感染安第斯山脉南部特有种南方鹦哥(Enicognathus ferrugineus)的南方白细胞虫新种Leucocytozoon australis sp. nov.(顶复门:血孢子虫目:白细胞虫科)的形态描述与分子特征
《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》:Morphological description and molecular characterization of
Leucocytozoon australis sp. nov. (Apicomplexa: Haemosporida: Leucocytozoidae) infecting the Austral parakeet (
Enicognathus ferrugineus), an endemic parrot from the Southern Andes.
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研究人员描述并命名了感染野生鹦形目(Psittaciformes)鸟类的第一个白细胞虫属(Leucocytozoon)新种——南方白细胞虫(Leucocytozoon australis sp. nov.)。该寄生虫感染安第斯山脉南部特有种南方鹦哥(Enico
研究人员描述并命名了感染野生鹦形目(Psittaciformes)鸟类的第一个白细胞虫属(Leucocytozoon)新种——南方白细胞虫(Leucocytozoon australis sp. nov.)。该寄生虫感染安第斯山脉南部特有种南方鹦哥(Enicognathus ferrugineus)。通过分子检测,研究人员在宿主中发现两个不同的细胞色素b(cytochrome b)单倍型(haplotypes),即谱系ENIFER01和ENIFER02,二者在约750 bp片段上有7个核苷酸差异(0.93%),其中一个导致异亮氨酸→缬氨酸的保守氨基酸替换。感染见于相距约1500公里的两个宿主种群。形态学分析基于单一谱系(ENIFER01)感染的血涂片,描述了配子母细胞(gametocyte)的形态特征,并将其与近缘种L. bennetti区分。系统发育分析显示,这两个谱系与南美雀形目(Passeriformes)宿主的白细胞虫谱系形成高支持度亚支。受血孢子虫感染的鹦形目鸟类通常具有杂食性食性,这与野外观察一致。
论文解读:安第斯南部鹦哥中的白细胞虫新种Leucocytozoon australis
鸟类血孢子虫(Apicomplexa: Haemosporida)是一类多样性极高的寄生虫,包括疟原虫属(Plasmodium)、住血原虫属(Haemoproteus)和白细胞虫属(Leucocytozoon)等。长期以来,形态学描述与分子数据之间存在显著脱节:约300个形态种与MalAvi数据库中数千条分子谱系无法一一对应,而白细胞虫属中超过1500条谱系中仅有不到2%能可靠连接到已描述种。白细胞虫通常由蚋(Simuliidae)传播,其幼虫需要低温、富氧的流水环境,因此在美洲呈现出随纬度升高感染增加的趋势。然而野生鹦形目(Psittaciformes)宿主中的血孢子虫感染极为罕见,仅有少数圈养鹦鹉的报道,且从未有从野生鹦鹉宿主描述白细胞虫种。南方鹦哥(Enicognathus ferrugineus)是南安第斯森林特有的鹦鹉,其分布南界达54°S,但对该物种血液寄生虫的认知长期空白。此前研究曾在相距约1500公里的智利纳瓦里诺岛和阿根廷巴里洛切地区检测到一种未命名的白细胞虫谱系,但缺乏形态和分子数据。本研究旨在填补这一空缺,对该寄生虫进行完整的形态与分子表征,并建立新种。
研究人员分析了2004年至2021年间采集的18只南方鹦哥样本,样本来源包括智利纳瓦里诺岛(最南端,约55°S)和阿根廷巴里洛切地区(约41°S),涵盖FTA卡保存的血液、肝脏以及血涂片。形态学部分采用姬姆萨(Giemsa)和May–Grünwald–Giemsa染色法处理血膜,通过光学显微镜观察并测量配子母细胞及寄主细胞参数。分子部分从FTA卡样本提取DNA,PCR扩增白细胞虫细胞色素b(cytochrome b)基因片段(引物L180/L970),该片段包含标准条形码区HaemFL–HaemR2L,测序后与MalAvi数据库比对。系统发育分析基于745 bp的cytb序列(98条序列),采用最大似然法(IQ-TREE)和贝叶斯法(MrBayes)构建系统树。
结果部分分为六个方面。
3.1 感染率:PCR检测显示8/18(44.4%)阳性,血涂片检查5/8(62.5%)阳性,两种方法联合检测10/18(55.6%)阳性。感染可见于所有采样时期和区域,且两种方法互补,存在涂片阳性但PCR阴性的个体。
3.2 谱系及其分布:获得两个新的cytb单倍型,按MalAvi命名规则记为ENIFER01(GenBank PZ371351)和ENIFER02(PZ371352),二者在数据库中均无完全匹配。两谱系在约750 bp片段上相差7个核苷酸(0.93%),其中6个为同义替换,1个导致异亮氨酸→缬氨酸变化。两种谱系可单独感染或混合感染,其中ENIFER01在南部和北部均有发现,而ENIFER02和混合感染仅见于北部地区。
3.3 系统发育分析:系统发育树显示白细胞虫属为单系。两个新谱系与来自南美雀形目鸟类(如Scytalopus sp.、Ochthoeca rufipectoralis、O. pulchella、Syndactyla rufosuperciliata、Drymophila caudata)的5条序列构成支持率极高的亚支(ML/BI=100/99),二者互为姐妹谱系,但支持率中等或偏低,与二者极低的分化程度相符合。
3.4 形态描述:基于纳瓦里诺岛单一ENIFER01感染的血涂片(正模标本),建立新种Leucocytozoon australis sp. nov.。大配子母细胞(macrogametocyte)轮廓不规则,寄主细胞核明显不规则且常不覆盖配子母细胞周长的一半;胞质中偶见空泡和volutin颗粒;寄主细胞偶尔去核。小配子母细胞(microgametocyte)与大配子母细胞相似,但具有血孢子虫典型的性二态性,核更大且弥散。形态测量数据详见原文。
3.5 备注:与近缘种L. bennetti相比,L. australis的寄主细胞及其核轮廓更不规则,配子母细胞和细胞核更大,小配子母细胞核通常延长而非近圆形,且核仁不明显。这些特征足以区分两个物种。
3.6 分类学总结:正模标本为纳瓦里诺岛采集的Giemsa染色血涂片,存放于西班牙自然历史博物馆(MNCN 35/270);副模标本包括混合感染涂片等,保存于国际鸟类血孢子虫参考中心(IRCAH)等机构。
讨论部分指出,新种身份的认定基于多个证据:宿主为从未记录过白细胞虫的野生鹦形目;两个cytb谱系均为数据库未收录的新谱系;形态特征与已知物种L. bennetti不同。尽管形态学差异可能细微,但综合证据支持独立种地位。两个谱系最可能代表种内变异,因为单谱系感染为主,且两种谱系可独立感染同一宿主,与线粒体异质性假说不符,但需核基因标记进一步确认。蚋在巴塔哥尼亚的冷水溪流中丰富,符合当地传播条件;南方鹦哥的群居性和洞穴巢栖息行为可能增加媒介接触机会,而其杂食性食性(补充昆虫幼虫等动物性食物)也被认为与血孢子虫感染相关。虽然未观察到临床症状,但慢性感染可能对宿主的繁殖或存活产生隐性影响。
总之,本研究首次从野生鹦形目宿主描述了白细胞虫新种Leucocytozoon australis sp. nov.,感染范围跨越约1500公里的安第斯南部。该寄生虫包含两个密切相关的新谱系,最简约的解释是种内变异,并在部分宿主中共同感染。未来需澄清第二谱系是否代表独立隐存种、鉴定传播媒介蚋的种类,并评估感染对该特有鹦鹉的适合度影响。