Визначення видів типу Тихоходів за допомогою світлової мікроскопії

Визначення таксономічної приналежності тихоходів, зазвичай, досліджуючи їх морфологічні ознаки, передусім – будову рото-глоточного апарату і будову кігтів на ногах. Для панцирних тихоходів (клас Heterotardigrada, ряд Echiniscidae) важлива також будова щитків панцира і виростів, що відходять від них, а для деяких тихоходів справжніх (клас Eutardigrada) - будова кутикули (Nelson, 2002; Pilato, Binda, 2010). Інші ознаки, такі як забарвлення, форма тіла, наявність та колір очей та інші мають обмежене значення та використовуються для визначення видів лише в окремих випадках. Слід особливо відзначити, що у тихоходок відсутні зовнішні геніталії, які найчастіше досліджуються для розрізнення близьких видів у багатьох групах членистоногих. Теоретично як таксономічна ознака також може бути використана ультраструктура сперматозоїдів (Guidi, Rebecchi, 1996), проте на практиці досліджувати цю ознаку складно, і в визначальних таблицях він практично не фігурує.

 

Розвиток наземних тихоходок відбувається з кількома линяннями. Метаморфоз відсутня або слабо виражений. У деяких особин панцирних тихоходок (родина Echiniscidae) є певні відмінності від дорослих (часто – менша кількість кігтів і виростів панцира), тому у них для визначення надійніше брати більших особин. У тихоходів справжніх важливі морфологічні ознаки особин, що розвиваються, як правило, не відрізняються від таких у дорослих. Однак важливо пам'ятати, що незадовго до линяння тихоходи викидають через ротовий отвір усі тверді кутикулярні частини свого ротоглоткового апарату і переходять у так звану "симплекс-стадію", в якій їх визначення вкрай утруднене (Kinchin, 1994). 

Самці і самки більшості видів роздільностатевих наземних тихоходок не відрізняються за систематично важливими морфологічними ознаками, хоча для багатьох морських і прісноводних видів звичайний статевий диморфізм (Morgan, King, 1976). З винятків найбільш відомі тихоходи роду Milnesium, у самців яких видозмінені кігтики на передніх ногах, що, ймовірно, необхідно для утримання самки під час парування (Tumanov, 2006). 

Оскільки тіло тихоходів напівпрозоре, внутрішні органи просвічують і добре помітні. При цьому добре помітні відмінності у їхній видимій структурі між тихоходками, що знаходяться на різних стадіях циклу линок і репродуктивного циклу (Rebecchi, Bertolani, 1994). Більше того, під стерео мікроскопом ці відмінності найчастіше видно краще, ніж відмінності між тихоходками різних видів. На постійних мікропрепаратах внутрішні органи сильно просвітлюються і стають малопомітними, а визначення видів їх будова не використовується. 

Деякі відмінності між таксонами мають скоріше кількісний, ніж якісний характер. Це насамперед морфометричні показники. Для отримання тихоходок вимірюють за допомогою окуляр-мікрометра або спеціалізованого програмного забезпечення фотокамер. Оскільки розміри тихоходів залежать від віку та індивідуальних особливостей розвитку, до уваги беруться не абсолютні показники промірів, а індекси, що відображають пропорції та співвідношення. Найчастіше використовуються індекси системи pt (від англ. percent ratio і tube), що показують відношення між параметром, що вимірюється, і довжиною ротової трубки тихоходи (Pilato et al., 2007). 

Стабільність і надійність морфометричних ознак, що застосовуються в систематиці, нещодавно були перевірені методами так званої експериментальної таксономії (Kozstyla et al., 2016). У цій роботі досліджували клони 6 партеногенетичних видів тихоходок із 4 сімейств класу Eutardigrada. Кожен клон розділили на кілька груп особин, яких культивували в різних умовах (що відрізняються за температурою та доступністю їжі) і потім порівнювали за морфометричними показниками. Усього таким чином було досліджено понад дві тисячі тихоходок, на яких провели загалом близько 28 000 вимірів. В результаті дослідження було встановлено, що умови розвитку впливають на морфометричні ознаки тихоходок, проте вплив це – незначне і практично не суттєве для цілей систематики. 

Також було підраховано, що для коректної оцінки морфометричних показників тихоходок необхідно робити проміри на вибірці 20–30 особин кожного виду (Stec et al., 2016). Тому при виборі тихоходів із проб важливо не обмежуватись кількома екземплярами. 

Крім ознак дорослих і зростаючих особин тихоходок для систематики багатьох таксонів важливі ознаки яєць, що відкладаються. У різних представників стратегія захисту яєць від поїдання відрізняється, але в більшості випадків вона зводиться до двох основних варіантів: відкладання гладких яєць в екзувії, тобто в кутикулу, що скидається (роди: Hypsibius spp., Isohypsibius spp., Diphascon spp., Echiniscus та ін.) та вільна відкладка яєць з орнаментованим хоріоном (наприклад, Macrobiotus spp., Paramacrobiotus spp., Mesobiotus spp., Ramazzottius spp.). Значення екзувіїв з яйцями визначення видів – обмежено, хоча на екзувіях, як і цілих тихоходах, можна досліджувати будову пазурів. Проте орнаментовані яйця можуть бути дуже корисними для визначення. Багато видів тихоходок, невиразні за ознаками дорослих особин, можна надійно відрізнити лише за ознаками яєць, таким як число та форма відростків, а також дрібні деталі їхньої будови (Nelson, 2002). Також на певних стадіях розвитку в яйцях проглядаються ротоглоткові апарати ембріонів, що дозволяє пов'язати морфологію яєць із морфологією дорослих особин. Тому для ефективного визначення дуже важливо вміти розрізняти яйця тихоходок, вибирати їх із проб та поміщати на мікропрепарати. 

Єдиного актуального визначника видів тихоходок зараз немає. Зведений визначник, яким користувалися раніше (Ramazzotti, Maucci, 1983), зараз уже безнадійно застарів, так само як і більшість регіональних визначників, таких як «Тихоходи Польщі» (Dastych, 1988) або «Тихоходи Британії» (Morgan, King, 1976) а повноцінну заміну їм поки що не створено. Для ідентифікації роду, родини та виду Тихоходів справжніх добре підходить визначник Пілато та Бінди (Pilato, Binda, 2010), де також ясно та докладно описані головні систематичні ознаки тихоходів. Визначення видів у межах роду – значно проблематичніше. Звичайно, для деяких родів та груп видів були опубліковані оновлені означальні таблиці (Tumanov, 2006; Kaczmarek, Michalczyk, 2017 та ін.). Однак через високі темпи опису нових видів тихоходів (Guil, Cabrero-Sanudo, 2007) ці ключі швидко стають неповними, тому крім них необхідно звертатися до нових статей з оригінальними описами. 

Завдання пошуку нових публікацій за певними родами або групами видів тихоходів дуже полегшує актуальний перелік видів (англ. check-list). Спочатку він був опублікований у вигляді статті (Guidetti, Bertolani, 2005), потім ще в одній статті вийшли перші доповнення до нього (Degma, Guidetti, 2007), а далі оновлення вже не публікувалися на папері, але продовжують регулярно виходити в електронному вигляді на сайті робочої групи з тихоходів університету Модени та Реджо-Емілії: www.tardigrada.modena.unimo.it. Крім того, свіжі публікації по систематиці тихоходів зручно відстежувати на сайті Tardigrada Newsletter: www.tardigrada.net. 

Іноді для розрізнення близьких видів (і практично завжди для опису нових таксонів) роботи зі статтями буває недостатньо, і потрібне порівняльне дослідження типових екземплярів різних видів, що зберігаються у музейних та приватних колекціях (Pilato et al., 2011). На щастя, зважаючи на малий розмір тихоходок, перевезення та пересилання необхідних для цього мікропрепаратів значно полегшено порівняно з транспортуванням типових зразків багатьох інших тварин.

Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна 

The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University 

Ст. 64 (рос. мовний варіант) - оригінал

Перекладено українською та створено схеми МО Союз “Українське Відродження”