マーシャルギア・マルシャリの発生形質における適応と表現型の可塑性

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Int. J. Parasitol..2019 09;49(10):789-796. S0020-7519(19)30187-0. doi: 10.1016/j.ijpara.2019.05.007.Epub 2019-07-27.

マーシャルギア・マルシャリの発生形質における適応と表現型の可塑性

Adaptations and phenotypic plasticity in developmental traits of Marshallagia marshalli.

O Alejandro Aleuy
Eric P Hoberg
Chelsey Paquette
Kathreen E Ruckstuhl
Susan Kutz

PMID: 31361997 DOI: 10.1016/j.ijpara.2019.05.007.

抄録

オステルタギ・アボマサル線虫であるMarshallagia marshalliの経済的、社会的、生態学的な重要性にもかかわらず、その生活史の特徴と環境の極限に対処するための適応についてはほとんど知られていない。保存されている種特異的な形質は、変化する環境下での寄生体の適合性を高めるための適応として機能する可能性がある。一連の実験を用いて，M. marshalli の自由行動段階における他のオイスターギ類とは異なるいくつかのユニークな適応を明らかにした。卵はカナディアンロッキー山脈のオオツノヒツジ（Ovis canadensis）の糞から分離され、異なる温度と異なる培地で培養された。孵化は主に発達の進んだ段階のL1として発生し、形態学的にはL2に非常によく似ていました。しかし、20℃で培養した場合、2.86％の卵がL3として孵化したが、この現象は高温になると顕著に多くなり、30℃では28.95％の卵がL3として孵化した。marshalliの自由行動幼虫は、孵化後、L1から感染性のL3へと成熟しても餌を与えず、成長もしなかった。これらの生活史的特徴は、北米やユーラシア大陸に分布するMarshalagiaが直面する極端な環境条件に対応するための適応であると考えられる。気候が変化するシナリオの下での寄生虫の動態予測を洗練させるためには、基本的な生活史形質と温度依存性の表現型行動を寄生虫生物学のモデルに組み込む必要がある。

Despite the economic, social and ecological importance of the ostertagiine abomasal nematode Marshallagia marshalli, little is known about its life history traits and its adaptations to cope with environmental extremes. Conserved species-specific traits can act as exaptations that may enhance parasite fitness in changing environments. Using a series of experiments, we revealed several unique adaptations of the free-living stages of M. marshalli that differ from other ostertagiines. Eggs were isolated from the feces of bighorn sheep (Ovis canadensis) from the Canadian Rocky Mountains and were cultured at different temperatures and with different media. Hatching occurred primarily as L1s in an advanced stage of development, morphologically very similar to a L2. When cultured at 20 °C, however, 2.86% of eggs hatched as L3, with this phenomenon being significantly more common at higher temperatures, peaking at 30 °C with 28.95% of eggs hatching as L3s. After hatching, free-living larvae of M. marshalli did not feed nor grow as they matured from L1 to infective L3. These life history traits seem to be adaptations to cope with the extreme environmental conditions that Marshallagia faces across its extensive latitudinal distribution in North America and Eurasia. In order to refine the predictions of parasite dynamics under scenarios of a changing climate, basic life history traits and temperature-dependent phenotypic behaviour should be incorporated into models for parasite biology.