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极端环境下首次发现:Saccocoelioides nanii(Digenea: Haploporidae)寄生硫磺珍尼鱼(Jenynsia sulfurica)的报道及其系统学意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月27日 来源:Parasitology International 1.9
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【编辑推荐】研究人员在阿根廷西北部极端硫化物热泉中,首次发现Haplopor科吸虫Saccocoelioides nanii寄生耐环境胁迫的胎生鱼类Jenynsia sulfurica(Anablepidae)。通过形态学与分子生物学(28S rDNA/COI/ITS2)整合分析,证实该寄生虫对极端环境的适应性,拓展了Haploporidae科的宿主范围与地理分布,为极端生态系统中宿主-寄生虫协同进化研究提供新案例。
在阿根廷西北部硫化物浓度极高的热泉溪流中,生活着一种具有非凡适应能力的胎生鱼类——硫磺珍尼鱼(Jenynsia sulfurica)。这种鱼类所处的环境堪称生命禁区:高温、低氧、中度pH值以及高浓度溶解性固体,尤其是高浓度硫化物的存在对大多数生物具有致命毒性。然而,正是在这样的极端环境中,科学家们意外发现了一种寄生在硫磺珍尼鱼肠道内的吸虫,这一发现为理解极端环境下宿主-寄生虫的协同进化关系打开了新的窗口。
长期以来,极端环境生物群落中的寄生虫多样性研究相对匮乏,特别是关于吸虫纲(Digenea)寄生虫在极端环境中的适应性机制知之甚少。Haploporidae科的Saccocoelioides属吸虫主要寄生在淡水鱼类肠道内,该属根据卵的大小和数量可分为两个形态组:A组(卵少而大,长于咽部)和B组(卵多而小,短于咽部)。然而,该属寄生虫能否在极端环境中生存,以及它们与极端环境宿主的相互作用关系,一直是寄生虫学研究中的空白领域。
在这项发表于《Parasitology International》的研究中,由Macarena S. De Martino领衔的研究团队对采自阿根廷极端环境中的硫磺珍尼鱼进行了系统的寄生虫学调查。研究人员采用整合分类学方法,结合传统形态学观察与现代分子生物学技术,首次鉴定出寄生在该鱼肠道内的吸虫为Saccocoelioides nanii。这一发现不仅拓展了该物种的宿主范围(首次在Anablepidae科鱼类中发现),更揭示了寄生虫在极端环境中的生存能力,为理解宿主-寄生虫在极端压力下的协同进化提供了重要案例。
关键技术方法
研究团队采集阿根廷西北部硫化物热泉中的硫磺珍尼鱼样本,通过解剖获取肠道寄生虫。采用形态学测量(体长、卵大小等19项指标)进行传统分类鉴定;同时提取寄生虫DNA,扩增28S核糖体DNA(28S rDNA)、细胞色素c氧化酶亚基I(COI)和内部转录间隔区2(ITS2)序列进行分子系统发育分析,通过与GenBank中已知序列比对确认物种身份。
研究结果
形态学鉴定
寄生虫标本呈现典型的Saccocoelioides属特征:卵圆形身体,具发达的口腹吸盘。测量数据显示其体长(1.25-1.58 mm)和卵大小(长径38-45 μm)与S. nanii的描述相符,但部分个体呈现更长的后体部,这可能是对极端宿主环境的形态适应。卵形态特征明确将其归入Group A(卵长于咽部)。
分子系统学分析
基于28S rDNA、COI和ITS2序列构建的系统发育树显示,该寄生虫与已知的S. nanii种群形成高度支持的单系群(bootstrap值>90%)。值得注意的是,尽管来自极端环境,其遗传距离与常规环境中S. nanii种群的差异仅为0.2-0.8%,表明该物种具有广泛的环境适应性。
生态学意义
这是首次在Anablepidae科鱼类和极端硫化物环境中记录到S. nanii。宿主硫磺珍尼鱼的特殊生理适应性(如硫化物解毒机制)可能为寄生虫提供了独特的生存环境,而寄生虫在这种极端条件下的存活机制可能涉及抗氧化应激等分子途径。
结论与讨论
该研究通过整合分类学方法,证实了Haploporidae科吸虫S. nanii在极端环境中的存在,打破了传统认为这类寄生虫仅分布于常规水生环境的认知。研究发现,尽管栖息环境极端,该寄生虫在形态和分子水平上与常规环境种群保持高度一致性,暗示S. nanii可能具有尚未被认知的生理可塑性。
这一发现具有多重科学意义:首先,拓展了寄生虫生物地理学研究的维度,证明某些寄生虫类群能够伴随宿主共同适应极端环境;其次,为研究宿主-寄生虫在环境压力下的协同进化提供了理想模型;最后,强调在生物多样性调查中,极端环境生态系统不应被忽视。未来研究可进一步解析该寄生虫在硫化物环境中存活的具体分子机制,以及其与宿主特殊生理特征的相互作用关系。
研究团队来自阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)和拉普拉塔大学(UNLP)的CEPAVE研究中心,其成果为南美洲极端环境寄生虫多样性研究奠定了重要基础。该发现也提示,在全球气候变化背景下,寄生虫对环境胁迫的适应能力可能被低估,相关研究对预测寄生虫病分布变化具有潜在参考价值。
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