Проект РФФИ № 18-34-00059 Исследование массовых морфологических девиаций ("аномалия P") озерной лягушки (Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771)): особенности строения, встречаемость и причины


Ниже представлен КЛЮЧЕВОЙ доклад рабочей группы проекта на VII съезд Герпетологического общества «Современное состояние и перспективы изучения и сохранения биоразнообразия земноводных и пресмыкающихся Евразии» в г. Махачкала на тему «Аномалия P Жана Ростана: распространение, особенности морфологии и причины»



Феномен наблюдаемых нами аномалий связан с именем известного французского ученого и писателя Жана Ростана.



Жан Ростан в 1949 году описал случай массовой полидактилии в окр. дер. Тревеньон и в 1952 открыл, что они представляют собой легкую форму более тяжелых проявлений, которые он назвал «аномалией P».



Ростан работал над изучением аномалии в течение 20 лет и обнаружил 4 точки во Франции, где были найдены «тяжелые» варианты аномалии. И две точки за пределами Франции – в Амстердаме и в Марокко (Раймоном Лотье).



Ростан проводил множество экспериментов с целью получения аномалии в лаборатории, но все они были безрезультатными. Лишь в конце 60-х Ростану совместно с молодым Пьером Даррэ удалось обнаружить новые особенности аномалии P.



При совместном содержании с рыбами, в специальных клетках с перегородкой, у головастиков проявились аномалии. При содержании головастиков с содержимым кишечника рыб в лаборатории были получены наиболее тяжелые варианты, даже не встречающиеся в природе. Однако дальнейшее изучение аномалии не было возможно, так как она исчезла из пруда Гран-Льё (хотя Ростан с коллегами из Бордо проводил хроматографию, электронную микроскопию). Ростан предположил, что инфекционным агентом аномалии является тератогенный вирус, переносимый рыбами.

Исследование феноменального случая в «Островцовской лесостепи» было начато нами в 2016 году и продолжается до сих пор. На слайде представлены фотографии исследуемых местообитаний.



Изначально была найдена массовая полидактилия, как и в случае Ростана. Затем при детальном изучении головастиков были найдены тяжелые варианты.



Морфологические проявления «тяжелых форм» заключались в инверсии задних конечностей, отеках, опухолеобразных наростах, костных выростах (шипах), дополнительных небольших конечностях, брахимелии и полидактилии.



Причем всегда был небольшой процент особей, имеющих «сопряженные» аномалии (негнущаяся задняя конечность, амелия, анафтальмия, мандибулярная гипоплазия, брахидактилия).



За весь период исследования было изучено 384 особи. Частота аномалий в 2016 г. составила 19,1%, в 2017 г. – 19,8%, тогда как в 2018 году было 39% аномальных особей.



В небольшом водоеме, в котором в ходе мониторинговых исследований не поймана рыба, была найдена высокая частота аномалий, в том числе тяжелых форм.



Таким образом, «Ростановский вектор» в водоемах отсутствовал. Мы начали работу с моллюсками, чтобы проверить «трематодную гипотезу».



Зимние скрещивания позволили получить икру съедобной лягушки, из которой были выведены головастики. В последующем головастики содержались с моллюсками Planorbarius corneus. Уже первые стадии развития конечностей позволили увидеть начинающиеся отклонения в развитии. Дальнейшее их развитие вело к появлению тяжелых случаев аномалии Ростана и легких случаев – полидактилии.



Таким образом, спустя полстолетия, вновь были получены деформации в лаборатории после экспериментов Ростана и Даррэ в конце 60-х годов и были выявлены абсолютно новые особенности биологии аномалии Ростана.
Заключение

1. Доказано наличие аномалии P у всех трех таксонов комплекса зеленых лягушек (комплекс Pelophylax esculentus): у озерной лягушки в природной популяции в «Островцовской лесостепи», у съедобной и прудовой лягушек в условиях эксперимента.

2. Частота встречаемости полидактилии и «тяжелых» вариантов аномалии в «Островцовской лесостепи» варьировала от 19,1 до 34,8%, достигая наибольших значений в 2018 году. Помимо них наблюдаются также «сопряженные» аномалии, частота которых обычно невелика (0,9 – 4,4%).

3. Синтопично обитающие виды амфибий (Pelobates vespertinus, Bombina bombina, Rana arvalis) не подвержены аномалии P, что также отмечено во Франции (Rostand, 1959; 1971).

4. Впервые выявлено, что в качестве промежуточного хозяина (вектора) инфекционного агента аномалии P выступает Planorbarius corneus. Содержание головастиков с прудовиками рода Lymnaea не приводило к деформациям. Возможно, инфекционный агент аномалии Ростана обладает токсичностью для улиток, вызывая их гибель в условиях лаборатории.

5. Аномалия Ростана не может передаваться от головастика к головастику, о чем свидетельствовало наличие нормальных особей. «Градиентный» характер полученных деформаций, вероятно, был вызван ранней гибелью улитки-носителя «инфекционного» агента. Отсутствие тяжелых форм у всех особей говорит о невозможности его передачи другим особям моллюсков от зараженных моллюсков.

6. Вероятнее всего, инфекционный агент аномалии Ростана представляет собой определенный вид трематод, о чем косвенно свидетельствуют вскрытые нами особенности его биологии. Дальнейшие наши прямые эксперименты позволят определить вид трематод и прольют свет на новые особенности его биологии.

Руководитель проекта Свинин А.О. Фото с доклада С.М. Ляпкова, члена Президиума Герпетологического общества им. А.М. Никольского при Российской академии наук


По результатам проекта опубликовано:

Свинин А.О., Ермаков О.А., Литвинчук С.Н., Башинский И.В. Синдром аномалии P у зеленых лягушек: история открытия, морфологические особенности и возможные причины возникновения // Труды Зоологического института РАН, 2020, Том 324, № 1. С. 108–123.

Svinin A.O., Bashinskiy I.V., Osipov V.V., Neymark L.A., Ivanov A.Yu, Ermakov O.A., and Litvinchuk S.N. New records of the anomaly P syndrome in two water frog species (Pelophylax ridibundus and P. lessonae) in Russia // Herpetozoa, 2019. 32: 277-281.

Svinin A. O., Bashinskiy I.V., Litvinchuk S.N., Neymark L.A., Ivanov A.Y., Ermakov O.A., Vedernikov A.A., and Dubois A. Planorbarius corneus is an intermediate host of the infectious agent of Rostand’s “anomaly P” in green frogs // Russian Journal of Herpetology, 2019. 26(6): 349 – 353.

Svinin A.O., Bashinskiy I.V., Litvinchuk S.N., Neymark L.A., Osipov V.V., Katsman E.A., Ermakov O.A., Ivanov A.Y., Vedernikov A.A., Drobot G.P., and Dubois A. First record of the Jean Rostand’s “anomaly P” in the marsh frog, Pelophylax ridibundus, in central Russia // Alytes, 2019. 37: 31–45.

Свинин А.О., Ведерников А.А., Неймарк Л.А., Иванов А.Ю., Ермаков О.А., Башинский И.В. Трехлетний мониторинг аномалии Ростана в популяциях озерной лягушки «Островцовской лесостепи» // Современные проблемы медицины и естественных наук: сборник статей Международной научной конференции. Вып. 8. Йошкар-Ола, 2019. С. 157-159.

Свинин А.О., Иванов А.Ю., Башинский И.В., Ермаков О.А. Молекулярно-генетическая диагностика метацеркарий трематод озерной лягушки из заповедника "Приволжская лесостепь" по маркерам 28S rRNA и ITS2 // Труды центра паразитологии. Т. L. Биоразнообразие паразитов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2018. С. 232 - 233.

Свинин А.О., Башинский И.В., Неймарк Л.А. "Аномалия P" Жана Ростана: история и современное состояние проблемы // Современные проблемы медицины и естественных наук: сборник статей Всероссийской научной конференции. Вып. 7, Йошкар-Ола, 23-27 апреля 2018 г. / Мар. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2018. С. 143 - 147.

Svinin A.O., Bashinskiy I.V., Neymark L.А., Katsman E.A., and Osipov V.V. Morphological Deformities in Anuran Amphibians from the Khoper River Valley in the “Privolzhskaya Lesostep’” Nature Reserve and Adjacent Territories // The Second International conference “Amphibian and reptiles anomalies and pathology: methodology, evolutionary significance, monitoring and environmental health”, KnE Life Sciences, 2018. P. 150–155. DOI 10.18502/kls.v4i3.2117





Фотоотчеты по экспедициям

Экспедиции в заповедник "Приволжская лесостепь"

Экспедиция в Тамбовскую область и заповедник "Приволжская лесостепь" в 2018 году

Экспедиция в заповедник "Приволжская лесостепь", в памятник природы "Хреновской бор" в 2018 году


Научно-популярный очерк

Аномалии амфибий «Приволжской лесостепи»