From Wasielewski, after Léger. Fig. 12.—Associations of Gonospora sparsa. Ядерные изменения и размножение, предшествующие образованию споробластов, сильно различаются у разных грегарин и здесь могут быть лишь очерчены в общих чертах. При формировании обоих наборов половых элементов (гамет) всегда происходит всестороннее ядерное очищение или созревание. Это устранение части ядерного материала (отличаемого как трофическое или соматическое от функциональной или зародышевой части, образующей половые ядра) может происходить в самые разные периоды. В некоторых случаях (Lankesteria, Monocystis) большая часть исходного (споронтного) ядра каждого партнера сразу же удаляется, а получающееся (сегментационное) ядро, которое является высокоспециализированным, представляет собой половую часть. В других случаях все споронтное ядро вступает в деление, и различие между соматической и зародышевой частями становится очевидным только после того, как ядерное размножение продолжается некоторое время, когда некоторые из дочерних ядер изменяются по характеру и в конечном итоге дегенерируют, а остальные дают начало ядрам споробластов (Diplodina, Stylorhynchus). Даже после того, как сами фактические споробласты (половые клетки) сформированы, их ядра могут претерпевать окончательное созревание (например, Clepsydrina ovata); а у Monocystis Бразил (2) обнаруживает, что то, что по-видимому является аналогичным процессом, задерживается до окончания конъюгации и образования зиготы (дефинитивного споробласта).
Ядерное размножение обычно является непрямым, причем митоз, как правило, более сложен на более ранних делениях, чем на более поздних. Сферы притяжения обычно крупные и заметные, иногда состоящие из хорошо развитой центросферы с центросомными гранулами или без них, в других случаях — из очень крупных центросом с несколькими астральными лучами. Однако в тех случаях, когда кариосома сохраняется и споронтное ядро делится целиком, самые ранние ядерные деления являются прямыми; дочерние ядра образуются либо в результате процесса простой перетяжки (например, Diplodina), либо путем своего рода множественного деления или фрагментации (Gregarina и Selenidium spp.). Тем не менее, более поздние деления, по крайней мере у Diplodina, являются непрямыми.
К тому времени, когда ядерное размножение заходит далеко или завершается, тела двух родительских грегарин (ассоциантов) обычно становятся весьма неправильными по форме и образуют многочисленные лопасти и выросты. В то время как у некоторых форм (например, Monocystis, Urospora, Stylorhynchus) две особи остаются относительно обособленными и независимыми друг от друга, у других (Lankesteria) они переплетаются и сцепляются, часто до поразительной степени (Diplodina). Затем половые ядра перемещаются к поверхности выростов и сегментов, где занимают положение равномерного распределения. Вокруг каждого из них обособляется небольшой участок цитоплазмы, причем все образование часто выступает в виде небольшого бугорка или возвышения на общей поверхности. Эти одноядерные выросты в конце концов отчленяются как споробласты или гаметы. Часто значительная часть общей протоплазмы каждой родительской особи остается неиспользованной, образуя два остатка цисты, которые впоследствии могут сливаться; однако у Diplodina практически вся цитоплазма расходуется на образование гамет.
After Léger, from Lankester’s Treatise on Zoology. Fig. 13.—Development of the Gametes and Conjugation in Stylorhynchus longicollis. a, Недифференцированная гамета, прикрепленная к телу родительской особи.
b-d, Стадии развития подвижной мужской гаметы.
e, Зрелая женская гамета.
f, g, Стадии конъюгации и ядерного слияния двух элементов.
h, Зигота (копула).
i, Спора, все еще с одним ядром и неделимой спороплазмой.
Сами споробласты демонстрируют все переходы от состояния выраженной дифференцировки на мужские и женские (анизогамия) до состояния полного равенства (изогамия). Анизогамия наиболее сильно развита у Pterocephalus. Здесь мужские элементы (микрогаметы) миниатюрны, удлиненной и веретеноподобной формы, с крошечным рострумом на переднем конце и длинным жгутиком на заднем, и очень активны; женские элементы (мегагаметы) гораздо крупнее, продолговатые или овоидные и совершенно пассивные. У Stylorhynchus различие между конъюгирующими гаметами выражено не так резко (рис. 13), причем мужские элементы имеют примерно тот же объем, что и женские, но грушевидные, а не круглые, и обладают отчетливым жгутиком; чрезвычайно интересным моментом в отношении этого паразита является то, что образуются определенные высокоподвижные и похожие на сперматозоиды мужские гаметы (рис. 13), которые, однако, совершенно стерильны и приобрели вспомогательную функцию. В других случаях два типа элементов демонстрируют либо очень незначительные различия (Monocystis), либо их отсутствие (Urospora, Gonospora) по размеру и внешнему виду, причем главное различие заключается в ядрах: ядра мужских элементов меньше и хроматически плотнее, чем у женских.
Наконец, у Lankesteria, Gregarina, Clepsydrina, Diplocystis и Diplodina обнаруживается полная изогамия, причем между конъюгирующими элементами нет абсолютно никаких видимых различий. Тем не менее, эти формы также следует рассматривать как примеры бинарной сексуальности, а не просто экзогамии; ибо практически достоверно, что это состояние изогамии происходит из состояния типичной анизогамии через стадию, подобную той, что наблюдается у Gonospora и др. И точно так же, как во всех случаях, когда наблюдалось образование дифференцированных гамет, происхождение двух конъюгантов связано с разными ассоциантами (родительскими споронтами), и все элементы, происходящие от одного родителя, принадлежат к одному полу, несомненно, дело обстоит так же и здесь.
Fig. 14.—Cyst of Monocystis agilis, the common Gregarine of the Earthworm, showing ripe spores and absence of any residual protoplasm in the cyst. (From Lankester.) Само слияние осуществляется или облегчается хорошо известным феноменом, называемым danse des sporoblastes, который обусловлен различными причинами. В случае сильно дифференцированных гамет (Pterocephalus) активно подвижные микрогаметы мечутся туда и сюда в поисках женских элементов. У Stylorhynchus Леже показал, что функция стерильных мужских гамет заключается в том, чтобы своими энергичными движениями вызывать mêlée sexuelle. У форм, где гаметы изогамны или лишь слегка дифференцированы и (вероятно) сами по себе не подвижны, другие факторы способствуют созданию необходимого смешения. Так, у Gregarina sp. из мучного хрущака неиспользованные соматические тела или остатки цисты становятся амебоидными и выпускают отростки, которые гоняют расположенные по периферии гаметы по кругу внутри цисты; в некоторых случаях, когда остаточное соматическое тело разжижается (Urospora), движений хозяина считается достаточно; и, наконец, у Diplodina, благодаря тому доведению процесса переплетения до крайности, если каждая гамета не находится в непосредственном соприкосновении с подходящим собратом-конъюгантом, очень небольшое движение или взаимное притяжение приведет в соприкосновение две такие гаметы при их освобождении.
Следует упомянуть необычную модификацию процесса образования споробластов и конъюгации, которая имеет место у Ophryocystis. Здесь инцистирование двух ассоциантов происходит обычным образом; однако споронтное ядро каждого делится всего дважды, и одно из дочерних ядер, получающихся при каждом делении, дегенерирует. Следовательно, в каждой половине сохраняется только одно ядро споробласта, представляющее четверть исходного ядерного материала. Вокруг него сгущается часть цитоплазмы, а остальная часть образует остаток. Образующийся таким образом споробласт или гамета является полностью изогамным и в норме конъюгирует с аналогичным споробластом другого ассоцианта, в результате чего образуется единая зигота, которая становится спорой, содержащей восемь спорозоитов, обычным образом. Иногда, однако, перегородка между двумя половинами цисты не разрушается, и в этом случае происходит партеногенез, причем каждый споробласт развивается сам по себе в маленькую спору.
Два конъюгирующих элемента полностью сливаются, цитоплазма с цитоплазмой и ядро с ядром, с образованием дефинитивного споробласта или зиготы. Протоплазма приобретает определенные очертания, обычно яйцевидные или бочонковидные, и секретирует тонкую мембрану — эктоспору. Впоследствии она утолщается и часто образует ободки, шипы или отростки, придавая споре грегарины характерный вид. С внутренней стороны от эктоциста также откладывается другая, более тонкая мембрана — эндоцист. Эти две мембраны образуют стенку споры (спороцист). Тем временем содержимое споры претерпевает деление. В результате последовательных делений, обычно митотических, ядро зиготы дает начало восьми дочерним ядрам, каждое из которых становится ядром спорозоита. Затем спороплазма продольно расщепляется вокруг каждого ядра, и таким образом формируются восемь серповидных (фальциформных) спорозоитов. В центре споры обычно остается некоторое количество неиспользованной спороплазмы, составляющей остаток споры. Важно отметить, что у всех известных грегарин, за одним исключением, число спорозоитов в споре равно восьми; исключением является Selenidium, во многом далеко не типичный, где это число вдвое меньше, а именно четыре.
Fig. 15.—Ripe Cyst of Gregarina blattarum, partially emptied. (From Lankester.) a, Channels leading to the sporoducts; b, Mass of spores still left in the cyst; c, Endocyst; d, The everted sporoducts; e, Gelatinous ectocyst. До сих пор считалось, что отклонение от общего способа спорообразования имеет место у некоторых ракообразных грегарин — Aggregatidae и Porosporidae. Споры этих форм рассматривались как гимноспоры (голые), лишенные оболочек (спороцисты), характерных для обычных спор, и спорозоиты, следовательно, считались развивающимися свободно в цисте. Однако в случае первых из названных паразитов то, что принималось за спорогонию, оказалось на самом деле шизогонией, и по другим соображениям эти формы, по мнению настоящего автора, предпочтительно объединять с Coccidia (q.v.). Что касается Porosporidae, то вполне вероятно, что гимноспоровые цисты, считавшиеся принадлежащими грегарине Porospora (в ее трофическом состоянии), на самом деле не имеют с ней никакой связи, а представляют собой шизогоническое поколение какой-то другой формы, подобной Aggregata; в этом случае истинные споры Porospora еще предстоит идентифицировать.
В кишечнике нового хозяина цисты разрываются, и споры освобождаются. Это обычно в значительной степени вызывается набуханием остаточной протоплазмы. Иногда (например, у Gregarina) из остаточной протоплазмы развиваются длинные трубчатые выросты, известные как спородукты (рис. 15), служащие для прохода спор наружу.
Грегарины чрезвычайно многочисленны и включают несколько семейств, характеризующихся главным образом формой спор (рис. 16). Специализированные Schizogregarinae обычно выделяются из остальных в качестве самостоятельного подотряда.
Подотряд I. — Schizogregarinae.
Формы, у которых шизогоническое размножение имеет место повсеместно во время внеклеточной трофической фазы. Три рода, Ophryocystis, Schizocystis и Eleutheroschizon, различные особенности которых упоминались выше. Преимущественно паразиты кишечника или мальпигиевых сосудов насекомых. (У этого типа паразитов, примером которого является Ophryocystis, тело раньше ошибочно считалось амебоидным, и поэтому этот род был помещен в специальный отряд — Amoebosporidia.)
From Wasielewski, after Léger. Fig. 16.—Spores of various Gregarines.
a, Eirmocystis, Sphaerocystis и др.
b, Echinomera, Pterocephalus и др.
c, Gregarina и др.
d, Beloides.
e, Ancyrophora.
f, Stylorhynchidae (типовой).
g, Menosporidae.
h, Gonospora terebellae.
i, Ceratospora.
k, Urospora synaptae.
Подотряд II. — Eugregarinae.
Шизогония крайне исключительна, происходя лишь во время внутриклеточной фазы, если вообще происходит. Грегарины естественным образом делятся на два триба, описываемых соответственно как цефалонтные и септированные, либо как ацефалонтные и асептированные (гаплоцитные). Однако строго говоря, как уже упоминалось, эти два набора терминов не полностью совпадают, и какой бы набор ни принимался, другой должен учитываться при оценке правильного положения определенных паразитов. Здесь цефалонтное или ацефалонтное состояние рассматривается как более первичное и фундаментальное.
Триба А. — Cephalina (практически эквивалентна Septata).
За исключением редких случаев, тело обладает эпимеритом, по крайней мере на ранних стадиях роста, и типично септировано. Преимущественно кишечные паразиты членистоногих.
Основные семейства с репрезентативными родами следующие: Porosporidae с Porospora gigantea, в настоящее время считающиеся гимноспоровыми; Gregarinidae (Clepsydrinidae) с Gregarina, Clepsydrina, Eirmocystis, Hyalospora, Cmenidospora, Stenophora; Didymophyidae с Didymophyes; Dactylophoridae с Dactylophorus, Pterocephalus, Echinomera, Rhopalonia; Actinocephalidae с Actinocephalus, Pyxinia, Coleorhynchus, Stephanophora, Legeria, Stictospora, Pileocephalus, Sciadophora; Acanthosporidae с Acanthospora, Corycella, Cometoides; Menosporidae с Menospora, Hoplorhynchus; Stylorhynchidae с Stylorhynchus, Lophocephalus; Doliocystidae с Doliocystis и Taeniocystidae с Taeniocystis. Любопытный род Selenidium стоит несколько особняком.
Триба Б. — Acephalina (практически эквивалентна Aseptata, Haplocyta).
Тело никогда не обладает эпимеритом и не имеет перегородок. Главным образом целомические паразиты «червей», голотурий и насекомых.
Aseptata не были столь полно распределены по семействам, как Septata. Леже выделил два четко очерченных семейства, но остальные роды все еще нуждаются в более детальной классификации. Семейство Gonosporidae с Gonospora, Diplodina; и Urosporidae с Urosopora, Cystobia, Lithocystis, Ceratospora; роды Monocystis, Diplocystis, Lankesteria и Zygocystis, вероятно, образуют другое; Pterospora и также Syncystis обособлены; наконец, некоторые формы, например Zygosoma, Anchora (Anchorina), известны не полностью.
Остается упомянуть замечательного паразита, недавно описанного Дж. Нусбаумом (24) под подходящим названием Schaudinnella henleae, который обитает в кишечнике Henlea leptodera. Коротко перечислим основные особенности его жизненного цикла. Молодые трофозоиты (асептированные) прикрепляются к клеткам кишечника, но практически полностью внеклеточны. Ассоциация носит очень примитивный характер и неразборчива; она происходит безразлично между особями, которые дадут начало гаметам одного или противоположного пола. Часто она носит лишь временный характер; в других случаях она множественная, причем несколько взрослых особей оказываются более или менее заключены в железистую оболочку. Тем не менее, ни в коем случае не происходит истинного инцистирования, половые клетки развиваются практически свободно. Женские гаметы крупные и яйцевидные; мужские — миниатюрные и серповидные, но без жгутика и, по-видимому, немотильные. В то время как многие зиготы («амфионты»), образующиеся в результате копуляции, выходят наружу для заражения нового хозяина, другие, обладающие более тонкой оболочкой, проникают между клетками кишечника, вызывая дальнейшее заражение (автоинфекцию). В каждой зиготе образуется множество спорозоитов. Как видно, Schaudinnella представляет собой практически уникальную форму. С одной стороны, она во многом напоминает грегарин, а с другой — сильно отличается от них по ряду характерных признаков, будучи примитивной в одних аспектах, но высокоспециализированной в других, так что ее нельзя должным образом включить в этот отряд. Schaudinnella скорее представляет примитивного эктоспорового паразита, который пошел по собственному пути, занимая промежуточное положение между грегаринами и кокцидиями.
Библиография. — Среди важных работ, касающихся грегарин, можно отметить следующие: 1. A. Berndt, “Beitrag zur Kenntnis der ... Gregarinen,” Arch. Protistenk. I, p. 375, 3 pls. (1902); 2. L. Brasil, “Recherches sur la reproduction des Grégarines monocystidées,” Arch. zool. exp. (4) 3, p. 17, pl. 2 (1905), and op. cit. 4, p. 69, 2 pls. (1905); 3. L. Brazil, “Eleutheroschizon duboscqi, parasite nouveau, &c.,” op. cit. (N. et R.) (4), p. xvii., 5 figs. (1906); 4. M. Caullery and F. Mesnil, “Sur une Grégarine ... présentant ... une phase de multiplication asporulée,” C.R. Ac. Sci. 126, p. 262 (1898); 5. M. Caullery and F. Mesnil, “Le Parasitisme intracellulaire des Grégarines,” op. cit. 132, p. 220 (1901); 6. M. Caullery and F. Mesnil, “Sur une mode particulière de division nucléaire chez les Grégarines,” Arch. anat. microsc. 3, p. 146, 1 pl. (1900); 7. M. Caullery and F. Mesnil, “Sur quelques parasites internes des Annélides,” Misc. biol. (Trav. Stat. Wimereux), 9, p. 80, 1 pl. (1899); 7a. J. Cecconi, “Sur l’Anchorina sagittata, &c.,” Arch. Protistenk. 6, p. 230, 2 pls. (1905); 8. H. Crawley, “Progressive Movement of Gregarines,” P. Ac. Philad. 54, p. 4, 2 pls. (1902), also op. cit. 57, p. 89 (1905); 9. H. Crawley, “List of the Polycystid Gregarines of the U.S.,” op. cit. 55, pp. 41, 632, 4 pls. (1903); 10. L. Cuénot, “Recherches sur l’évolution et la conjugaison des Grégarines,” Arch. biol. 17, p. 581, 4 pls. (1901); 11. A. Laveran and F. Mesnil, “Sur quelques particularités de l’évolution d’une Grégarine et la réaction de la cellule-hôte,” C.R. Soc. Biol. 52, p. 554, 9 figs. (1900); 12. L. Léger, “Recherches sur les Grégarines,” Tabl. zool. 3, p. i., 22 pls. (1892); 13. L. Léger, “Contribution à la connaissance des Sporozoaires, &c.,” Bull. Sci. France, 30, p. 240, 3 pls. (1897); 14. L. Léger, “Sur un nouveau Sporozoaire (Schizocystis), &c.,” C.R. Ac. Sci. 131, p. 722 (1900); 15. L. Léger, “La Reproduction sexuée chez les Ophryocystis,” t. c. p. 761 (1900); 16. L. Léger, “Sur une nouvelle Grégarine (Aggregata coelomica,), &c.” op. cit. 132, p. 1343 (1901); 17. L. Léger, “La Reproduction sexuée chez les Stylorhynchus,” Arch. Protistenk. 3, p. 304, 2 pls. (1904); 18. L. Léger, “Etude sur Taeniocystis mira (Léger), &c.,” op. cit. 7, p. 307, 2 pls. (1906); 19. L. Léger and O. Duboscq, “La Reproduction sexuée chez Pterocephalus,” Arch. zool. exp. (N. et R.) (4) 1, p. 141, 11 figs. (1903); 20. L. Léger and O. Duboscq, “Aggregata vagans, n. sp., &c.” t. c. p. 147, 6 figs. (1903); 21. L. Léger and O. Duboscq, “Les Grégarines et l’épithélium intestinal, &c.,” Arch. parasitol. 6, p. 377, 4 pls. (1902); 22. L. Léger and O. Duboscq, “Nouvelles Recherches sur les Grégarines, &c.,” Arch. Protistenk. 4, p. 335, 2 pls. (1904); 23. M. Lühe, “Bau und Entwickelung der Gregarinen,” t. c. p. 88, several figs. (1904); 24. J. Nusbaum, “Über die ... Fortpflanzung einer ... Gregarine, Schaudinnella henleae,” Zeit. wiss. Zool. 75, p. 281, pl. 22 (1903); 25. F. Paehler, “Über die Morphologie, Fortpflanzung ... von Gregarina ovata,” Arch. Protistenk. 4, p. 64, 2 pls. (1904); 26. S. Prowazek, “Zur Entwickelung der Gregarinen,” op. cit., 1, p. 297, pl. 9 (1902); 27. A. Schneider (Various memoirs on Gregarines), Tabl. zool. 1 and 2 (1886-1892); 28. H. Schnitzler, “Über die Fortpflanzung von Clepsydrina ovata,” Arch. Protistenk. 6, p. 309, 2 pls. (1905); 29. M. Siedlecki, “Über die geschlechtliche Vermehrung der Monocystis ascidiae,” Bull. Ac. Cracovie, p. 515, 2 pls. (1900); 30. M. Siedlecki, “Contribution à l’étude des changements cellulaires provoquées par les Grégarines,” Arch. anat. microsc. 4, p. 87, 9 figs. (1901); 31. H. M. Woodcock, “The Life-Cycle of Cystobia irregularis, &c.,” Q.J.M. Sci. 50, p. 1. 6 pls. (1906).