虫样本。其中,El Mosquito地点采集了9个样本,Playa Piedra Blanca地点采集了1个样本。为了更准确地评估形态学变化,研究团队使用了主成分分析(PCA)方法,并结合扫描电子显微镜(SEM)图像进行观察。此外,通过提取并分析8条核基因28S序列和27条线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因序列,研究还探讨了该寄生虫的系统发育关系和种内遗传多样性。

研究结果表明,Opecoelus adsphaericus在Opecoelinae亚科中占据了一个重要的位置,其与Opegaster形成姐妹群关系。这一发现可能暗示Opegaster和Opecoelus之间存在种属同源的可能性,但需要进一步的系统发育分析以确认这种关系是否具有互斥的单系性。此外,PCA分析显示Opecoelus adsphaericus存在显著的形态学多态性,其形态特征与其他Opecoelus种(如O. caballeroi、O. cameroni和O. pacificus)有较大重叠,这可能表明这些种实际上是O. adsphaericus的次级同义词。在分子层面,O. adsphaericus在两个地点均表现出较高的种内遗传多样性,这提示其在Baja California半岛和加州地区的种群可能具有更丰富的遗传和形态学多样性。

在研究过程中,研究团队对O. adsphaericus的形态学特征进行了详细描述。O. adsphaericus的体形呈椭圆形,前部和后部略呈圆形。其体长范围为758至3019微米,体宽范围为116至496微米。其口吸盘较小,位于体前部,而腹吸盘较大,呈略微球形,且具有三个对称分布的指状乳突。这些乳突在活体状态下具有明显的收缩和回缩行为,但在固定标本中难以观察到。此外,其生殖系统包括两个睾丸,呈对称排列,且在中等和大型个体中表现出不同的长度与宽度比例。在雌性生殖系统中,卵巢呈三叶状,且不与睾丸和卵囊占据同一空间,其卵囊呈现较大的大小特征,特别是在大型个体中更为显著。

研究团队还对O. adsphaericus的寄生虫感染参数进行了分析。结果显示,O. adsphaericus在El Mosquito地点的寄生虫数量和感染率均较高,且在不同月份中均能观察到其存在。这表明该寄生虫在宿主中的感染模式具有较强的持续性,可能与其宿主的生活习性和寄生虫的生命周期有关。此外,通过PCA分析,研究团队发现形态学变量在不同宿主和感染部位之间存在显著差异,这进一步支持了O. adsphaericus在形态学上的多态性特征。

在系统发育分析方面,研究团队使用28S基因序列与GenBank中的参考序列进行了比对,发现O. adsphaericus与Opegaster sp.形成姐妹群关系,而Opecoelus sp.则与O. adsphaericus和Opegaster sp.形成一个更大的单系群。这一发现提示,Opecoelus和Opegaster可能属于同一属,但需要更多的分类单元采样来验证这一假设。此外,COI基因序列分析显示,O. adsphaericus在两个地点之间存在明显的遗传分化,这可能与其分布的地理隔离和环境因素有关。

研究还指出,O. adsphericus的形态学多态性可能与其发育阶段相关,而非季节性变化。在所有采样期间,无论是小型、中型还是大型个体,均能观察到其存在,这表明形态学差异更多地反映了寄生虫在宿主体内的生长过程,而不是环境或季节的影响。此外,研究团队还发现,O. adsphaericus在形态学上与多个Opecoelus种存在高度相似性,这可能意味着这些种在分类学上存在争议,需要进一步的样本采集和比较分析来明确其分类地位。

研究团队还强调了系统发育分析在寄生虫分类中的重要性。通过使用COI基因序列,他们发现O. adsphaericus在两个地点之间形成了不同的遗传群体,这可能受到当地环境因素(如温度梯度、海岸上升流和近岸环流模式)的影响。这些因素可能限制了寄生虫在不同区域之间的基因流动,导致种群分化。此外,寄生虫的生命周期特征,如短暂的散播幼虫阶段和有限的成虫寿命,也进一步加剧了这种基因流动的限制。

本研究还指出了目前分类学和系统发育学研究中存在的不足。例如,O. cameroni、O. pacificus和O. caballeroi的原始描述缺乏明确的形态学比较,且其模式可能受到样本数量和采集方法的限制。由于这些种的模式标本已经遗失,无法进行更准确的比较分析。此外,研究团队还发现,某些形态学特征(如腹吸盘上的乳突数量和分布)在不同种之间存在重叠,这可能意味着这些种在分类学上需要重新评估。

总的来说,本研究不仅揭示了O. adsphaericus在形态学和分子学上的显著多样性,还为理解其在Opecoelidae科内的系统发育关系提供了新的视角。研究结果表明,Opecoelus和Opegaster可能在分类学上存在一定的关联,但需要进一步的系统发育研究来确认这一点。此外,O. adsphaericus在两个地点之间形成的遗传分化,也提示了其在地理分布上的复杂性,以及环境因素在塑造其种群结构中的作用。未来的研究应关注更大范围的样本采集,包括不同宿主和地理区域,以更全面地揭示O. adsphaericus的遗传和形态学多样性。
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