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Una nuova minaccia per gli anfipodi d'acqua dolce

I ricercatori scoprono un nuovo parassita ciliato che colpisce le popolazioni di anfipodi.

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Gli anfipodi sono piccole creature che si trovano in ambienti d'acqua dolce e giocano un ruolo fondamentale nella rete alimentare dei ruscelli. Sono una fonte di cibo importante per molti animali più grandi e contribuiscono alla decomposizione della lettiera fogliare, essenziale per il ciclo dei nutrienti negli ecosistemi acquatici. Questa decomposizione aiuta a rendere i nutrienti disponibili per altri organismi.

Il Ruolo dei Parassiti negli Anfipodi

Come molti organismi, anche gli anfipodi possono essere colpiti dai parassiti. Alcuni di questi parassiti appartengono a un gruppo specifico chiamato ciliati. I ciliati sono protozoi microscopici che possono vivere su o dentro altri organismi. Alcuni ciliati possono stabilire una relazione stretta con i loro ospiti e, in alcuni casi, possono essere dannosi.

Un gruppo specifico di ciliati, la famiglia Collinidae, è stato osservato infettare gli anfipodi d'acqua dolce. Questi parassiti possono riprodursi all'interno dei loro ospiti e possono causare problemi di salute significativi per gli anfipodi, inclusa una diminuzione della massa muscolare e del fitness generale.

Il Ciliato Nuovamente Identificato: Metacollinia emscheri

Una ricerca recente ha introdotto una nuova specie di ciliato chiamata Metacollinia emscheri. Questa specie è stata trovata all'interno di due tipi di anfipodi, Gammarus pulex e Gammarus fossarum, nella regione di Boye, in Nordrhein-Westfalen, Germania.

La scoperta di M. emscheri è importante poiché mette in evidenza il potenziale di varie infezioni parassitarie negli ecosistemi d'acqua dolce. Questo ciliato specifico può viaggiare attraverso il flusso sanguigno del suo ospite, causando malattie che potrebbero influenzare la capacità dell'anfipode di sopravvivere nel suo ambiente.

La Raccolta degli Anfipodi

Per studiare questo nuovo ciliato, i ricercatori hanno raccolto anfipodi da diverse località all'interno dell'area di bacino di Boye tra dicembre 2022 e marzo 2024. Durante la prima raccolta, si sono concentrati sull'identificazione di parassiti microsporidi. Tuttavia, alla fine hanno trovato un anfipode infettato dal ciliato appena scoperto e hanno deciso di raccogliere ulteriori campioni.

Gli anfipodi sono stati tenuti in vita e analizzati entro sei ore dalla raccolta. Diversi parti dell'anfipode sono state preservate per vari tipi di analisi, come l'esame della loro struttura al microscopio.

Istologia: Capire l'Infezione

L'analisi istologica, che guarda alla struttura dei tessuti, ha mostrato che M. emscheri si diffonde attraverso l'emolinfato del suo ospite. Questa diffusione ha causato un'infezione sistemica, danneggiando la salute generale dell'anfipode. I ricercatori hanno osservato che la presenza di questo ciliato ha portato a una riduzione visibile della massa muscolare nei soggetti infetti, il che potrebbe ostacolare la loro capacità di nuotare e nutrirsi correttamente.

Negli anfipodi infetti, i ricercatori hanno trovato molti organismi ciliati che si divisano attivamente nell'emolinfato, ma non hanno visto alcuna risposta immunitaria dall'ospite, indicando che gli anfipodi potrebbero non essere in grado di combattere efficacemente l'infezione.

L'Effetto di M. emscheri sulle Popolazioni Ospiti

La presenza di M. emscheri nelle popolazioni di anfipodi può avere un impatto significativo sulle dinamiche di quelle popolazioni. Se molti anfipodi in un'area diventano infetti, il numero complessivo di individui sani potrebbe diminuire. Questo declino può avere effetti a cascata su tutto l'ecosistema, poiché molti pesci e altri predatori fanno affidamento sugli anfipodi come fonte di cibo tutto l'anno.

Gli anfipodi sono cruciali per la decomposizione della lettiera fogliare, che fornisce nutrienti per i microrganismi e altri organismi acquatici. Se gli anfipodi infetti sperimentano una ridotta efficienza alimentare, la decomposizione della materia organica nell'acqua potrebbe rallentare, influenzando la rete alimentare e la salute generale dell'ecosistema.

Come si Diffonde M. emscheri

Il metodo esatto con cui M. emscheri infetta gli anfipodi è ancora incerto. Si ritiene che parassiti simili possano richiedere che l'ospite subisca qualche tipo di infortunio affinché il ciliato possa entrare nel corpo. Gli anfipodi adulti spesso partecipano a competizioni fisiche durante l'accoppiamento, il che potrebbe portare a infortuni che li rendono più vulnerabili a infezioni.

Le infezioni possono anche verificarsi quando singoli anfipodi portano già altri parassiti, poiché questo può indebolire il loro sistema immunitario. Anche se alcuni individui infetti sono stati trovati con parassiti aggiuntivi, la maggior parte di essi non mostrava segni di infezioni multiple.

C'è anche la possibilità che M. emscheri abbia un ciclo di vita più complesso che prevede di vivere all'esterno dell'ospite in qualche fase. Sono state identificate alcune proteine simili a quelle trovate in altri organismi marini, suggerendo che altri gruppi come gli isopodi potrebbero ospitare parassiti correlati.

Significato Ecologico di M. emscheri

Nonostante la scarsa comprensione del suo ciclo di vita, il significato ecologico di M. emscheri non può essere sottovalutato. Con tassi di infezione che raggiungono il 21% in alcuni gruppi di anfipodi, questo parassita potrebbe avere un impatto notevole sulle popolazioni di anfipodi. Il danno al tessuto muscolare potrebbe ostacolare la capacità degli anfipodi infetti di nuotare efficacemente e di impegnarsi in attività essenziali, come nutrirsi e riprodursi.

Poiché gli anfipodi sono integrali per gli ecosistemi d'acqua dolce, il declino delle loro popolazioni potrebbe innescare cambiamenti nelle dinamiche della comunità. Meno anfipodi potrebbero portare a meno risorse per pesci e altri predatori durante specifici periodi dell'anno.

Classificazione del Nuovo Ciliato

M. emscheri è stato classificato all'interno della famiglia Collinidae di ciliati. Morfologicamente, mostra alcune somiglianze con altri ciliati ben noti, ma le sue caratteristiche uniche suggeriscono che merita la designazione di nuova specie.

I ricercatori hanno notato che questo ciliato condivide caratteristiche simili con un'altra specie chiamata M. luciensis; entrambe hanno caratteristiche strutturali specifiche, ma M. emscheri ha meno kinsecti. Questa classificazione aiuta gli scienziati a comprendere meglio le relazioni tra diverse specie di ciliati e i loro ospiti.

Conclusione

La scoperta di Metacollinia emscheri apre nuove porte nella comprensione delle interazioni tra parassiti e i loro ospiti, in particolare negli ecosistemi d'acqua dolce. Gli anfipodi sono cruciali per mantenere la salute di questi sistemi e capire come parassiti come M. emscheri li influenzano può aiutare a gestire efficacemente le loro popolazioni e gli ecosistemi.

Il fatto che M. emscheri possa infettare più specie di anfipodi suggerisce che potrebbe essere relativamente diffuso, anche se la sua presenza potrebbe variare in diversi ambienti. Sarà necessaria una continua ricerca per comprendere appieno le implicazioni di queste relazioni parassitarie per gli anfipodi e la salute generale degli ecosistemi d'acqua dolce.

Fonte originale

Titolo: Metacollinia emscheri n. sp., a novel sanguicolous apostome ciliate of freshwater amphipods (Gammarus spp.)

Estratto: We describe a novel sanguicolous parasitic ciliate, Metacollinia emscheri n. sp., found in the freshwater amphipods Gammarus pulex and G. fossarum. This ciliate infected up to 20% of the amphipods collected in a German stream catchment, the Boye, a tributary of the river Emscher. The ciliate showed morphological characteristics fitting the genus Metacollinia. Different life stages of variable size occurred simultaneously in the hemocoel throughout the hosts body. The tomont had 40-47 slightly spiraled kineties, a non-ciliated cortical band, a large macronucleus, and contractile vacuoles arranged in rows or scattered throughout the cytoplasm. The protomites/tomites with nine somatic kineties presented evidence of the buccal kineties x, y, and z reminiscent of those of the order Foettingeriida. Phylogenetic analyses of the 18S rRNA and COI regions confirm the ciliate placement in the Collinidae and a close relatedness to the type species of the genus Metacollinia, Metacollinia lucensis. Hence, we formally describe this parasite as Metacollinia emscheri n. sp. The systemic infections observed in histological preparations and the pathogenicity of Metacollinia emscheri n. sp. suggest that this parasite might influence host population dynamics. Given the ecological importance of amphipods as keystone species in freshwater ecosystems, an outbreak of this parasite might indirectly impact ecosystem functioning.

Autori: Sebastian Prati, S. Rueckert, D. Grabner, B. Sures, J. Bojko

Ultimo aggiornamento: 2024-07-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602951

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602951.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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