Научно-технологический центр по экологии и сельскохозяйственному использованию водно-болотных угодий при Университете Янцзы (провинция Хубэй, Китай) разрабатывает высокопроизводительные методы для агропромышленного комплекса страны. Китайские специалисты рассматривают варианты эксплуатации рисовых полей и параллельного разведения аквакультуры. В процессе экспериментов учёные обнаружили , что заселяемая рыба – рисовый угорь – была заражена червями неизвестного происхождения.
Китайские комплексные хозяйства, совмещающие растениеводство и рыбоводство, имеют давнюю историю. На обильно обводнённых рисовых полях образуется биомасса (насекомые и моллюски), являющаяся кормовой базой для рыб, которые в свою очередь уничтожают вредителей, что даёт возможность аграриям снижать количество используемых пестицидов. По сути, зарыбленные рисовые плантации являются универсальными агроценозами. Рис, как известно, – основная сельхозкультура для большинства стран Юго-Восточной Азии, а азиатский болотный угорь, он же рисовый угорь (Monopterus albus), – один из главных источников протеина для местного населения.
Эксперименты по разведению рисовых угрей проводились в рыбоводных бассейнах Исследовательского центра экономически значимых водных животных при Университете Янцзы. В специальные ёмкости, установленные в оранжерейных сооружениях, был помещён грунт с рисовых полей и растительность. Рыба, заселённая в искусственные водоёмы, вылавливалась в прудах в окрестностях городского округа Цзинчжоу (провинция Хубэй). Обнаруженная заражённость рыбы червями вызывала вопросы у исследователей и бросала тень на проект. Предполагалось, что это пиявки, однако, в настоящий момент в Китае нет опытных специалистов, изучающих данный подкласс кольчатых червей.
Для определения паразитирующего на рыбе вида сотрудники университетского центра Янцзы решили обратиться к группе российских учёных из Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск), которые занимают лидирующие позиции в мире по данному вопросу.
Как отмечает директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов, уже по первым фото, присланным китайскими коллегами, стало ясно, что это новый для науки, ранее не описанный вид, предположительно относящийся к роду гемиклепсис (Hemiclepsis). Задачу по уточнению рода и описанию нового вида усложняла начавшаяся в 2020 году пандемия COVID-19. К тому же китайские законы запрещают пересылать в другие страны образцы фауны для проведения морфологических и анатомических исследований, поэтому международная группа работала дистанционно.
– Это первый вид, который мне пришлось описывать полностью в удалённом формате, не держа в руках оригинальные образцы. При этом мы регулярно консультировали китайских коллег, и они провели всю техническую работу на высоком уровне, – рассказывает Иван Болотов. – Руководствуясь нашими подробными инструкциями, они выполнили специальные продольные срезы отобранных образцов, сделали их окраску, чтобы на срезах были видны детали внутреннего строения, органы тела, сделали фотографии для описания особенностей морфологии, внешнего строения. Используя фотографии, мы сделали схему внутреннего строения пиявки и подготовили детальное таксономическое описание нового вида. Типовые образцы этих пиявок были депонированы в Институте гидрологии Китайской академии наук
Используя лабораторные протоколы, присланные российскими учёными, китайские специалисты также провели молекулярный анализ с расшифровкой последовательностей двух ДНК-маркеров: гена субъединицы I митохондриальной цитохром-с-оксидазы (COI) и ядерной 18S рибосомной РНК (18S рРНК). Эти данные были необходимы для уточнения родовой принадлежности новой пиявки.
Новый вид получил название Hemiclepsis yangtzenensis C. Yang & Bolotov, 2021 – в честь реки Янцзы, в бассейне которой и обитает обнаруженная пиявка.
Открытый вид имеет свою специфику. Во-первых, китайская пиявка очень мелкая: максимальный размер половозрелой взрослой особи составляет всего 4 мм. Во-вторых, она имеет абсолютно прозрачные покровы, через которые видны зелёные пигментные клетки, поэтому пиявка имеет зеленоватый окрас. От других сородичей её также отличает очень большая задняя присоска с характерным сетчатым рисунком и две пары хорошо развитых каплевидных глаз.
– Построенное нами филогенетическое дерево показало, что это совершенно обособленный вид, который генетически отличается от всех остальных гемиклепсисов. Судя по всему, основную часть жизненного цикла пиявка проводит с хозяином. Чтобы быть максимально незаметной, она эволюционировала – приобрела очень мелкие размеры, покровы стали прозрачными. Вероятнее всего, этот вид формировался в ходе адаптации к единственному хозяину – рисовым угрям, – предполагает Иван Болотов.
Учёные не исключают, что Hemiclepsis yangtzenensis может подстраиваться под окраску хозяина. По крайней мере, в китайских водоёмах преобладают угри-хозяева с зелёным или жёлто-зелёным оттенком. Также предполагается, что ареал пиявки гораздо шире городского округа Цзинчжоу. Как минимум, это бассейн реки Янцзы в пределах ареала рисовых угрей.
Находка важна в контексте развития пресноводной аквакультуры в Китае. Пиявки представляют опасность для рыбы: в местах массового поселения пиявок на коже рыбы образуются некрозы, а дальнейшее попадание грибковых и бактериальных инфекций приводит к истощению и гибели.
Российские учёные предложили китайским коллегам вести мониторинг аквакультуры рисовых угрей на предмет присутствия Hemiclepsis yangtzenensis. Существуют методы снижения рисков заражения водоёмов пиявками. При этом биологи предполагают, что открытый в этом регионе Китая вид может быть далеко не единственным.
Статья с описанием нового вида опубликована в высокорейтинговом журнале Parasitology Research.
