冰岛鲑科鱼类中双槽头绦虫病的分类学难题:比预期更复杂的遗传多样性解析

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases 3.1

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  研究人员针对欧洲冰岛地区鲑科鱼类中双槽头绦虫(Dibothriocephalus ditremus)与树状双槽头绦虫(D. dendriticus)的遗传结构差异展开研究,通过cox1基因测序分析192个样本,首次揭示D. ditremus存在3个远缘遗传簇(Cluster 1-3),其高遗传多样性(66个单倍型)显著高于D. dendriticus(16个单倍型)。关键发现包括:冰岛样本中一个独特单倍型(Ha31)与日本D. hottai/D. ditremus聚类高度相似,提示该物种可能存在跨洲传播或分类学争议。研究为北半球鲑鱼寄生虫的物种复合体假说提供了分子证据,发表于《Current Research in Parasitology》。

  

在寒冷的北欧水域,鲑科鱼类的腹腔中常潜伏着一种隐秘的威胁——双槽头绦虫(Dibothriocephalus ditremus)。这种寄生虫虽不感染人类,却在鸟类与鱼类间构建了复杂的生命循环。半个世纪前,分类学家曾争论欧洲北部是否存在多种双槽头绦虫,但随着形态学研究的局限,最终仅保留D. ditremus一个有效种。如今,这个历史谜题因分子生物学的进展迎来了重新审视的契机。

冰岛作为北大西洋的生态枢纽,其鲑鱼种群同时携带D. ditremus和近缘种树状双槽头绦虫(D. dendriticus)。两者共享相似的宿主(如海鸦和红喉潜鸟)与生境,但D. ditremus的感染强度始终更高。这种差异背后,是否隐藏着未被发现的遗传分化?为解答这个问题,由斯洛伐克科学院寄生虫学研究所Ivica Králová-Hromadová团队领衔的研究,首次对冰岛四个湖泊的192份D. ditremus样本展开系统遗传分析。

研究采用物种特异性PCR(针对D. dendriticus的Dd_8_F/R引物)确保样本分类准确,通过线粒体细胞色素c氧化酶亚基1(cox1)基因891 bp片段测序构建单倍型网络。比对数据涵盖欧洲(苏格兰)、亚洲(俄罗斯、日本)和北美(俄勒冈)的已发表序列,特别纳入争议物种D. hottai的日本样本。统计采用DnaSP 6计算单倍型多样性(Hd)、核苷酸多样性(π)及中性检验(Tajima’s D等)。

3.1 遗传簇的惊人分化

分析显示D. ditremus存在三个遗传距离显著的集群:Cluster 1呈星型辐射(38个单倍型),包含冰岛大部分样本;Cluster 2为树状分支(13个单倍型);Cluster 3则与Cluster 1+2差异达25-34个突变。尤为意外的是,单个冰岛样本(Ha31)与日本D. hottai/D. ditremus聚类仅差6个突变,却与其他冰岛样本相距34个突变。这种分化远超D. ditremus与D. dendriticus的种间差异(77个突变),暗示Ha31可能代表未被描述的物种。

3.2 跨洲遗传关联

全球数据整合后,苏格兰样本仅出现在Cluster 2,俄罗斯样本分布于Cluster 2-3,而北美样本单独成支。日本D. hottai与D. ditremus的完全混合聚类(遗传相似性99.1-99.9%)支持二者为同种异名,但生态偏好(淡水vs海水宿主)仍存争议。

3.3 种群动态启示

中性检验显示D. ditremus的Cluster 1存在近期种群扩张信号(Fu and Li’s F*=-3.0611, P=0.0046),而D. dendriticus则保持稳定。这可能解释前者更高的感染强度与遗传多样性。

这项研究颠覆了对北半球鲑鱼绦虫的传统认知:D. ditremus并非单一物种,而可能是一个包含隐存种的复合体。冰岛作为“遗传熔炉”,其特殊样本Ha31提示跨洲传播事件——可能是候鸟携带日本D. hottai至冰岛,或是冰川时期遗留的古老谱系。分类学上,需结合形态学与多基因数据重新评估D. hottai的有效性;生态学角度,不同遗传簇可能对应差异化的宿主适应性。

论文发表于《Current Research in Parasitology》的意义在于:为寄生虫物种界定提供了“遗传距离-生态差异”的新范式,警示水产养殖中需关注不同遗传株系的传播风险,并为北大西洋生物地理学研究提供了寄生虫视角的佐证。未来研究应扩大至格陵兰和斯堪的纳维亚样本,以追溯这些“流浪绦虫”的进化轨迹。

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