Морские вши (единственное число: морская вошь ) — веслоногие рачки (мелкие ракообразные ) семейства Caligidae в отряде Siphonostomatoida . Это морские эктопаразиты (внешние паразиты), которые питаются слизью, эпидермальной тканью и кровью рыб-хозяев. Примерно 559 видов в 37 родах включают около 162 видов Lepeophtheirus и 268 видов Caligus .
Роды Lepeophtheirus и Caligus паразитируют на морских рыбах. Lepeophtheirus salmonis и различные виды Caligus адаптированы к соленой воде и являются основными эктопаразитами выращиваемого и дикого атлантического лосося. Для контроля было разработано несколько противопаразитарных препаратов. L. salmonis наиболее изучен в области биологии и взаимодействия с хозяином- лососью .
Caligus rogercresseyi стал основным паразитом, вызывающим беспокойство на лососевых фермах в таких странах, как Чили [3] и Шотландия. [4] В настоящее время проводятся исследования для лучшего понимания паразита и взаимодействия хозяина и паразита. Также появляются последние данные о том, что L. salmonis в Атлантике имеет достаточно генетических отличий от L. salmonis из Тихого океана, чтобы предположить, что атлантический и тихоокеанский L. salmonis могли независимо коэволюционировать с атлантическими и тихоокеанскими лососевыми соответственно. [5]
Семейство Caligidae насчитывает около 559 видов в 37 родах. [1] Крупнейшими из них являются Caligus , насчитывающий около 268 видов, [6] и Lepeophtheirus, насчитывающий около 162 видов. [7]
Большая часть понимания биологии морских вшей, за исключением ранних морфологических исследований, основана на лабораторных исследованиях, разработанных для понимания проблем, связанных с заражением рыбы морскими вшами на лососевых фермах. Информация о биологии морских вшей и их взаимодействии с дикой рыбой скудна в большинстве районов с долголетней историей развития открытых сетчатых садков, поскольку понимание фоновых уровней морских вшей и механизмов передачи редко было условием лицензии на владение для операторов ферм.
Многие виды морских вшей специфичны в отношении родов хозяев, например, L. salmonis , который имеет высокую специфичность к анадромным рыбам, включая колюшек и лососевых , включая широко выращиваемого атлантического лосося ( Salmo salar ). Lepeophtheirus salmonis может паразитировать на других лососевых в разной степени, включая ручьевую форель ( морскую форель : Salmo trutta ), арктического гольца ( Salvelinus alpinus ) и все виды тихоокеанских лососей. В случае тихоокеанских лососей, кижуча , кеты и горбуши ( Oncorhynchus kisutch , O. keta и O. gorbuscha соответственно) вызывают сильную реакцию тканей на прикрепление L. salmonis , что приводит к отторжению в течение первой недели заражения. [8] Тихоокеанские L. salmonis также могут развиваться, но не завершать свой полный жизненный цикл на трехиглой колюшке ( Gasterosteus aculeatus ). [9] Этого не наблюдалось у атлантического L. salmonis .
То, как планктонные стадии морских вшей распространяются и находят новых хозяев, до сих пор не полностью известно. Температура, свет и течения являются основными факторами, а выживание зависит от солености выше 25 ‰ . [10] [11] [12] [13] Было высказано предположение, что копеподиты L. salmonis , мигрирующие вверх к свету, и молодь лосося, движущаяся вниз на рассвете, облегчают поиск хозяина. [14] Несколько полевых и модельных исследований L. salmonis изучили популяции копеподит и показали, что планктонные стадии могут переноситься на десятки километров от их источника, [12] [15] включая то, как их поведение приводит к их перемещению к береговой линии и устью эстуариев [16]
Источник заражения L. salmonis , когда лосось возвращается из пресной воды, всегда был загадкой. Морские вши умирают и отпадают от проходных рыб, таких как лососевые, когда они возвращаются в пресную воду. Атлантический лосось возвращается и поднимается вверх по течению осенью для размножения, в то время как смолты не возвращаются в соленую воду до следующей весны. Тихоокеанский лосось возвращается в морское побережье, начиная с июня, и заканчивает только в декабре, в зависимости от вида и времени хода, тогда как смолты обычно мигрируют, начиная с апреля и заканчивая в конце августа, в зависимости от вида и времени хода.
Морские вши, возможно, выживают на рыбе, которая остается в эстуариях, или они переходят к пока неизвестному альтернативному хозяину, чтобы провести зиму. Смолты заражаются личинками морских вшей, или даже, возможно, взрослыми особями, когда они заходят в эстуарии весной. Как морские вши распространяются между рыбами в дикой природе, также неизвестно. Взрослые стадии Lepeophtheirus spp. могут передаваться в лабораторных условиях, но частота этого низкая. Caligus spp. довольно легко передаются между различными видами рыб и регулярно встречаются в планктоне. [12]
L. salmonis , как правило, примерно в два раза больше большинства Caligus spp. (например, C. elongatus , C. clemensi и т. д.). Тело состоит из четырех отделов: головогруди , четвертого (несущего ноги) сегмента, генитального комплекса и брюшка. [17] Головогрудь образует широкий щит, который включает все сегменты тела до третьего сегмента, несущего ноги. Он действует как присоска, удерживая вошь на рыбе. Все виды имеют ротовые части в форме сифона или ротового конуса (характерно для Siphonostomatoida). Вторые антенны и ротовые придатки модифицированы, чтобы помочь удерживать паразита на рыбе. Вторая пара антенн также используется самцами для захвата самки во время спаривания. [18] Взрослые самки всегда значительно крупнее самцов и развивают очень большой генитальный комплекс, который у многих видов составляет большую часть массы тела. Две икринки по 500–1000 икринок ( L. salmonis ), которые темнеют по мере созревания, примерно такой же длины, как и тело самки. Одна самка может произвести 6–11 пар икринок за жизнь, которая длится около семи месяцев. [12] [14] [19]
У морских вшей есть как свободноплавающие (планктонные), так и паразитические стадии жизни, все они разделены линьками. [17] [18] [20] [21] Скорость развития L. salmonis от яйца до взрослой особи варьируется от 17 до 72 дней в зависимости от температуры. Жизненный цикл L. salmonis показан на рисунке; эскизы стадий взяты из Schram. [20]
Из яиц вылупляются науплиусы I, которые линяют во вторую науплиальную стадию; ни одна из науплиальных стадий не питается, полагаясь на запасы желтка для получения энергии, и обе приспособлены к плаванию. Стадия веслоногих рачков является инфекционной стадией и ищет подходящего хозяина, вероятно, по хемо- и механосенсорным подсказкам. Течения, соленость, свет и другие факторы также помогают веслоногим рачкам находить хозяина. [12] Предпочтительное поселение на рыбе происходит в областях с наименьшим гидродинамическим нарушением, особенно в плавниках и других защищенных областях. [11] [22] Веслоногие рачки, однажды прикрепленные к подходящему хозяину, питаются в течение некоторого времени до линьки на стадию халимуса I. Морские вши продолжают свое развитие через три дополнительные стадии халимуса, каждая из которых разделена линькой. Характерной особенностью всех четырех стадий халимуса является то, что они физически прикреплены к хозяину структурой, называемой фронтальной нитью. Различия в сроках, способе производства и физической структуре фронтальной нити наблюдаются между различными видами морских вшей. За исключением короткого периода во время линьки, стадии предвзрослых и взрослых особей подвижны на рыбе и в некоторых случаях могут перемещаться между рыбами-хозяевами. Взрослые самки, будучи крупнее, занимают относительно плоские поверхности тела на задней вентральной и дорсальной срединных линиях и могут фактически вытеснять предвзрослых и самцов на этих участках. [23]
Пока они не найдут хозяина, науплиальные и копеподитные стадии не питаются и живут за счет эндогенных запасов пищи. После прикрепления к хозяину копеподитная стадия начинает питаться и начинает развиваться в первую стадию халимуса. Веслоногие и халимусные стадии имеют развитый желудочно-кишечный тракт и питаются слизью и тканями хозяина в пределах досягаемости их прикрепления. Предвзрослые и взрослые морские вши, особенно беременные самки, являются агрессивными кормильцами, в некоторых случаях питаясь кровью в дополнение к тканям и слизи. Кровь часто можно увидеть в пищеварительном тракте, особенно у взрослых самок. Известно, что L. salmonis выделяет большое количество трипсина в слизь своего хозяина, что может способствовать питанию и пищеварению. [8] [24] Другие соединения, такие как простагландин E2 , также были обнаружены в выделениях L. salmonis и могут помогать в питании и/или служить паразиту для избегания иммунного ответа хозяина, регулируя его в месте питания. [8] [25] Неизвестно, являются ли морские вши переносчиками болезней, но они могут быть переносчиками бактерий и вирусов, вероятно, полученных в результате их прикрепления к тканям зараженной рыбы и питания ими. [26]
Морские вши вызывают физические и ферментативные повреждения в местах прикрепления и питания, что приводит к повреждениям, похожим на ссадины, которые различаются по своей природе и тяжести в зависимости от ряда факторов, включая вид хозяина, возраст и общее состояние здоровья рыбы. Неясно, являются ли рыбы, находящиеся в состоянии стресса, особенно подверженными заражению. Инфекция морских вшей вызывает у рыб генерализованную хроническую реакцию на стресс, поскольку питание и прикрепление вызывают изменения в консистенции слизи и повреждают эпителий, что приводит к потере крови и жидкости, изменению электролитов и выбросу кортизола . Это может снизить иммунные реакции лосося и сделать его восприимчивым к другим заболеваниям, а также снизить рост и производительность. [27] [28]
Степень повреждения также зависит от вида морских вшей, присутствующих стадий развития и количества морских вшей на рыбе. Существует мало доказательств реакций тканей хозяина у атлантического лосося в местах питания и прикрепления, независимо от стадии развития. Напротив, кижуч и горбуша демонстрируют сильные реакции тканей на L. salmonis , характеризующиеся эпителиальной гиперплазией и воспалением . Это приводит к отторжению паразита в течение первой недели заражения у этих видов лососевых. [8] Тяжелые заражения выращиваемого атлантического лосося и дикой нерки ( Oncorhynchus nerka ) L. salmonis могут привести к глубоким поражениям, особенно в области головы, даже обнажая череп.
Некоторые данные указывают на то, что морские вши, процветающие на лососевых фермах, могут распространяться на близлежащую молодь дикого лосося и уничтожать эти популяции. [29] Морские вши, особенно L. salmonis и различные виды Caligus , включая C. clemensi и C. rogercresseyi , могут вызывать смертельные заражения как выращенного на фермах, так и дикого лосося. [3] [30] Морские вши мигрируют и прикрепляются к коже дикого лосося во время свободного плавания, планктонных науплий и личиночных стадий веслоногих особей, которые могут сохраняться в течение нескольких дней. [31] [32] [33] Большое количество густонаселенных лососевых ферм с открытыми сетями может создавать исключительно большие концентрации морских вшей. При воздействии в эстуариях рек , содержащих большое количество ферм с открытыми сетями, математические модели предполагают, что многие молодые дикие лососи могут быть инфицированы [34] [35] Взрослые особи лосося могут выжить при критическом количестве морских вшей, но мелкие, тонкокожие молодые особи лосося, мигрирующие в море, очень уязвимы. Популяции морской форели в последние годы могли серьезно сократиться из-за заражения морскими вшами, [36] и Кркосек и др. утверждают, что на тихоокеанском побережье Канады смертность горбуши, вызванная вшами, в некоторых регионах превышает 80%. [29] Несколько исследований не показали долгосрочного ущерба рыбным запасам в некоторых местах, [37] а сокращение популяции дикого лосося, которое произошло в 2002 году, было вызвано «чем-то другим, а не морскими вшами». [38] Однако повторные эпизоотии вшей на дикой рыбе произошли только в районах с лососевыми фермами в Ирландии, Великобритании (Шотландия), Норвегии, Канаде (Британская Колумбия) и Чили. [39] Полевые отборы проб веслоногих рачков, а также гидрографические и популяционные модели показывают, как L. salmonis с ферм может вызывать массовые заражения лососевых, мигрирующих в море, и этот эффект может проявляться на расстоянии до 30 км (19 миль) от ферм. [16]
Несколько научных исследований показали, что лосось, выращиваемый в клетках, является пристанищем для вшей в такой степени, что может уничтожить близлежащие популяции дикого лосося. [35] Другие исследования показали, что вши от выращиваемой рыбы не оказывают относительно никакого влияния на дикую рыбу, если правильно ухаживать за ней и проводить адекватные меры контроля (см. раздел: Контроль на лососевых фермах). [40] Продолжаются дальнейшие исследования по установлению взаимодействия дикой и выращенной рыбы, особенно в Канаде, Великобритании (Шотландия), Ирландии и Норвегии. Было опубликовано справочное руководство с протоколом и рекомендациями по изучению взаимодействия дикой/выращенной рыбы с морскими вшами. [41]
Это было рассмотрено Пайком и Уодсвортом, [21] Маквикаром, [42] и Костелло. [12] Интегрированные программы борьбы с вредителями для морских вшей введены или рекомендованы в ряде стран, включая Канаду, [43] [44] Норвегию, [40] Шотландию, [45] и Ирландию. [46] Выявление эпидемиологических факторов как потенциальных факторов риска для численности морских вшей [47] с эффективными программами мониторинга морских вшей, как было показано, эффективно снижает уровень морских вшей на лососевых фермах. [48]
Рыбы-чистильщики , в том числе пять видов губанов (Labridae), используются на рыбоводческих фермах в Норвегии и в меньшей степени в Шотландии, на Шетландских островах и в Ирландии. [49] Их потенциал не был исследован в других регионах рыбоводства, таких как Тихоокеанская и Атлантическая Канада или Чили.
Хорошие методы ведения хозяйства включают парование, удаление мертвой и больной рыбы, предотвращение загрязнения сетей и т. д. В большинстве регионов рыбоводства действуют планы управления заливами, чтобы удерживать морских вшей ниже уровня, который может привести к проблемам со здоровьем на ферме или повлиять на дикую рыбу в окружающих водах. Они включают разделение годовых классов, подсчет и регистрацию морских вшей на предписанной основе, использование паразитицидов при увеличении численности морских вшей и мониторинг устойчивости к паразитицидам.
Ранние результаты исследований предполагали генетическую изменчивость восприимчивости атлантического лосося к Caligus elongatus . [50] Затем начались исследования по выявлению маркеров признаков, [51] и недавние исследования показали, что восприимчивость атлантического лосося к L. salmonis может быть идентифицирована по конкретным семействам и что существует связь между MHC класса II и восприимчивостью к вшам. [52]
В октябре 2012 года сеть продуктовых магазинов Sobeys изъяла из продажи целую атлантическую семгу из 84 магазинов в канадских приморских водах после того, как были высказаны опасения по поводу морских вшей. [53]
В 2017 году цены на лосось в Норвегии выросли на 15% за 3 месяца из-за вспышки морских вшей. [54]
Иногда пресной воды достаточно, чтобы убить морских вшей, а поскольку лосось в конечном итоге плавает в пресной воде, он не страдает. [55]
Диапазон терапевтических средств для выращиваемой рыбы был ограничен, часто из-за нормативных ограничений обработки. Все используемые препараты были оценены на предмет воздействия на окружающую среду и рисков. [56] [57] Паразитициды классифицируются на ванны и внутрикормовые обработки следующим образом:
Использование ванн имеет как преимущества, так и недостатки. Ванновые процедуры сложнее и требуют больше рабочей силы для проведения, требуя размещения юбок или брезента вокруг клеток для сдерживания препарата. Профилактика повторного заражения является проблемой, поскольку практически невозможно обработать весь залив за короткий промежуток времени. Поскольку объем воды неточный, требуемая концентрация не гарантируется. Перенаселение рыбы для уменьшения объема препарата также может вызывать у рыбы стресс. Недавнее использование лодок с живыми рыбами, содержащих препараты, снизило как концентрацию, так и экологические проблемы, хотя перемещение рыбы на лодку с живыми рыбами и обратно в клетку может вызывать стресс. Главное преимущество ванновых процедур заключается в том, что вся рыба будет обработана одинаково, в отличие от обработки в корме, где количество потребляемого препарата может варьироваться по ряду причин.
Органофосфаты являются ингибиторами ацетилхолинэстеразы и вызывают возбуждающий паралич, приводящий к смерти морских вшей, если их использовать в качестве средства для ванны. Дихлофос использовался в течение многих лет в Европе, а затем был заменен азаметифосом , активным ингредиентом Salmosan, который более безопасен для операторов в обращении. [58] Азаметифос растворим в воде и относительно быстро распадается в окружающей среде. Устойчивость к органофосфатам начала развиваться в Норвегии в середине 1990-х годов, по-видимому, из-за изменения ацетилхолинэстеразы из-за мутации. [59] Использование значительно сократилось с появлением SLICE, эмамектин бензоата .
Пиретроиды являются прямыми стимуляторами натриевых каналов в нейрональных клетках, вызывая быструю деполяризацию и спастический паралич, приводящий к смерти. Эффект специфичен для паразита, поскольку используемые препараты медленно всасываются хозяином и быстро метаболизируются после всасывания. Циперметрин (Excis, Betamax) и дельтаметрин (Alphamax) — два пиретроида, обычно используемых для борьбы с морскими вшами. Сообщалось о резистентности к пиретроидам в Норвегии, которая, по-видимому, вызвана мутацией, приводящей к структурному изменению натриевого канала, что не позволяет пиретроидам активировать канал. [60] Использование дельтаметрина увеличивается в качестве альтернативного лечения с ростом резистентности, наблюдаемым при использовании эмамектин бензоата.
Купание рыб в перекиси водорода (350–500 мг/л в течение 20 мин) удалит подвижных морских вшей с рыб. Это безопасно для окружающей среды, поскольку H 2 O 2 распадается на воду и кислород, но может быть токсичным для рыб, в зависимости от температуры воды, а также для операторов. [61] Похоже, что это сбивает морских вшей с рыб, оставляя их способными повторно прикрепляться к другим рыбам и повторно инициировать инфекцию.
Лекарства в корме легче вводить и они представляют меньший риск для окружающей среды, чем ванны. Корм обычно покрыт лекарством, и распределение лекарства среди паразитов зависит от фармакокинетики лекарства , попадающего в достаточном количестве к паразиту. Лекарства обладают высокой избирательной токсичностью для паразита, достаточно растворимы в липидах, так что лекарства достаточно для действия в течение приблизительно 2 месяцев, и любое неметаболизированное лекарство выводится так медленно, что это не вызывает практически никаких проблем для окружающей среды.
Авермектины относятся к семейству макроциклических лактонов и являются основными препаратами, используемыми в качестве кормовых средств для уничтожения морских вшей. Первым использованным авермектином был ивермектин в дозах, близких к терапевтическому уровню, и его производитель не подал заявку на юридическое одобрение для использования на рыбе. Ивермектин был токсичен для некоторых рыб, вызывая седацию и угнетение центральной нервной системы из-за способности препарата пересекать гематоэнцефалический барьер . Эмамектин бензоат, который является активным веществом в формуле SLICE, [62] используется с 1999 года и имеет больший запас безопасности для рыб. Он вводится в дозе 50 мкг/кг/день в течение 7 дней и эффективен в течение двух месяцев, убивая как халимус, так и подвижные стадии. Время выведения варьируется в зависимости от юрисдикции от 68 дней в Канаде [63] до 175 градусных дней в Норвегии. Авермектины действуют, открывая глутамат-зависимые хлоридные каналы в нервно-мышечных тканях членистоногих, вызывая гиперполяризацию и вялый паралич, приводящий к смерти. Устойчивость была отмечена у Chalimus rogercresseyi в Чили и L. salmonis на североатлантических рыбоводческих фермах. Устойчивость, вероятно, вызвана длительным применением препарата, приводящим к повышению регуляции P-гликопротеина, [64] аналогично тому, что наблюдалось при устойчивости нематод к макроциклическим лактонам. [65]
Тефлубензурон, активный агент в формуле Calicide, [66] является ингибитором синтеза хитина и предотвращает линьку. Таким образом, он предотвращает дальнейшее развитие личиночных стадий морских вшей, но не оказывает никакого воздействия на взрослых особей. Он использовался только в ограниченных количествах для борьбы с морскими вшами, в основном из-за опасений, что он может повлиять на цикл линьки нецелевых ракообразных , хотя это не было показано в рекомендуемых концентрациях. [56]
В настоящее время проводится ряд исследований по изучению различных антигенов, в частности, из желудочно-кишечного тракта и репродуктивных эндокринных путей, в качестве вакцинных целей, но до сих пор не было сообщений о вакцине против морских вшей. Два опубликованных исследования протестировали антигены-кандидаты на вакцину против лососевых вшей, что привело к снижению уровня заражения. [67] [68]
Более поздним достижением в стратегии уничтожения вшей является использование для уничтожения вшей импульсных лазеров, работающих на длине волны 550 нм. [69]
Рыбьи вши (семейство Argulidae, отряд Arguloida) известны как рыбьи вши и паразитируют на рыбах в пресной воде.
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )