巴西白腿燕Atticora tibialis (Cassin, 1853) (Passeriformes: Passeri: Hirundinidae) 体内发现的新种等孢子虫 (Isospora atticorae n. sp.) (Apicomplexa: Eimeriidae)

《Acta Parasitologica》：Isospora atticorae n. sp. (Apicomplexa: Eimeriidae) from the white-thighed swallow Atticora tibialis (Cassin, 1853) (Passeriformes: Passeri: Hirundinidae) in Brazil

　　

新热带区野生鸟类群落中球虫（Coccidia）的多样性目前仍被显著低估，尤其是在燕科（Hirundinidae）内部。尽管像Hirundo rustica Linnaeus, 1758这样世界性分布且广泛存在的宿主在文献中占据主导地位并已描述了三种Isospora spp.，但其他燕类的生态特征可能驱动了截然不同的寄生动态。本研究针对Atticora tibialis (Cassin, 1853)——一种严格栖息于复杂且保存完好的新热带森林生物群落中的留居型燕子，首次提供了其体内球虫寄生物的整合特征描述。研究人员在2023年和2024年期间的野外考察中，于巴西东南部的伊塔蒂亚亚国家公园（Itatiaia National Park）使用雾网捕获了三只白腿燕，并收集了其粪便样本。卵囊（Oocysts）通过标准的漂浮法和形态学分析进行了处理。分子鉴定通过从分离出的卵囊中提取基因组DNA（gDNA），并对线粒体细胞色素c氧化酶亚基1（cox1）基因的一个位点进行测序来完成。系统发育树采用贝叶斯推断（BI）和最大似然法（ML）进行重构。其中一只鸟类对球虫呈阳性（感染率为33.3%），因此研究人员在此正式提出一个新物种：Isospora atticorae Dorna-Santos et Berto n. sp.。孢子化卵囊呈梨形，平均大小为24 × 21 μm。在寄生于同一宿主科的同属物种中，一个独特且显著的区别特征是具有明显的卵膜孔（Micropyle）。存在单个坚固的极粒（Polar granule），且无卵囊残体（Oocyst residuum）。孢子囊呈椭圆形至柠檬形，平均大小为16 × 10 μm。具有斯提达体（Stieda body）和亚斯提达体（sub-Stieda body）。在蠕虫形的子孢子（Sporozoites）之间散布着孢子囊残体（Sporocyst residuum），子孢子内含有折光体和一个几乎难以辨认的细胞核。获得的cox1基因序列完全一致，并与来自雀形目（Passeri）鸟类体内的Isospora spp.具有97–99%的相似度。在系统发育树中，I. atticorae n. sp.聚类于一个具有良好支持且与雀类相关的Isospora spp.单系群内，与来自Serinus canaria (Linnaeus, 1758)和Turdus migratorius Linnaeus, 1766的Isospora spp.紧密聚为一支。I. atticorae n. sp.的特征描述突显了A. tibialis受限的分布范围和对森林的依赖性如何在新热带生物群落中促进了寄生虫的局部多样化以及狭窄的宿主特异性，这与广泛分布的迁徙型燕子体内的寄生动态形成鲜明对比。在全球范围内，I. atticorae n. sp.被确立为燕科家族中首个通过线粒体位点测序并从整合视角进行鉴定的代表物种，同时也是该鸟类家族中第五个被正式命名的物种，且是新热带区域的首次记录。

新热带地区野生鸟类群落中球虫的多样性目前仍被显著低估，尤其是在燕科内部。尽管像Hirundo rustica这样分布广泛的宿主在文献中占据主导地位，但其他燕类独特的生态特征可能促成了不同的寄生动态。目前对于严格栖息于复杂且保存完好的新热带森林生物群落中的留居型燕子——Atticora tibialis，其体内的球虫寄生物尚无系统的整合特征描述。为填补这一空白，研究人员在巴西东南部的伊塔蒂亚亚国家公园开展了研究，旨在通过形态学与分子生物学相结合的整合分类学方法，对白腿燕体内的球虫进行形态描述和分子鉴定，以探究其寄生动态、宿主特异性以及系统发育关系。该项研究成果已发表在《Acta Parasitologica》期刊上。

本研究的样本队列来源于2023年和2024年期间在巴西东南部伊塔蒂亚亚国家公园Ruy Braga步道捕获的3只白腿燕样本。在技术方法上，研究人员主要利用了以下关键技术：首先在室温下使卵囊孢子化后，利用Sheather氏饱和糖溶液离心漂浮法收集卵囊，并在显微镜下进行形态学和形态计量学观察与绘图；其次在分子层面，分离卵囊并提取基因组DNA后，使用聚合酶链式反应（PCR）扩增线粒体细胞色素c氧化酶亚基1（cox1）基因的特定座位，同时利用Sanger测序及BLAST进行序列比对；最后利用贝叶斯推断和最大似然法重构系统发育树，并结合外部群进行物种系统进化关系分析。

样本 prevalence 和物种描述
通过对捕获样本的粪便检查，研究发现3只鸟类中有1只呈阳性，感染率为33.3%。基于卵囊的形态学特征，研究人员将其归为等孢子虫属，但这与以往在燕科宿主中描述的任何等孢子虫物种均不匹配。因此，研究人员正式提出将其命名为新物种：Isospora atticorae Dorna-Santos et Berto n. sp.。新种的特征包括：孢子化卵囊呈梨形，平均大小为24.4 × 21.2 μm；两层卵囊壁，具有明显且独特的卵膜孔；无卵囊残体，存在单一且坚固的极粒。孢子囊呈椭圆形至柠檬形，具有斯提达体和亚斯提达体；在蠕虫形的子孢子之间分布有孢子囊残体，子孢子含有折光体和难以辨认的细胞核。通过对比，该新种因具有卵膜孔而在同科寄生的同属物种中独具一格。

分子和系统发育分析
基于cox1基因的测序结果表明，该新种的序列与来自雀形目（Passeri）不同科鸟类的Isospora spp.具有97–99%的高相似性，其中与来自巴西的Isospora canaria和一种未命名的Isospora sp.相似度最高。系统发育树显示，I. atticorae n. sp.与I. canaria聚为姐妹群，并与来自Turdus migratorius的Isospora sp.紧密聚为一支。这些结果与其同属其他具有高基因型相似度和亲缘关系的物种聚类在同一单系群内的现象相一致。虽然宿主在科属间的亲缘关系较远，但这种系统发育模式揭示了这些寄生虫的共同祖先可能感染了 basal passerid oscine bird，体现了由狭窄宿主特异性驱动的宿主-寄生物共物种形成模式。

研究的讨论部分探讨了宿主生态特征对寄生动态的影响。与具有高扩散能力且在广阔区域促进基因交流的迁徙型燕子H. rustica不同，A. tibialis作为严格局限于湿润森林环境的非迁徙留鸟，其地理和生态隔离状态驱动了局部的寄生物多样化过程，有力支持了该新种形态和分子上的独特性。此外，由于燕科并非野生动物走私的主要目标，排除了人为因素导致寄生虫跨地理区系传播的可能性，进一步佐证了此新种由自然地理隔离塑造的独有形态组合（如明显的卵膜孔）。在传播途径方面，推断其可能借助在觅食飞行时误食携带卵囊的空中昆虫进行传播。尽管仅在单一个体中检出少量卵囊，但宿主罕见的捕获率、典型的形态型以及卵囊完好的结构排除了环境假寄生假说。研究最终总结并归纳了结论：基于巴西伊塔蒂亚亚国家公园白腿燕粪便样本中的新种Isospora atticorae与同属物种在形态学和cox1基因序列上的显著差异，确立了其系统地位。该研究发现并确证了I. atticorae为全球范围内首个通过线粒体基因测序从整合分类学视角进行描述的燕科球虫，同时也是燕科中第五个正式命名的物种及新热带区的首次记录。研究突出了宿主生态特性与新热带区局部寄生物多样化及宿主特异性的紧密关联，极大地补充了新热带区燕科球虫的多样性与系统发育认知。