Stellen Sie sich vor, Sie wären ein durchschnittliches Krebstier, nicht größer als ein halber Millimeter, das im kalten, flüssigen Schlick der Kandalaksha-Bucht des Weißen Meeres in einer Tiefe von etwa 30 Metern lebt. Nichts verdunkelt dein extrem stabiles Leben … Aber das dauert, bis dich Parasiten angreifen und dein Leben in eine Hölle verwandeln. Ja, selbst solche mikroskopisch kleinen Krebstiere haben ihre eigenen noch mehr Miniaturparasiten und auch Krebstiere. Diese wunderbaren Nanoparasiten, die an der Abteilung für Zoologie der Wirbellosen der Moskauer Staatlichen Universität untersucht werden, werden weiter diskutiert.
Männliches Tantulocarid
- Dies ist eine ganze Klasse von Krebstieren, die einen parasitären Lebensstil auf andere Krebstiere führen. Und obwohl die ersten Vertreter der Tantulokariden bereits zu Beginn des 20. Es ist derzeit die jüngste offene Klasse von Krebstieren mit insgesamt 38 Arten.
Wer sind die Tantulocariden und warum sind sie interessant?
Erstens sind dies einige der kleinsten vielzelligen Tiere. Die Größe einer Tantulus-Larve beträgt nur 70-100 Mikrometer, noch kleiner als ein einzelliger Ciliatenschuh. Während eine solche Larve auf dem Besitzer sitzt, bemerkt er es wahrscheinlich nicht. Aber das parasitische Krebstier frisst und wächst und erreicht irgendwann die Größe der Hälfte seines Wirts.
Tantulus-Larve auf dem Wirt. Rasterelektronenmikroskopie (Skala in Mikrometer)
Wenn wir die Larve unter einem Elektronenmikroskop betrachten, sehen wir, dass sie keine Gliedmaßen am Kopf hat. Es gibt keine Kiefer oder Beine, wie bei allen anderen Krebstieren, es gibt nicht einmal empfindliche Antennen. Das einzige, was zu sehen ist, ist die kutikuläre Mundscheibe, die wie ein Saugnapf aussieht. Auf der anderen Seite hat der Tantulus einen Satz von sechs Paaren voll funktionsfähiger, gegabelter Schwimmglieder mit langen Borsten.
Wie ernähren sich diese heimtückischen Parasiten? Um eine Mahlzeit zu beginnen, findet die Tantulus-Larve eine geeignete Beute - ein Krebstier einer bestimmten Art, schwimmt darauf zu und heftet sich mit Hilfe einer speziellen Substanz, die unter der Mundscheibe abgesondert wird, an die Oberfläche. Mit Hilfe einer mikroskopischen Dosis dieses Proteinzements wird der Tantulus fest mit dem Wirt verklebt. Jetzt werden sie als Ganzes existieren. Um ein klebriges Geheimnis - Zement - zu isolieren, wird ein spezieller Rüssel verwendet, der durch eine separate Öffnung aus dem Kopf herausragt. Im Inneren des Rüssels befinden sich die Gänge der Zementdrüsen, durch die die klebrige Substanz nach außen abgegeben wird.
Ein wichtiger Punkt ist, dass Tantulocariden in der Lage sind, die Häutung ihres Wirts zu hemmen. Denn wenn er ausfällt, bleibt der Parasit auf der abgetrennten Haut und stirbt bald. Es ist schon komisch, dass sich Tanaiden oder Klauennasen-Esel, die oft von Tantulocariden befallen sind, mit kräftigen Klauen leicht von lästigen Reitern befreien können. Sie tun es jedoch nicht. Offenbar nimmt der Wirt den Parasiten tatsächlich als Teil seines Körpers wahr.
Allein der Prozess der Fütterung von Tantulokariden ist in einigen Horrorfilmen eine Anpassung wert: Der Tantulus durchbohrt die Integumente des Wirts mit einem speziellen ungepaarten Stilett, das sich in seinem Kopf befindet. Das Mandrin erstreckt sich durch die Mundöffnung nach außen und hinterlässt eine Öffnung in der Kutikula des Wirts, die nicht größer als 1 Mikrometer ist. Ist es möglich, Nahrung durch ein so kleines Loch effektiv aufzunehmen? Natürlich nicht! Daher haben die Tantulocariden einen sehr ausgeklügelten Fütterungsmechanismus entwickelt. Durch ein Loch in der Kutikula des Wirtes wächst das sogenannte "Wurzelsystem" in den Körper des Wirts, das offenbar für die Aufnahme von Nährstoffsäften sorgt.
Wurzelsystem von Tantulokariden. Konfokale Mikroskopie
Wir waren die ersten, die gezeigt haben, dass das "Wurzelsystem" eine direkte Fortsetzung des vorderen Darms des Parasiten ist. Jedoch sind noch nicht alle Geheimnisse des tantulokariden Fütterungsprozesses gelüftet. Wie ist das Eindringen von Nährstoffen durch die Kutikula des Wurzelsystems? Wo und von welchen Zellen wird diese Kutikula synthetisiert, wodurch das Wachstum des Wurzelsystems erfolgt? Diese Fragen müssen noch beantwortet werden.
Aber das Erstaunlichste an Tantulokariden ist vielleicht ihr Lebenszyklus. Sie ist sehr komplex und umfasst sexuelle und parthenogenetische Phasen. Darüber hinaus enthält der Lebenszyklus nicht nur parasitäre, sondern auch freilebende Stadien. Versuchen wir es herauszufinden.
Lebenszyklus von Tantulocarida nach Huys et al., 1993
Das Schlüsselelement des Zyklus ist die Larve - Tantulius. Nach kurzer Zeit des freien Schwimmens findet es einen Wirt, lässt sich darauf nieder und wird zu einem echten Parasiten. Außerdem kann sich ihr Schicksal auf unterschiedliche Weise entwickeln. In einem Fall wirft der Tantulus, der Nährstoffsäfte gepumpt hat, seinen gesamten Körper zusammen mit seinen Gliedmaßen ab. Es bleibt nur der Kopf, aus dessen Rückseite ein Kutikularsack zu wachsen beginnt. In diesen Sack werden je nach Bedingungen entweder weibliche oder parthenogenetische Eier gelegt, aus denen eine neue Generation von Tantulus hervorgeht.
Wenn der Tantulus dazu bestimmt ist, sich in ein Männchen zu verwandeln, werden die Körperteile und Gliedmaßen nicht verworfen, sondern verbleiben auf dem wachsenden Kutikularsack, der eine geschwollene Larve ist. Ein heranwachsendes Männchen oder Weibchen ist mit dem "Kopf" - den Überresten von Tantulus - durch eine spezielle Nabelschnur verbunden, über die ihnen Nährstoffe zugeführt werden.
Wenn Männchen und Weibchen ausgewachsen sind, werden sie aus dem Sack entlassen und werden zu recht häufig freischwimmenden Krebstieren. Ungewöhnlich nur das fast völlige Fehlen von Kopfgliedern und mikroskopisch kleiner Körpergröße. Ihre Mundanhängsel sind vollständig reduziert, was bedeutet, dass weder das Weibchen noch das Männchen essen können. Aber die sensiblen Anhängsel (einsegmentige Antennen beim Weibchen und paarweise Ästhetikstrahlen beim Männchen) sind erhalten geblieben. Sie brauchen sie nur, weil sie sich so schnell wie möglich finden, paaren und Nachkommen hinterlassen müssen.
Männliches Tantulokarid. Rasterelektronenmikroskopie
Wie sieht die männliche Tantulocarida aus? Es ist ein Krebstier mit einem großen Kopf, sechs Paaren schwimmender Gliedmaßen und einem kräftigen Penis, der sich im siebten Segment des Körpers befindet. Extrem attraktives und süßes Wesen. Und obwohl sie in der Natur selten zu finden sind, haben wir an der Biologischen Station Belomorsk der Moskauer Staatlichen Universität gelernt, wie man sie unter Laborbedingungen züchtet. Dazu fingen wir mit Parasiten infizierte Krebstiere und warteten, bis die Männchen ihre Entwicklung abgeschlossen hatten und aus dem Sack kamen. So ist es uns zum ersten Mal gelungen, eine Videoaufnahme von schwimmenden tantulokariden Männchen zu machen.
Das mysteriöseste Stadium ist jedoch, wie es sein sollte, das Weibchen. Über sie ist bisher sehr wenig bekannt. Tatsache ist, dass in der gesamten Forschungsgeschichte nur zweimal Weibchen von Tantulocarida gefunden wurden: Beide Exemplare waren noch unterentwickelt und befanden sich in den Kutikularsäcken des vorherigen Stadiums. Dennoch gelang es Wissenschaftlern, die äußere Struktur der Tantulokariden des schönen Geschlechts zu beschreiben. Sie entpuppten sich als wirklich hässliche Kreaturen: Die einzigen beiden Gliedmaßenpaare der Weibchen sind zum Schwimmen völlig ungeeignet, sie sind lang und hakenförmig und ragen ungeschickt nach vorne. Es ist möglich, dass bei Tantulocariden das Weibchen das Männchen während der Paarung hält und nicht umgekehrt!
Parthenogenetische weibliche Tantulocariden auf dem Wirt. Lichtmikroskop
Wir haben wiederholt versucht, im Weißen Meer Weibchen von Tantulocarida zu finden. Im März 2016 organisierten sie sogar eine spezielle Expedition zum BBS. Wir gingen davon aus, dass sie im Entwicklungszyklus in der Wintersaison auftreten können, wenn das Weiße Meer mit Eis bedeckt ist. Mehrere einzigartige Spezialtaucher schaufelten bei Eistauchgängen heldenhaft den kalten Schlamm auf, Schneemobile und Schneestürme wurden an den Ozeanbodengreifer angepasst, aber alles umsonst. In den Proben wurden Tantulokariden gefunden, aber es waren keine Weibchen darunter. Die Suche nach dem Weibchen dauert noch an und die Details dieser Expedition sind im Kazan Reporter beschrieben.
Alexandra Petrunina, Senior Researcher, Department of Invertebrate Zoology
Fakultät für Biologie, Staatliche Universität Moskau M. V. Lomonosov
Literatur
, 'Serratotantulus chertoprudae gen. et sp. n.(Crustacea, Tantulocarida, Basipodellidae) - ein neues Tantulocaridan aus den Tiefen des Indischen Ozeans '// Integrative and Comparative Biology, Symposium „The Biology of the Parasitic Crustacea“, 3.-7. Januar 2009. Boston, Massachusetts. S. 1-8., 'Morphologie und Ultrastruktur der definitiven Männchen von Arcticotantulus pertzovi und Microdajus tchesunovi (Crustacea: Tantulocarida)' // Zoologischer Anzeiger. 2012. V. 251. S. 223-236.
