Некоторые аномалии в формировании тел у лягушек и жаб происходят из-за воздействия на земноводных паразитов — трематод Strigea robusta, утверждают ученые ТюмГУ. Открытие может быть полезно для изучения процесса различных мутаций и сохранения популяций водоплавающих птиц, считают в вузе. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological and Integrative Physiology.
История обнаружения морфологических аномалий у лягушек насчитывает уже более 70 лет, отметили в Тюменском государственном университете (ТюмГУ). Впервые их обнаружил известный французский биолог Жан Ростан еще в 1952 году, он начал изучать явление полидактилии у земноводных, биолога заинтересовали случаи избыточных пальцев у жаб и лягушек.
Вначале французские исследователи заподозрили ряд наследственных отклонений у конкретной популяции, но выведенное потомство особей оказалось совершенно нормальным, рассказали специалисты вуза.
Когда Ростану доставили других земноводных с отклонениями из того же водоема, биолог обнаружил у них более масштабные изменения в строении тел — крупные костные наросты, укороченные и выгнутые конечности, выраженные покраснения на коже. Он назвал этот синдром "аномалией P".
В середине XX века предполагали, что причина изменения физического строения заключается в инфекционном агенте из окружающей среды — вероятно, онкогенном вирусе. Вирусная гипотеза преобладала в науке на протяжении нескольких десятилетий, заметили в университете.
Примеры аналогичных деформаций начали массово обнаруживать у амфибий в регионах США в 90-х годах. Тогда американские специалисты впервые выдвинули гипотезу, что причина отклонений может заключаться в специфических паразитах у особей лягушек.
В 1999-м году был обнаружен паразит Ribeiroia ondatrae, из-за которого у североамериканских земноводных появлялись избыточные конечности.
Когда в 2016 году “аномалию P” выявили и в Пензенской области, то появилась возможность для комплексного расследования причин загадочных деформаций амфибий российскими учеными. По словам специалистов ТюмГУ, в том же году отечественные биологи начали проверять трематодную гипотезу, исследуя моллюсков.
“Именно моллюски являются первыми промежуточными хозяевами для всех паразитических червей трематод, которых в водоеме обнаружилось с избытком. Мы подсаживали личинок паразитов к головастикам земноводных. Выяснилось, что заражение только одного из всех трематод, паразита Strigea robusta, в организме зеленых лягушек вызывает изучаемые отклонения”, — рассказал старший научный сотрудник лаборатории экологической генетики и метагеномики ТюмГУ Антон Свинин.
Он добавил, что по результатам недавних исследований жабы также подвержены морфологическим изменениям из-за паразитирования этих червей.
На данный момент ученые пытаются выявить молекулярный ответ организма хозяина на внедрение паразита. Основной вопрос заключается в том, как именно деятельность паразитов приводит к блокированию либо усилению транскрипции конкретных генов и изменению фенотипа.
“Интересно, что церкарии (личинки Strigea robusta) внутри организма формируют свою оболочку (цисту), формируя метацеркарии и, вероятно, выделяют в головастика лягушки морфоген, представляющий продукт вторичного метаболизма, который вызывает наблюдаемые отклонения в облике животного. Такое воздействие избирательно — есть виды амфибий, не подверженные такому влиянию”, — добавил Свинин.
Ученый обратил внимание, что измененный фенотип амфибий под действием морфогена похож на некоторые наследственно обусловленные деформации конечностей у позвоночных, например, у мышей и даже у человека.
Но, если для людей Strigea robusta не представляют опасности, то для водоплавающих птиц могут быть угрозой. Окончательными хозяевами паразита на территории России являются утки. Трематоды присасываются к стенкам их кишечника. У птиц обнаруживали повреждение кишечника при инвазии паразитарными червями, уточнили в вузе.
Исследователи продолжают изучать моллюсков из водоемов разных территорий РФ, чтобы точно определить места обитания Strigea robusta. Когда такая карта будет составлена, специалисты смогут предостеречь фермеров и представителей животноводства от выгула водоплавающих птиц в конкретных локациях, уточнили в вузе.
Также одной из потенциальных перспектив работы Свинин называет поиск морфогена, выделяемого церкариями в организмы носителей. Он может дать фундаментальное понимание влияния некоторых органических веществ на рост живых организмов, считает специалист.
Исследование проводится в рамках гранта РНФ “Механизмы индукции тератогенеза у амфибий под действием трематоды Strigea robusta”.