组织学和粘液组织化学的皮肤和身体的墙海洋多毛纲的虫子,Ophryotrochan . sp。(环节动物门:Dorvilleidae)与虹鳟鳟鱼笼网站在纽芬兰的南部海岸

文摘

组织学和粘液组织化学的皮肤和身体的墙海洋多毛纲的虫子,Ophryotrochan . sp。(环节动物门:Dorvilleidae)与虹鳟鳟鱼笼网站在纽芬兰的南部海岸。一种新的多毛纲的(Ophryotrochan . sp。(环节动物门:Dorvilleidae)被发现从沉积物下面虹鳟鳟鱼笼子在纽芬兰的南海岸,加拿大。观察生物产生的网络团体个人将驻留的粘液。问题的性质和细胞源粘液在本研究解决。蠕虫被从下面笼子和样品送到实验室,其中一些人固定的组织学研究表皮和相关的粘液组织化学。体壁被组织成段的外表皮彩色强烈酸性黏多糖。表皮变薄,由松散的纤维结缔组织层。通道分离各个段内衬细胞阿尔新蓝染色阳性。黏液状的细胞分泌物出现厚而粘滞,强烈与阿尔新蓝染色和高碘酸希夫试剂。这是指出,横向通道是通过第二个连接通道贯穿前/后轴。粘液分泌的作用进行了探讨。

1。介绍

水产养殖的影响在海洋底栖动物的多样性低于笼子已经深入研究[1- - - - - -4]。已经观察到,随着笼子下微环境的变化随着时间的推移,底栖生物群落(也4]。大多数的这些影响是由于过度沉积导致饲料颗粒和粪便1,3]。有机沉积物的堆积会导致高硫含量和低氧条件由于微生物活动的增加在沉积物表层(5]。只有动物能够耐受低氧可以在这些条件下(3,6- - - - - -8]。它已经表明,一些硫化底栖动物是宽容(例如,一些多毛纲的物种)9- - - - - -12]。机会多毛纲的复合物(信息公开化)经常鲑鱼和鳟鱼鳟鱼笼子底下发现网站和被认为是底栖生物的影响与水产养殖活动的一项指标。存在/没有这些“指示器”物种或动物区系组和长须鲸水产养殖网站显示转换从低(背景)水平的有机质沉积率高造成的未耗尽的饲料颗粒和鱼类粪便在低的地区,运输(8,10,12,13]。

密集salmonid水产养殖南海岸的纽芬兰和拉布拉多已经发生了大约30年(14]。典型,水产养殖网站在这方面是相当深(> 100)底部。最近的调查该地区物种多样性在笼子的网站显示大组合的发生多毛纲的蠕虫(未发表的数据)。样本从这些组合表明,在场的蠕虫是一个新物种,Ophryotrocha环节动物家族的n . sp. Dorvilleidae (g .功能Pohle和h但个人沟通)。一般来说,Ophryotrocha sp。很小的机会多毛纲的蠕虫家族Dorvilleidae环节动物。Thornhill et al。15)提供一个很好的描述的基本生活历史特征的属。他们通常表现出一个圆形或钝口前叶和setigers截然不同。下巴已经指出,这组和最有趣的特性之一是最常见的描述类型。它们通常存在于软沉积物污染和营养丰富的栖息地,如港口、似乎吃各种各样的食物中发现的类型底物(如细菌、真核微生物,和碎屑)(15,16]。虽然相对较低的人口密度已经注意到在一些常见物种的研究,有些人投机取巧或压力宽容和可以达到高丰富环境可以抑制其他生物(15]。这些丰富的栖息地包括whale-falls和有机环境下salmonid水产养殖笼网站(17]。

虽然小目前已知的基本生物学的新物种Ophryotrocha及其在生态环境的作用在水产养殖的笼子里,一些初步的现场和实验室观测表明,他们生产和经常驻留在粘液复合物或网络。这些复合物的功能在这个物种和环境尚不清楚。然而,粘液生产的重要性和功能一直在探索其他蠕虫物种包括一些属的Ophryotrocha(15,18]。例如,一些多毛纲的物种(例如,Paralvinella palmiformis)深海热液喷口附近的居民已经注意到产生持续分泌的粘液(19]。建议,在这个物种,目的可能是明确的体壁颗粒碎片或其他相关物种消除累积毒素,也就是说,元素硫或金属硫蛋白19]。在一些Ophryotrochasp.粘液被指出与生殖行为包括mucous-lined管的生产和轨迹15]。粘液的过度生产的纽芬兰物种也表明一些生理和/或生态重要性虽然还不清楚重要性。本研究是一项调查,旨在描述皮肤的组织学和体壁,识别来源的粘液,并描述粘液分泌细胞的分布Ophryotrochan sp.并提供一些初步的数据的化学粘液分泌物通过组织化学染色。这些数据将有助于发展我们的理解这个物种在微环境的作用下salmonid水产养殖笼。

2。材料和方法

2.1。现场取样

多毛类收集在一个活跃的虹鳟鳟鱼养殖站点(玛杰里湾;47.047°N,−055.411°W)附近的圣奥尔本,纽芬兰在2010年11月26日。多毛类采样是通过拖动一个小修改蛋网(45厘米30厘米椭圆形开口钢筋与金属油管加权两个1.0公斤铅子弹的重量;网格大小为500μ米)在底部50米的深度。网络部署用手扔在水平距离10 - 15 m在各个方向的船,主要位于水产养殖领域的笼子里。一旦网络解决预期的深度是慢慢拖底部,随后拖在船。净就倒在一个20 L桶装满海水的深度收集使用小瓶Niskin 20米。运输回实验室(西北大西洋渔业中心,圣约翰,问),虫子都存储在包含采集的新鲜海水冷却器从一个适当的深度。平均大约100多毛类收集在每个网络部署。样本基本自由的碎片或泥建议网络采样顶部层底部。后抵达实验室多毛类被转移到4 L塑料容器部分装满沙子和海水(水温= 3 - 4°C)。集装箱控股蠕虫随后被放入第二个控股坦克装满沙子过滤冷冻水(水温= 3 - 4°C)和空中的石头被添加到提供曝气。水流入每个柜允许每小时大约一营业额。 The oxygen saturation on average was between 90 and 95%. Aluminum foil was placed over each individual container to reduce light exposure. Crushed trout feed was added to each container as a potential food source. Worms were kept under the above conditions for one month prior to tissue sampling for histology and mucus histochemistry.

2.2。组织学

五到十组蠕虫在10%的中性缓冲福尔马林固定24至48小时在4°C。后固定样本通过乙醇脱水系列,澄清了在两个变化的二甲苯、渗透和嵌入在石蜡为纵向和横向部分。6到8微米的部分被使用一个旋转切片机(徕卡,RM2265),放置在裸玻璃幻灯片,干一夜之间在37°C,并储存在室温下。部分与苏木精和伊红染色())或阿尔新蓝(AB) pH值2.5和高碘酸希夫试剂(PAS) (20.]。幻灯片是彩色批量使用徕卡、汽车色料XL和检查使用蔡司Axio Imager-A1复合显微镜与附加AxioCam HRc相机和相关软件。7.0使用Photoshop图像板创建元素。

3所示。结果

的几小时内转让所持容器蠕虫产生大量的明确mucus-like物质。频繁,团体的个人观察粘液的悬浮在网络通常坐落在罐底地区与添加完整的食物颗粒(图1(一))。

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图1

Ophyrotrocha 一般外观和多毛类大小(sp)。从salmonid水产养殖网站位于纽芬兰的南部海岸。(a)教会的蠕虫粘液周围复杂的食物颗粒在实验室坦克(比例尺= 8毫米)。(b)蠕虫显示上大小范围的个人(约。16毫米)(比例尺= 2毫米)。

个人观察粉色到红色颜色平均长度为10.25毫米()和平均质量12.8毫克()(数据1(一)和1 (b))。形态,他们被分成大约36段定义parapodia和chaetae(图1 (b))。前地区表现出两个peristomal achaetous段与下巴(图1 (b))。纵向通过人体组织学部分显示每个段定义了一个副parapodia支持内部具有棒状的肌肉结构周围的一到两个chaetae(图2(一个))。每段毗邻parapodia被定义为一个狭窄的通道两旁的单层细胞。通常分泌的细胞与基底核和胞浆嗜酸性顶端(图2 (d))。这种上皮似乎连续integumental parapodia表面(数字2(一个)和2 (b))。毗邻parapodia支架表面涂层是一种相对薄层黏液状的分泌物(数字2(一个)和2 (b))。前地区附近的虫吃,其他的管状结构出现生产厚或更多的粘性层粘液(数字2 (c)和2 (d))。目前还不清楚是否这些地区与前面提到的有关渠道或代表另一种类型的分泌结构。

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图2

Ophryotrocha μ μ μ μ 组织学的纽芬兰的覆盖物sp。(a)的概述的表皮和表皮显示细节parapodia(注意肌肉支撑结构(星号)和刺(细箭头)和方向的粘液通道。箭头表示一个薄层厚厚的粘液(比例尺= 5米)。(b)的细节粘液通道显示分泌细胞与基底核和胞浆嗜酸性顶端(粗箭头)。注意薄似黏液的分泌腔的表面的细胞通道(细箭头)(规模裸= 1米)。(c)粘液通道从虫的前部分的细节。注意更粘稠的粘液分泌的存在(粗箭头)在这一地区相比(比例尺= 1米)。(d)细胞前腺结构的细节。注意基底核和细胞质颗粒顶端(大箭头)和相关的粘性分泌物(箭头)(比例尺= 1米)。

组织化学染色的纵向截面的体壁阿尔新蓝(pH值2.5)和不显示皮肤的外层部分明显阿尔新蓝正如下一层结缔组织立即(数字3(一个),3 (b),3 (c))。外integumental层的总厚度约为0.5比1μm。每一节身体是由大不是积极的肌肉块躺毗邻覆盖物(数字3(一个)和3 (b))。有趣的是,没有明显的表皮细胞integumental可辨别的组织化学染色。外表皮区域也与阿尔新蓝染色强烈但显示没有证据表明不同的分泌细胞(图3 (e))。通道分离单个段略有内衬细胞染色阳性阿尔新蓝(数字3 (c)和3 (d))。黏液状的细胞分泌物出现厚而粘滞,强烈与阿尔新蓝染色,不是(数字3 (c),3 (d),3 (f))。也指出,横向通道是通过第二个连接通道贯穿前/后轴(图3 (b))。连接似乎形成了一个小的收集窦(图3 (b))。

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图3

μ μ μ μ μ μ 阿尔新蓝(pH值2.5)/ PAS染色纵向部分穿过身体的墙显示节段肌肉块与相邻的细节(亩)粘液通道。(a)低放大率的组织切片通过粘液的蠕虫显示latero-lateral方向渠道(细箭头)。还要注意强阿尔新蓝(pH值2.5)反应在表皮(箭头)(规模栏= 5米)。(b)低放大率的组织切片通过渠道的蠕虫显示前/后方向垂直于侧根。注意收集鼻窦的通道十字路口(细箭头)。角质层了阿尔新蓝染强烈了。(箭头)(规模酒吧= 5米)。(c)高放大倍数的横向粘液通道显示强烈的分泌与阿尔新蓝染色(pH值2.5)/ PAS(大箭头)。注意轻轻沾分泌细胞与基底核衬砌渠道(箭头)(比例尺= 1米)。(d)高放大倍数的横向向integumental表面粘液通道开放。注意分泌细胞与基底核(小箭头)和彩色黏液状的分泌物(大箭头)。表皮由箭头表示(比例尺= 1米)。(e)高放大倍数的外表皮相邻肌肉块(亩)显示阿尔新蓝反应在该地区强劲(比例尺= 1米)。(f)腺体结构的细节显示分泌细胞表现出基底核和细胞质颗粒顶端(大箭头)。注意与支架表面相关的粘性分泌物(箭头)。(比例尺= 1米)。

4所示。讨论

收集样品目前研究接近尾声的年度生产周期虹鳟鳟鱼在纽芬兰南部海岸的有机材料的引入会经历最大的输入。视觉抽样显示,虫子似乎驻留在粘液复合物与此相关有机层。这种行为随后通过坦克观察验证。粘液的生产在这个物种似乎重要的基本生态和必要的进一步调查。个人从目前研究最相似的形态出现Ophryotrocha craigsmithi,最初描述从一个小须鲸的尸体和沉淀物收集从下面一个渔场在挪威17]。组织学中讨论并不是原始的描述o . craigsmithi粘液分泌的,没有被提及。本研究提供的信息是第一个描述基本的组织学和粘液组织化学的一种新的皮肤Ophyrotrocha发现下面聚集salmonid水产养殖网站在纽芬兰的南部海岸。

组织化学染色使用阿尔新蓝pH值2.5和时期酸/希夫试剂提供了一个全面的视图的组织多样性组织学部分在当前的研究中。外的大部分区域皮肤(表皮)与阿尔新蓝染色强烈建议高酸性mucopolysaccaride但没有显示可识别的分泌细胞。表面粘液分泌没有指出在这一地区,可能表明固定不够有效保护外integumental表面粘液。有趣的是,粘液分泌是局部定义的通道似乎互相垂直运行的形成似乎是收集鼻窦的十字路口在纵向方向。大白鲟(21)表明,分泌细胞释放其内容通过表皮毛孔。这不是直接明显的调查表明,观察细胞排列分泌通道在这个物种可能是一个独特的性格和第一次描述。

组织学检查在物种从当前的研究中,细胞分泌通道有时会出现连续与表皮/表皮地区或者没有获得角质层。任何粘液生产将可能通过的渠道直接分泌到外层覆盖物。这种分泌物可以用作运动或低摩擦表面在实验室观察,网格或网络结构。目前尚不清楚,粘液网的功能,但可以推测它可能是作为一种提供殖民凝聚力,粒子捕获和/或生殖作用。有趣的是,在组织切片偶尔黏液状的分泌物会出现不同体积和表观粘度。这可能是一个指标变量的函数。进一步的工作将需要阐明各自的角色的分泌在这个物种。

粘液生产一直在调查其他物种多毛纲的和被指出有许多功能相关的生理和生态学21]。在一些物种中粘液分泌物用于维护一个电影在体表或粘液喂养陷阱的生产和运输食物残渣的嘴(22,23]。在其他物种已经指出利用生产窝室或蛋病例和衬里的洞穴或管21]。

粘液分泌的细胞来源是可变的,可以种专一性。一般来说,细胞局部表皮和表皮被发现与大多数的粘液生产多毛类[21]。大量研究调查之间的关系结构和功能在本组织使用不同的技巧包括超微结构、组织学和组织化学分析(了21])。在多毛类角质层的结构通常是依赖于它的生命历史和基本的生态学。例如,在nontube住宅蠕虫的角质层较厚,由胶原纤维排列成层而管居民有更薄的角质层或根本没有24- - - - - -27]。Anton-Erxleben [24)指出,多毛纲的表皮是由两类有机物质,碳水化合物组件和一个蛋白质组件(胶原蛋白)。各种组织化学的调查表明,表皮细胞可以分泌很多不同的物质,例如,粘多糖,不同的黏多糖和粘蛋白(21,26,28]。

粘液分泌细胞的定位和组织从这项研究的物种当然是小说,根据可用的文学描述,需要进一步调查。此外,观察这个物种的粘液,利用实地和实验室,提出进一步的问题对理解它的重要性在这个物种的生态学和生理学特别是参照过渡社区底下发现salmonid水产养殖网站。

确认

这项工作是由通过水产养殖合作研究开发项目提供资助(ACRDP)和加拿大渔业和海洋部。作者要感谢丹尼博先生为他的许多有益的讨论在这个项目的进展。

引用

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