Как и люди и другие животные, рыбы страдают от болезней и паразитов . Защита рыб от болезней бывает специфической и неспецифической. Неспецифическая защита включает кожу и чешуйки, а также слой слизи, выделяемый эпидермисом, который улавливает микроорганизмы и подавляет их рост. Если патогены нарушают эту защиту, у рыб могут развиться воспалительные реакции , которые увеличивают приток крови к зараженным участкам и доставляют лейкоциты , которые пытаются уничтожить патогены.
Специфическая защита — это специализированные реакции на определенные патогены, распознаваемые организмом рыбы, то есть адаптивные иммунные реакции . [3] В последние годы вакцины стали широко использоваться в аквакультуре и декоративных рыбах , например, вакцины для коммерческих рыб, таких как Aeromonas Salmonicida, фурункулез у лосося и лактококкоз/стрептококкоз [4] у выращиваемой кефали, тилапии и вируса герпеса кои в кои . [5] [6]
Некоторыми коммерчески важными болезнями рыб являются VHS , ICH и вихревая болезнь .
Паразиты в рыбе – обычное природное явление. Паразиты могут предоставить информацию об экологии популяции хозяина. Например, в биологии рыболовства сообщества паразитов могут использоваться для различения отдельных популяций одних и тех же видов рыб, совместно населяющих регион. [9] Кроме того, паразиты обладают множеством специализированных черт и стратегий жизненного цикла, которые позволяют им колонизировать хозяев. Понимание этих аспектов экологии паразитов, которые представляют интерес сами по себе, может пролить свет на стратегии предотвращения паразитов, используемые хозяевами.
Обычно паразитам (и патогенам) следует избегать убийства своих хозяев, поскольку вымершие хозяева могут означать вымерших паразитов. Эволюционные ограничения могут действовать таким образом, что паразиты избегают убийства своих хозяев, или естественная изменчивость в защитных стратегиях хозяев может оказаться достаточной для поддержания жизнеспособности популяций хозяев. [10] Паразитарные инфекции могут ухудшить брачный танец самцов трехиглой колюшки . Когда это происходит, самки отвергают их, что указывает на наличие сильного механизма отбора устойчивости к паразитам. [11]
Однако не все паразиты хотят сохранить жизнь своим хозяевам, и есть паразиты с многостадийным жизненным циклом, которые прилагают некоторые усилия, чтобы убить своего хозяина. Например, некоторые ленточные черви заставляют некоторых рыб вести себя так, что их может поймать хищная птица. Хищная птица является следующим хозяином паразита на следующем этапе его жизненного цикла. [12] В частности, ленточный червь Schistocephalus Solidus превращает зараженную трехиглую колюшку в белую, а затем делает ее более плавучей, так что она плещется по поверхности воды, становясь легко заметной и легкой для ловли пролетающей птицей. [13]
Паразиты могут быть внутренними ( эндопаразиты ) и внешними ( эктопаразиты ). Некоторые внутренние паразиты рыб впечатляют, например, филометридная нематода Philometra fasciati , которая паразитирует в яичниках самок черноперого морского окуня ; [14] взрослая самка паразита представляет собой красного червя, длина которого может достигать 40 сантиметров при диаметре всего 1,6 миллиметра; самцы крошечные. Внутри жабр рыб обнаруживаются и другие внутренние паразиты , в том числе осумкованные взрослые дидимозоидные трематоды , [15] несколько трихосомоидных нематод рода Huffmanela , в том числе Huffmanela ossicola , обитающая в жаберной кости, [16] и инцистированная паразитическая турбеллярия Paravortex . [17] Различные протисты и миксоспории также паразитируют на жабрах, где образуют цисты .
Жабры рыб также являются предпочтительной средой обитания для многих внешних паразитов, прикрепленных к жабрам, но живущих за их пределами. Наиболее распространены моногенеи и некоторые группы паразитических копепод , которые могут быть чрезвычайно многочисленными. [18] Другими внешними паразитами, обнаруженными на жабрах, являются пиявки , а в морской воде – личинки гнатиидных изопод . [19] Паразиты изоподовых рыб в основном наружные и питаются кровью. Личинки сем. Gnathiidae и взрослые цимотоидиды имеют колюще-сосущий ротовой аппарат и когтистые конечности, приспособленные для цепляния за хозяина . [20] [21] Cymothoa exigua — паразит различных морских рыб. Он вызывает атрофию языка рыбы и занимает его место в том, что считается первым обнаруженным случаем паразита, функционально заменяющего структуру хозяина у животных. [22]
Другие паразитарные заболевания включают Gyrodactylus salaris , Ichthyophthirius multifiliis , криптокарион , бархатную болезнь , Brooklynella hostilis , дырку в голове , Glugea , Ceratomyxa shasta , тирситы Kudoa , Tetracapsuloides bryosalmonae , Cymothoa exigua , пиявки , нематоды , сосальщики , карповые вши . и лососевые вши .
Хотя паразиты обычно считаются вредными, уничтожение всех паразитов не обязательно принесет пользу. Паразиты составляют не менее половины разнообразия жизни; они выполняют важную экологическую роль (ослабляя добычу), к которой экосистемам потребуется некоторое время, чтобы адаптироваться; а без паразитов организмы могут в конечном итоге иметь тенденцию к бесполому размножению, уменьшая разнообразие половых диморфных признаков. [23] Паразиты предоставляют возможность передачи генетического материала между видами. В редких, но значительных случаях это может способствовать эволюционным изменениям, которые в противном случае не произошли бы или которые в противном случае заняли бы еще больше времени. [24]
Ниже приведены некоторые жизненные циклы паразитов рыб:
Некоторые рыбы используют рыбу-чистильщика для удаления внешних паразитов. Наиболее известными из них являются губаны-чистильщики рода Labroides , обитающие на коралловых рифах Индийского и Тихого океанов . Эти маленькие рыбы содержат так называемые «станции очистки», где другие рыбы, известные как хозяева, собираются и совершают определенные движения, чтобы привлечь внимание рыбы-чистильщика. [26] Чистящее поведение наблюдалось у ряда других групп рыб, включая интересный случай между двумя цихлидами одного и того же рода, Etroplus maculatus , рыбой-чистильщиком, и гораздо более крупной Etroplus suratensis , хозяином. [27]
На коже и внутри морской солнечной рыбы может обитать более 40 видов паразитов , что побуждает рыбу искать помощи разными способами. [28] [29] В регионах с умеренным климатом на дрейфующих полях водорослей обитают губаны-чистильщики и другие рыбы, которые удаляют паразитов с кожи посещающих их солнечных рыб. В тропиках мола будет обращаться за помощью к рифовым рыбам. Греясь на боку у поверхности, рыба-луна также позволяет морским птицам питаться паразитами со своей кожи. Сообщалось, что рыба-луна поднималась на высоту более десяти футов над поверхностью, возможно, это была еще одна попытка вытеснить паразитов с тела. [30] [31]
Некоторые заболевания приводят к массовой гибели людей. [32] Одно из наиболее причудливых и недавно обнаруженных заболеваний приводит к гибели огромных рыб на мелководье в морских водах. Его вызывает засадная хищница динофлагеллята Pfiesteria piscicida . Когда большое количество рыбы, например, стайной кормовой рыбы , находится в замкнутых пространствах, например, в мелководных заливах, выделения рыбы стимулируют эту динофлагелляту, которая обычно не токсична, производить свободно плавающие зооспоры . Если рыба остается в этом районе, продолжая обеспечивать питание, зооспоры начинают выделять нейротоксин . Этот токсин приводит к тому, что у рыб появляются кровоточащие повреждения, и их кожа отслаивается в воде. Затем динофлагелляты поедают кровь и хлопья тканей, а пораженная рыба умирает. [33] Гибель рыбы этой динофлагеллятой является обычным явлением, и они, возможно, также были ответственны за убийства в прошлом, которые, как считалось, имели другие причины. [33] Подобные убийства можно рассматривать как естественные механизмы регулирования популяции исключительно многочисленной рыбы. Скорость гибели животных увеличивается по мере увеличения стока с земель , загрязненных органическими веществами . [34]
По словам канадского биолога Дороти Кизер, простейший паразит Henneguya salminicola обычно встречается в плоти лососевых рыб. Он отмечен в полевых пробах лосося, возвращающегося на острова Королевы Шарлотты. Рыба реагирует тем, что изолирует паразитарную инфекцию от множества кист, содержащих молочную жидкость. Эта жидкость представляет собой скопление большого количества паразитов.
Henneguya и другие паразиты группы миксоспорий имеют сложный жизненный цикл, в котором лосось является одним из двух хозяев. Рыба выпускает споры после нереста. В случае Henneguya споры попадают в нерестовый поток ко второму хозяину, скорее всего, к беспозвоночному. Когда молодь лосося мигрирует в Тихий океан, второй хозяин выпускает стадию, заразную для лосося. Затем паразит переносится лососем до следующего нерестового цикла. Миксоспоровый паразит, вызывающий вихревую болезнь у форели, имеет аналогичный жизненный цикл. [35] Однако, в отличие от вихревой болезни, заражение Henneguya, по-видимому, не вызывает заболевания у лосося-хозяина — даже сильно зараженная рыба имеет тенденцию успешно возвращаться на нерест.
По словам доктора Кизера, большая работа по Henneguya salminicola была проделана учеными Тихоокеанской биологической станции в Нанаймо в середине 1980-х годов, в частности, в обзорном отчете [36] говорится, что «рыба, имеющая самый длинный срок свежести, Таким образом, в порядке распространенности наиболее заражены кижуч, за которым следуют нерка, чавыча, кета и горбуша». Кроме того, в отчете говорится, что на момент проведения исследований запасы в среднем и верхнем течении крупных речных систем Британской Колумбии, таких как Фрейзер, Скина, Насс, а также в материковых прибрежных ручьях в южной половине Британской Колумбии «были с большей вероятностью будет иметь низкую распространенность инфекции». В отчете также говорится: «Следует подчеркнуть, что Хеннегуя , какой бы экономически вредной она ни была, безвредна с точки зрения общественного здравоохранения. Это строго рыбный паразит, который не может жить или поражать теплокровных животных, включая человека».
По словам Клауса Шалли, специалиста программы по моллюскам Канадского агентства по надзору за продуктами питания, « Henneguya salminicola также встречается на юге Британской Колумбии и у всех видов лосося. Баркли-Саунд (юг Британской Колумбии, западное побережье острова Ванкувер) известен высоким уровнем заражения».
Морские вши , особенно Lepeophtheirus Salmonis и различные виды Caligus , в том числе Caligus clemensi и Caligus rogercresseyi , могут вызывать смертельное заражение как выращенного на фермах, так и дикого лосося. [37] [38] Морские вши — это эктопаразиты , которые питаются слизистыми, кровью и кожей, мигрируют и прикрепляются к коже дикого лосося во время свободного плавания, планктонных наупли и личиночных стадий копеподид , которые могут сохраняться в течение нескольких дней. [39] [40] [41] Большое количество густонаселенных лососевых ферм с открытыми сетями может создавать исключительно большие концентрации морских вшей; при воздействии в устьях рек, где расположено большое количество ферм с открытыми сетями, многие молодые дикие лососи заражаются и в результате не выживают. [42] [43] Взрослый лосось может пережить критическое количество морских вшей, но мелкая тонкокожая молодь лосося, мигрирующая в море, очень уязвима. На тихоокеанском побережье Канады смертность горбуши от вшей в некоторых регионах обычно превышает 80%. [44]
В 1972 году Gyrodactylus salaris , также называемый лососевым сосальщиком, моногенейный паразит, распространился из норвежских рыбоводных заводов на дикого лосося и опустошил некоторые популяции дикого лосося. [45]
В 1984 году инфекционная анемия лосося (ISAV) была обнаружена в Норвегии на заводе по выращиванию атлантического лосося . Восемьдесят процентов рыбы во время вспышки погибли. ISAV, вирусное заболевание, в настоящее время представляет собой серьезную угрозу жизнеспособности разведения атлантического лосося. В настоящее время это первая из болезней, включенных в первый список режима здоровья рыб Европейской комиссии . Среди других мер это требует полного уничтожения всех рыбных запасов в случае подтверждения вспышки болезни на какой-либо ферме. ISAV серьезно поражает лососевые фермы в Чили , Норвегии , Шотландии и Канаде , нанося серьезный экономический ущерб зараженным фермам. [46] Как следует из названия, он вызывает тяжелую анемию у инфицированных рыб . В отличие от млекопитающих, эритроциты рыб имеют ДНК и могут инфицироваться вирусами. У рыбы появляются бледные жабры , и она может плавать близко к поверхности воды, глотая воздух. Однако болезнь может развиваться и без каких-либо внешних признаков болезни, у рыб сохраняется нормальный аппетит, а затем они внезапно погибают. Болезнь может медленно прогрессировать на зараженной ферме, а в худших случаях уровень смертности может приближаться к 100 процентам. Это также представляет угрозу для сокращающихся запасов дикого лосося. Стратегии управления включают разработку вакцины и повышение генетической устойчивости к этой болезни. [47]
В дикой природе уровень болезней и паразитов обычно находится на низком уровне, и их можно контролировать за счет естественного нападения хищников на ослабленных особей. В переполненных загонах с сеткой они могут стать эпидемиями. Болезни и паразиты также передаются от выращиваемых популяций лосося к диким. Недавнее исследование, проведенное в Британской Колумбии, связывает распространение паразитических морских вшей с ферм по выращиванию речного лосося на дикую горбушу в той же реке. [48] Европейская комиссия (2002) пришла к выводу: «Сокращение численности диких лососевых также связано с другими факторами, но появляется все больше и больше научных доказательств, устанавливающих прямую связь между количеством зараженных вшами диких рыб и наличием садков в тот же устье». [49] Сообщается, что дикий лосось на западном побережье Канады находится на грани исчезновения из-за морских вшей с близлежащих лососевых ферм. [50] Антибиотики и пестициды часто используются для борьбы с болезнями и паразитами.
Коралловые рифовые рыбы характеризуются высоким биоразнообразием . В результате паразиты коралловых рифовых рыб демонстрируют огромное разнообразие. Паразиты коралловых рифовых рыб включают нематод , Platyhelminthes ( цестоды , дигенеи и моногенеи ), пиявок , паразитических ракообразных, таких как изоподы и веслоногие ракообразные , [52] [53] [54] и различные микроорганизмы, такие как миксоспоридии и микроспоридии . Некоторые из этих паразитов рыб имеют гетероксенный жизненный цикл (т. е. имеют несколько хозяев ), среди которых акулы (некоторые цестоды) или моллюски (дигенеи). Высокое биоразнообразие коралловых рифов усложняет взаимодействие паразитов с их разнообразными и многочисленными хозяевами . Численные оценки биоразнообразия паразитов показали, что некоторые виды коралловых рыб имеют до 30 видов паразитов. [52] [53] [54] [55] Среднее количество паразитов на один вид рыб составляет около десяти. [52] [53] [54] Это имеет последствие в виде совместного исчезновения . Результаты, полученные для коралловых рифовых рыб Новой Каледонии, позволяют предположить, что исчезновение видов коралловых рифовых рыб среднего размера в конечном итоге приведет к одновременному исчезновению по меньшей мере десяти видов паразитов. [52]
Декоративные рыбы , содержащиеся в аквариумах , подвержены многочисленным заболеваниям .
В большинстве аквариумов концентрация рыб высока, а объем воды ограничен. Это означает, что инфекционные заболевания могут быстро распространиться на большинство или всю рыбу в аквариуме. Неправильный азотный цикл , неподходящие аквариумные растения и потенциально вредные пресноводные беспозвоночные могут нанести прямой вред декоративным рыбам в аквариуме или усилить их стресс . Несмотря на это, многих заболеваний рыб, содержащихся в неволе, можно избежать или предотвратить за счет надлежащего состояния воды и хорошо организованной экосистемы внутри аквариума. Отравление аммиаком — распространенное заболевание в новых аквариумах, особенно когда их сразу заполняют на полную мощность.
Из-за их, как правило, небольшого размера и низкой стоимости замены больных или мертвых аквариумных рыб, стоимость тестирования и лечения болезней часто рассматривается как более серьезная проблема, чем ценность рыбы.
Иммунные органы различаются в зависимости от вида рыб. [56] У бесчелюстных рыб (миноги и миксины) настоящие лимфоидные органы отсутствуют. Эти рыбы полагаются на участки лимфоидной ткани в других органах для производства иммунных клеток. Например, эритроциты , макрофаги и плазматические клетки производятся в передней части почки (или пронефросе ) и некоторых участках кишечника (где созревают гранулоциты ). Они напоминают примитивный костный мозг миксины. Хрящевые рыбы (акулы и скаты) имеют более развитую иммунную систему. У них есть три специализированных органа, уникальные для хондрихтиев ; эпигональные органы (лимфоидная ткань, похожая на кость млекопитающих), окружающие гонады, орган Лейдига в стенках пищевода и спиральный клапан в кишечнике. В этих органах находятся типичные иммунные клетки (гранулоциты, лимфоциты и плазматические клетки). У них также есть узнаваемый тимус и хорошо развитая селезенка (их самый важный иммунный орган), где развиваются и хранятся различные лимфоциты , плазматические клетки и макрофаги. Хондростальные рыбы (осетры, веслоносы и бичиры ) обладают основным местом производства гранулоцитов в массе, которая связана с мозговыми оболочками (мембранами, окружающими центральную нервную систему). Их сердце часто покрыто тканью, которая содержит лимфоциты, ретикулярные клетки и небольшое количество макрофагов . Хрящевая почка — важный кроветворный орган; где развиваются эритроциты, гранулоциты, лимфоциты и макрофаги.
Как и у хондростеевых рыб, основные иммунные ткани костистых рыб (или костистых рыб ) включают почки (особенно переднюю почку), в которых находится множество различных иммунных клеток. [57] Кроме того, костистые рыбы обладают тимусом, селезенкой и рассеянными иммунными участками в тканях слизистых оболочек (например, в коже, жабрах, кишечнике и половых железах). Как и в случае с иммунной системой млекопитающих, костистые эритроциты, нейтрофилы и гранулоциты, как полагают, находятся в селезенке, тогда как лимфоциты являются основным типом клеток, обнаруженных в тимусе. [58] [59] В 2006 году лимфатическая система, аналогичная лимфатической системе млекопитающих, была описана у одного вида костистых рыб, данио . Хотя это еще не подтверждено, предположительно в этой системе будут накапливаться наивные (нестимулированные) Т-клетки в ожидании встречи с антигеном . [60]
Отлов, транспортировка и выращивание наживки могут привести к распространению вредных организмов между экосистемами , ставя их под угрозу. В 2007 году несколько американских штатов, включая Мичиган , приняли правила, призванные замедлить распространение болезней рыб, в том числе вирусной геморрагической сепсиса , через наживку. [61] Из-за риска передачи Myxobolus cerebralis (крутящейся болезни) форель и лосось не следует использовать в качестве приманки. Рыболовы могут увеличить вероятность заражения, выбрасывая ведра с приманкой в места ловли и неправильно собирая или используя приманку. Перевозка рыбы из одного места в другое может нарушить закон и стать причиной заноса чуждых экосистеме рыб и паразитов.
Хотя это и не представляет опасности для здоровья в тщательно приготовленной рыбе, паразиты вызывают беспокойство, когда люди едят сырую или слегка консервированную рыбу, такую как сашими , суши , севиче и гравлакс . Популярность таких блюд из сырой рыбы заставляет потребителей осознавать этот риск. Сырую рыбу следует заморозить до внутренней температуры -20 °C (-4 °F) как минимум на семь дней, чтобы уничтожить паразитов. Важно знать, что домашние морозильники могут быть недостаточно холодными, чтобы убить паразитов. [67] [68]
Традиционно рыбы, живущие всю или часть своей жизни в пресной воде, считались непригодными для приготовления сашими из-за возможности наличия паразитов (см. статью о сашими ). Паразитарные инфекции пресноводных рыб являются серьезной проблемой в некоторых частях мира, особенно в Юго-Восточной Азии . Рыба, которая проводит часть своего жизненного цикла в соленой воде, например лосось, также может стать проблемой. Исследование, проведенное в Сиэтле, штат Вашингтон, показало, что у 100% дикого лосося есть личинки круглых червей, способные заразить людей. В том же исследовании лосось, выращенный на ферме, не содержал личинок круглых червей. [69] Исторически сложилось так, что заражение паразитами людей, употребляющих сырую рыбу, было редким явлением в развитых странах, хотя метаанализ доступных данных 2020 года показывает, что с 1980 года наблюдается резкое увеличение количества паразитов в тех видах морской рыбы, которую употребляют в пищу. сырой. [70]
Существует три основных вида паразитов: Clonorchis sinensis (трематода/двуустка), Anisakis (нематода/круглый червь) и Diphyllobothrium (цестода/ленточный червь). Заражение рыбным цепнем Diphyllobothrium latum наблюдается в странах, где люди едят сырую или недоваренную рыбу, например, в некоторых странах Азии, Восточной Европы, Скандинавии, Африки, Северной и Южной Америки. [71] Риск заражения анисакисом особенно выше у рыб, которые могут обитать в реке, таких как лосось ( тряска ) у лососевых , скумбрия ( саба ). Подобных паразитарных инфекций обычно можно избежать, если варить, сжигать, консервировать в соли или уксусе или замораживать на ночь. Даже японцы никогда не едят сырого лосося или икуру (икру лосося), и даже если они кажутся сырыми, эти продукты не сырые, а замораживаются на ночь, чтобы предотвратить заражение паразитами, особенно анисакисами. [ нужна цитата ]
Ниже приведены некоторые жизненные циклы рыбных паразитов, которые могут заразить человека:
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )