Þróun og vistfræðilegt samspil sjávarsnigla og sníkjudýra þeirra - verkefni lokið

Fréttatilkynning verkefnisstjóra

19.4.2024

Í þessu verkefni voru vistfræði, tíðni og
áhrif ögðusýkinga á beitukóng Buccinum undatum í Breiðafirði rannsökuð, en beitukóngur er ein
mikilvægasta og algengasta tegund þessa sniglahóps. Rannsóknum á beitukóngi í Breiðafirði frá árunum 2007 og 2022 bar saman um háa tíðni ögðusýkinga (allt að 50%). Aukin tíðni sýkinga með aldri og mikill þéttleiki agða í kyn- og meltingarkirtli beitukóngs, bendir til þess að um uppsafnaða sýkingu sé að ræða. Líklegt er að sýkingin sé af völdum Neophasis anarrhichae sem treystir á að eini millihýsill hennar, beitukóngur, sé étinn af lokahýslinum sem er steinbítur (Anarhichas lupus), til að ljúka lífsferli sínum. Þetta atferli ögðunnar er afleiðing þess að beitukóngur og steinbítur eiga í svo nánu bráðar-rándýrs sambandi að N. anarrhichae hefur þróast frá því að hafa tvo millihýsla líkt og er venjan hjá öðrum Neophasis tegundum. Helstu hrygningarstöðvar steinbíts eru einmitt rétt fyrir utan Breiðafjörð og þekkt er að ungviði ýmissa fisktegunda leitar skjóls í gróskumiklum þaraskógum og grynningum flóans. Innarlega í Breiðafirði er þéttleiki beitukóngs einmitt mestur og í suðaustanverðum flóanum var sýkingatíðnin hæst. Útlitseinkenni ögðunnar sem fannst í svo miklu magni í rannsókninni, svipar þar að auki mikið til N. anarrhichae, t.d. mjög áberandi augndeplar, og grá slikja sem sést á líffærum beitukóngsins í þessum tilfellum, sem er einkennandi fyrir sýkingu af völdum hennar. Áhrif slíkra slíkra sýkinga á viðgang og vöxt beitukóngsins eru til dæmis að kynkirtillinn hættir að virka og þar með æxlunarfæri snigilsins, sem leiðir til þess að hann hættir að geta æxlast. Einnig getur fjöldi agða safnast fyrir í meltingarkirtli snigilsins og leitt til þess að forðageta dýrsins minnkar, sem á endanum dregur hann til dauða. Eins og sást í þessari rannsókn stækkar meltingarkirtillinn með ögðufjöldanum en samfara því brotnar vefurinn niður og tapar forðabúrshæfileika sínum. Auk þess að kortleggja þann fjölbreytileika sníkjudýra sem finnst í hafinu geta rannsóknir sem gefa vísbendingar um ástand stofna hýsiltegundanna mögulega haft ráðgefandi gildi um nýtingu þeirra. Einnig geta þær lagt mikilvægan grunn að því að skilja  fæðuvefinn á búsvæði þessara tegunda.

English:

Despite its importance across the biosphere, research and conservation of parasite
biodiversity is sparse. In particular, studies regarding parasite diversity in benthic marine ecosystems are very few. In these systems, digenean parasites rely heavily on gastropod molluscs as their intermediate hosts. In particular they depend on large, long-lived whelk of the Buccinoidea
superfamily, that have an important role in benthic ecosystems. Here, the ecology, prevalence and
effects of digenean infections on the common whelk Buccinum undatum, one of the most important and abundant buccinid gastropod, were studied. The study of the digenean parasites of B. undatum collected in Breiðafjörður from 2020-2022 demonstrated high prevalence of infection in both cases. The increased likelihood of gross clinical signs with increased age of the host together with the considerable number of digeneans observed in histological sections of the gonad and digestive gland tissue indicates that this is an accumulatedinfection. These digenea very likely belong to the species Neophasis anarrhichae as they often accumulate in great densities in the infected tissue, waiting for the final definitive host to eat the snail, rather than releasing metacercarial stages as many other digenean species do. In fact, B. undatum and the final host, the Atlantic wolffish Anarhichas lupus, have such a close predator-prey relationship that N. anarrhichae has evolved in a way that another intermediate host is no longer needed, opposite to what is observed in other Neophasis species. Furthermore, Breiðafjörður is very close to the biggest spawning ground of A. lupus in Iceland, with its bountiful macroalgal forests and
numerous skerries and islands that serve as shelter for the offspring of many fish species.
The anatomy of the digenean found in such great intensities in the study, is very similar to
that of N. anarrhichae, for prominent eyspots. Furthermore, one of the gross clinical signs of
infection for this partiucular species is a grey tint to the gonad and digestive gland, was also observed in many cases. Effects on the reproductive abilities of the gastropod were evident, as the reduced penis mass hinders internal fertilization, and sperm/egg production is disrupted by the infection of the testis and ovaries, respectively. An accumulated infection in the digestive gland can reduce the animal‘s energy storage capabilities, ultimately ending with death. In this study, the digestive gland was found to increase in size with digenean infection, however breakdown of the tissue structure soon follows. Aside from cataloguing the parasite diversity found in the ocean, this type of study can inform on the health of the host population and sustainable management of these populations. Furthermore, they can be part of laying the groundwork for understanding the foodweb in the species‘ habitat.

Information on how the results will be applied:
The results from the project will be used to further the understanding of host-parasite dynamics in
the Bay of Breiðafjörður and the role of the common whelk in the food web in the area.

A list of the project’s outputs:
A presentation, two posters and two papers (that are in prep) are the output from this project along with a considerable number of histological slides and images of digeneans in gonad/digestive gland tissue. 

References
Kantor, Y. I., A. E. Fedosov, A. R. Kosyan, N. Puillandre, P. A. Sorokin, Y. Kano, R. Clark, and P. Bouchet. 2021. Molecular phylogeny and revised classification of the Buccinoidea (Neogastropoda ). Zoological Journal of the Linnean Society:1–69.

Køie, M. 1969. On the endoparasites of Buccinum undatum L. with special reference to the
trematodes. Ophelia 6:252–279.

Køie, M. 1971. On the histochemistry and ultrastructure of the redia of Neophasis lageniformis (
Lebour , 1910 ). Ophelia 9:113–143.

Kremnev, G., A. Gonchar, V. Krapivin, A. Uryadova, A. Miroliubov, and D. Krupenko. 2021. Life cycle
truncation in Digenea , a case study of Neophasis spp. ( Acanthocolpidae ). International Journal
for Parasitology: Parasites and Wildlife 15:158–172.

Heiti verkefnis: Þróun og vistfræðilegt samspil sjávarsnigla og sníkjudýra þeirra/Evolution and ecological interactions of subtidal gastropods and their parasites
Verkefnisstjóri: Hildur Magnúsdóttir, Háskóla Íslands í meinafræði, Keldum
Tegund styrks: Nýdoktorsstyrkur
Styrktímabil: 2022
Fjárhæð styrks kr. 11.990.000
Tilvísunarnúmer Rannís: 228499