Formation and ecological features of the parasite communities of redfish of the genus Sebastes (Perciformes: Sebastidae) in the Arctic Ocean

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Thе study presents the ecological, zoogeographic, biotopic, ontogenetic, and phylogenetic features that contribute to the formation of diverse parasite communities in redfish of the genus Sebastes, which inhabit the Arctic Ocean. The study was conducted by performing a complete parasitological dissection on 956 individuals of redfish from three species. The detected parasites were identified and subjected to taxonomic, hostal, age-specific, eco-geographical, and quantitative analyses to understand the specific characteristics of the parasite fauna in these fishes. The study determined that parasite species belonging to the epicontinental, mesobenthic, and polyzonal ecological complexes were dominant, with a predominance of arctoboreal species. The species diversity of parasite communities in the ontogeny of redfish is influenced by their species, biotopical, and age-related trophic peculiarities. The variation in parasite communities’ structure among various species suggests that the ecological differentiation of redfish in the Sebastes species is influenced by the processes and sequence of their speciation in the incompletely spatially isolated biotopes. This sequence resulted in the offshore shift of distribution to deeper shelf, bathypelagic, and mesopelagic areas in the succession of redfish species: Sebastes viviparus → S. norvegicus → S. mentella. The opinion is provided regarding the species structure of the researched part of their ranges, based on the findings of analyzing the geographical features of their parasite communities. Life strategy of beaked redfish S. mentella as the phylogenetically youngest species of the genus Sebastes aiming at the extension of the distribution range and colonization of new biotopes induced the formation of the pelagic and demersal intrapopulation groupings.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

Y. Bakay

Polar Branch of the Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: bakay@pinro.vniro.ru
Ресей, Academician Knipovich, 6, Murmansk, 183038

Әдебиет тізімі

  1. Алексеев А.П., Истошин Б.В., 1956. Схема постоянных течений Норвежского и Баренцева морей // Тр. ПИНРО. Вып. 9. С. 62–68.
  2. Андреев В.Л., Решетников Ю.С., 1978. Анализ состава пресноводной ихтиофауны Северо-Восточной части СССР на основе методов теории множеств // Зоол. журн. Т. 57. № 2. С. 165–174.
  3. Андрияшев А.П., 1979. О некоторых вопросах вертикальной зональности морской донной фауны // Биологические ресурсы Мирового океана. М.: Наука. C. 117–138.
  4. Базикалова А.Я., 1932. Материалы по паразитологии мурманских рыб // Сборник научно-промысловых работ на Мурмане. М.: Снабтехиздат. С. 136–153.
  5. Бакай Ю.И., 1997. Паразиты морских окуней рода Sebastes Северной Атлантики. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 43 c.
  6. Бакай Ю.И., 2011. Эколого-паразитологическая характеристика окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaeniformes: Sebastidae) Норвежского моря и смежных вод // Вопр. ихтиологии. Т. 51. № 1. С. 97–104. https://doi.org/10.1134/S0032945211010036
  7. Бакай Ю.И., 2013. К вопросу о происхождении североатлантических Sebastes (Scorpaenidae) на основе анализа их паразитофауны // Биология моря. Т. 39. № 3. С. 227–229. https://doi.org/10.1134/S1063074013030036
  8. Бакай Ю.И., 2014. Экологические особенности паразитирования Sphyrion lumpi у окуня-клювача Sebastes mentella // Тр. Центра паразитологии ИПЭЭ РАН. Т. XLVIII. Систематика и экология паразитов. М.: Наука. C. 24–26.
  9. Бакай Ю.И., 2015. Кожные пигментные образования как фен североатлантической популяции окуня-клювача Sebastes mentella Travin, 1951 (Scorpaenidae) // Биология моря. Т. 41. № 2. С. 145–148.
  10. Бакай Ю.И., 2016. Эколого-паразитологическая характеристика малого морского окуня Sebastes viviparus (Scorpaenidae) // Паразитология. Т. 50. № 5. С. 345–356.
  11. Бакай Ю.И., 2017. Эколого-паразитологическая характеристика золотистого окуня Sebastes norvegicus (Ascanius, 1772) (Scorpaenidae), обитающего в морях Северного Ледовитого океана // Биология моря. Т. 43. № 3. С. 175–180.
  12. Бакай Ю.И., 2020а. Паразиты и темп полового созревания как индикаторы популяционной структуры окуня-клювача Sebastes mentella (Sebastidae) // Вопр. ихтиологии. Т. 60. № 2. С. 192–201. https://doi.org/10.31857/S0042875220020010
  13. Бакай Ю.И., 2020б. Эколого-популяционные особенности окуня-клювача Sebastes mentella (Sebastidae) Северо-Западной Атлантики на основе анализа его паразитофауны // Вопр. ихтиологии. Т. 60. № 3. С. 341–350. https://doi.org/10.31857/S0042875220030054
  14. Бакай Ю.И., 2021. Сообщества паразитов как индикаторы экологии, внутривидовой и надвидовой структуры морских окуней рода Sebastes (Sebastidae) Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Автореф. дис. … докт. биол. наук. М.: ВНИРО. 48 с.
  15. Бакай Ю.И., 2022. Структура сообществ паразитов и особенности популяционной биологии морских окуней Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Мурманск: ПИНРО им. Н.М. Книповича. 258 с.
  16. Бакай Ю.И., Груднев М.А., 2009. Фауна миксоспоридий (Myxozoa) морских окуней рода Sebastes Северной Атлантики // Паразитология. Т. 43. № 4. С. 317–329.
  17. Бакай Ю.И., Карасев А.Б., 1995. Диагностика и регистрация эктопоражений морских окуней (методическое руководство). Мурманск: Изд-во ПИНРО. 22 с.
  18. Бакай Ю.И., Мельников С.П., Глубоков А.И., 2023. Эколого-паразитологический метод в исследованиях популяционной биологии окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaeniformes: Sebastidae) в море Ирмингера // Журн. общ. биологии. Т. 84. № 4. С. 327–344. https://doi.org/10.31857/S0044459623040036
  19. Бакай Ю.И., Попов В.И., 2017. Эколого-популя-ционные особенности окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaenidae) Норвежского моря на основе анализа его паразитофауны // Вестн. МГТУ. Т. 20. № 2. С. 412–421.
  20. Бакай Ю.И., Рольский А.Ю., 2022. Эколого-популя-ционная характеристика американского морского окуня Sebastes fasciatus Storer, 1856 (Scorpaeniformes: Sebastidae) на основе анализа состава сообществ его паразитов // Биология моря. Т. 48. № 1. C. 12–21. https://doi.org/10.31857/S0134347522010028
  21. Барсуков В.В., 1981а. Морские окуни (Sebastinae) Мирового океана – их морфология, экология, распространение, расселение и эволюция. Автореф. дис. … докт. биол. наук. Л.: ЗИН АН СССР. 50 с.
  22. Барсуков В.В., 1981б. Краткий обзор системы подсемейства морских окуней (Sebastinae) // Вопр. ихтиологии. Т. 21. № 1. C. 3–27.
  23. Бейли Н., 1970. Математика в биологии и медицине. М.: Мир. 326 с.
  24. Бреев К.А., 1976. Применение математических методов в паразитологии // Изв. ГосНИОРХ. Т. 105. С. 109–126.
  25. Быховская-Павловская И.Е., 1985. Паразиты рыб. Руководство по изучению. Л.: Наука. 120 с.
  26. Гаевская А.В., 1984. Паразиты рыб Северо-Восточной Атлантики: фауна, экология, особенности формирования. Автореф. дис. … докт. биол. наук. Л.: ЗИН АН СССР. 35 с.
  27. Границы океанов и морей, 2000 / Глав. упр. навигации и океаногр. МО РФ. 2-е изд., доп. СПб.: ЦКП ВМФ. 206 с.
  28. Долгов А.В., 2016. Состав, формирование и трофическая структура ихтиоценов Баренцева моря. Мурманск: ПИНРО. 336 с.
  29. Донец З.С., Шульман С.С., 1973. О методах исследований Myxosporidia (Protozoa, Cnidosporidia) // Паразитология. Т. 7. № 2. С. 191–192.
  30. Дугаров Ж.Н., Пронин Н.М., 2013. Динамика сообществ паразитов в возрастном ряду байкальского омуля Coregonus migratorius (Georgi, 1775) // Изв. РАН. Сер. биол. № 5. С. 592–604. https://doi.org/10.7868/S0002332913050032
  31. Захаров Г.П., Никольская Т.Л., Сорокин В.П. и др., 1977. Промысловые биологические ресурсы Северной Атлантики и прилегающих морей Северного Ледовитого океана. Ч. 2. М.: Пищ. пром-сть. С. 61–87.
  32. Зубченко А.В., 1993. Вертикальная зональность и особенности формирования фауны паразитов глубоководных рыб Северной Атлантики // Паразитологические исследования рыб Северного бассейна: сб. науч. тр. Мурманск: Изд-во ПИНРО. С. 39–60.
  33. Зубченко А.В., Карасев А.Б., 1986. Паразитофауна рыб Баренцева моря. Морские рыбы // Ихтиофауна и условия ее существования в Баренцевом море. Апатиты: Кольский филиал АН СССР. C. 132–151.
  34. Инструкции и методические рекомендации по сбору и обработке биологической информации в районах исследований ПИНРО, 2001 / Сост.: Шевелев М.С., Бакай Ю.И., Готовцев С.М. и др. Мурманск: Изд-во ПИНРО. С. 5–60.
  35. Карамушко О.В., 2013. Разнообразие и структура ихтиофауны северных морей России // Тр. Кольского науч. центра РАН. № 1 (14). С. 127–135.
  36. Карамушко О.В., Христиансен Й.Ш., 2021. Новые данные о распространении окуня-клювача Sebastes mentella (Sebastidae) в Гренландском море // Вопр. ихтиологии. Т. 61. № 1. С. 52–58. https://doi.org/10.31857/S0042875221010100
  37. Карта промысловых районов Баренцева моря, 1957 // Тр. ПИНРО. Вып. 10: Колебания численности и условия промысла рыб в Баренцевом море. Приложение. С. 281.
  38. Коновалов С.М., 1971. Дифференциация локальных стад нерки Oncorhynchus nerka (Walbaum). Л.: Наука. 229 с.
  39. Литвиненко Н.И., 1985. Морские окуни (род Sebastes) Северной Атлантики – их морфология, экология, распространение, расселение и эволюция. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Л.: ЛГУ. 22 с.
  40. Майр Э., 1968. Зоологический вид и эволюция. М.: Мир. 597 с.
  41. Маркевич А.П., 1956. Паразитические веслоногие рыб СССР. Киев: АН УССР. 260 с.
  42. Мельников С.П., Бакай Ю.И., 2009. Пополнение запаса окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaeniformes: Scorpaenidae) в пелагиали моря Ирмингера и смежных вод // Вопр. ихтиологии. Т. 49. № 5. С. 669–680.
  43. Мельников С.П., Древетняк К.В., 2010. Структура и особенности формирования скоплений окуня-клювача Sebastes mentella (Scorpaenidae) в пелагиали Норвежского моря // Вопр. ихтиологии. Т. 50. № 6. С. 796–804.
  44. Методические указания по определению видов морских окуней северной части Атлантического океана и прилегающих морей, 1984 / Сост.: Барсуков В.В., Литвиненко Н.И., Серебряков В.П. Калининград: АтлантНИРО. 28 с.
  45. Мэгарран Э., 1992. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир. 181 с.
  46. Ожигин В.К., Ившин В.А., 2016. Генетически-структурная дифференциация вод Баренцева моря // Воды Баренцева моря: структура, циркуляция, изменчивость. Мурманск: ПИНРО. С. 168–173.
  47. Павлов А.И., Оганин И.А., Ваганова М.В., 1992. Возрастная структура и особенности роста окуня-клювача в море Ирмингера // Исследование биоресурсов Северной Атлантики. Мурманск: Изд-во ПИНРО. C. 82–95.
  48. Петров К.М., 2009. Большие морские экосистемы: принципы построения иерархической системы единиц районирования арктических морей на примере Баренцева моря // Биосфера. Т. 1. № 2. С. 133–152.
  49. Полянский Ю.И., 1955. Паразиты рыб Баренцева моря: материалы по паразитологии рыб Северных морей // Тр. ЗИН АН СССР. Т. 19. С. 5–170.
  50. Рольский А.Ю., Артамонова В.С., Махров А.А., 2023. Эволюция морских окуней рода Sebastes (Perciformes: Sebastidae) Атлантического и Северного Ледовитого океанов: “видообразование путем почкования” в “букете видов” (budding speciation in the species flock) // Изв. РАН. № 6. С. 597–608.
  51. Сорокин В.П., 1958. О биологии размножения морских окуней Sebastes marinus L. и Sebastes mentella Travin в Баренцевом и Норвежском морях // Тр. совещ. ихтиолог. комиссии АН СССР. Вып. 8. С. 158–170.
  52. Сорокин В.П., 1977. Род морские окуни // Промысловые биологические ресурсы Северной Атлантики и морей Северного Ледовитого океана. Ч. 2. М.: Пищ. пром-сть. С. 58–90.
  53. Тимофеев-Ресовский Н.В., Яблоков А.В., Глотов Н.В., 1973. Очерк учения о популяции. М.: Наука. 277 с.
  54. Травин В.И., 1952. Семейство скорпеновых // Промысловые рыбы Баренцева и Белого морей. Л.: ПИНРО. С. 183–198.
  55. Шульман С.С., 1958. Специфичность паразитов рыб // Основные проблемы паразитологии рыб. Л.: Изд-во ЛГУ. С. 109–121.
  56. Шульман С.С., Шульман-Альбова Р.Е., 1953. Паразиты рыб Белого моря. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 198 c.
  57. Яблоков А.В., 1987. Популяционная биология: Учеб. пособие для биол. спец. вузов. М.: Высш. шк. 303 с.
  58. Artamonova V., Makhrov A., Karabanov D., Rolskiy A., Bakay Y., Popov V., 2013. Hybridization beaked redfish (Sebastes mentella) with small redfish (S. viviparus) and diversification of redfishes (Actinopterygii: Scorpaeniformes) in the Irminger Sea // J. Nat. Hist. V. 47. № 25–28. P. 1791–1801. https://doi.org/10.1080/00222933.2012.752539
  59. Bush A., Lafferty K., Lotz J., Shostak A., 1997. Parasitology meets ecology on its own terms: Margolis et al. Revised // J. Parasitol. V. 83. № 4. P. 575–583. https://doi.org/10.2307/3284227
  60. Drevetnyak K.V., Kluev A.I., 2005. On fecundity of Sebastes viviparus from the Northeast Arctic // ICES CM 2005/Q:31. 5 p.
  61. Drevetnyak K., Nedreaas K., Planque B., 2011. Redfish // The Barents Sea: Ecosystem, Resources, Management – Half a Century of Russian–Norwegian Cooperation / Eds Jakobsen T., Ozhigin V. Trondheim: Tapir Academic Press. P. 292–307.
  62. Gardner J.P., 1997. Hybridization in the sea // Adv. Mar. Biol. V. 31. P. 1–78. https://doi.org/10.1016/S0065-2881(08)60221-7
  63. Hall M., Asten T., Katsis A., Dingemanse N., Magrath M., et al., 2015. Animal personality and pace-of-life syndromes: Do fast-exploring fairy-wrens die young? // Front. Ecol. Evol. V. 3. Art. 28. https://doi.org/10.3389/fevo.2015.00028
  64. Hemmingsen W., MacKenzie K., 2001. The parasite fauna of the Atlantic cod, Gadus morhua // Adv. Mar. Biol. V. 40. P. 1–80. https://doi.org/10.1016/S0065-2881(01)40002-2
  65. Jackson C., Marcogliese D., Burt M., 1997. Role of hyperbentic crustaceans in the transmission of marine helminth parasites // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 54. P. 815–820. https://doi.org/10.1139/F96-329
  66. Johansen T., Danielsdottir A., Nævdal G., 2002. Genetic variation of Sebastes viviparus Krøyer in the North Atlantic // J. Appl. Ichthyol. V. 18. № 3. P. 177–180.
  67. Karasev A.B., Bakay Yu.I., 1994. Infection of the Barents Sea cod, Gadus norhua, and redfish, Sebastes mentella, with larval anisakid nematоdes: Long-term data // Bull. Scand. Soc. Parasitol. V. 4. № 2. P. 11–12.
  68. Klapper R., Kochmann J., O’Hara R., et al., 2016. Parasites as biological tags for stock discrimination of beaked redfish (Sebastes mentella): Parasite infra-communities vs. limited resolution of cytochrome markers // PLoS One. V. 11. № 4. Art. e0153964.
  69. Køie M., 1984. Digenetic trematodes from Gadus morhua L. (Osteichthyes, Gadidae) from Danish and adjacent waters, with special reference to their life-histories // Ophelia. V. 23. № 2. P. 195–222.
  70. Køie M., 1989. On the morphology and life-history of Lecithaster gibbosus (Rudolphi, 1802) Lühe, 1901 (Digenea, Hemiuroidea) // Parasitol. Res. V. 75. № 5. P. 361–367.
  71. Køie M., 1993. Aspects of the life cycle and morphology of Hysterothylacium aduncum (Rudolphi, 1802) (Nematoda, Anisakidae) // Can. J. Zool. V. 71. P. 1289–1296.
  72. Køie M., 2000. Metazoan parasites of teleost fishes from Atlantic waters off the Faroe Islands // Ophelia. V. 52. № 1. P. 25–44. https://doi.org/10.1080/00785236.1999.10409417
  73. Lile N., Halvorsen O., Hemmingsen W., 1994. Zoogeographical classification of the macroparasite faunas of four flatfish species from the northestern Atlantic // Polar Biol. V. 14. P. 137–141. https://doi.org/10.1007/BF00234976
  74. Loeng H., Ozhigin V., Adlandsvik B., 1997. Water fluxes through the Barents Sea // ICES J. Mar. Sci. V. 54. P. 310–317. https://doi.org/10.1006/jmsc.1996.0165
  75. MacKenzie K., Abaunza P., 2005. Parasites as biological tags // Stock Identification Methods: Applications of Fisheries Science / Eds Cadrin S. et al. N.-Y.: Elsevier Acad. Press. Р. 211–226. https://doi.org/10.1016/B978-012154351-8/50012-5
  76. MacKenzie K., Hemmingsen W., 2015. Parasites as biological tags in marine fisheries research: European Atlantic waters // Parasitology. V. 142. № 1. P. 54–67. https://doi.org/10.1017/S0031182014000341
  77. Makhrov A., Artamonova V., Popov V., Rolskii A., Bakay Y., 2011. Comment on: Cadrin et al., 2010. “Population structure of beaked redfish, Sebastes mentella: evidence of divergence associated with different habitats. ICES J. Mar. Sci. V. 67: 1617–1630” // ICES J. Mar. Sci. V. 68. № 10. P. 2013–2015. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsr132
  78. Marcogliese D.J., 1992. Neomysis americana (Mysidacea) as an intermediate host for sealworm, Pseudoterranova decipiens (Nematoda: Ascaridoidea), and spirurid nematodes (Ascaridoidea) // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 49. P. 513–515. https://doi.org/10.1139/f92–060
  79. Ozhigin V.K., Ingvaldsen R.B., Loeng H., Boitsov V.D., Karsakov A.L., 2011. Introduction to the Barents Sea // The Barents Sea: Ecosystem, Resources, Management – Half a Century of Russian–Norwegian Cooperation / Eds Jakobsen T., Ozhigin V. Trondheim: Tapir Academic Press. P. 39–76.
  80. Planque B., Astakhov A., Kristinsson K., et al., 2013. Monitoring beaked redfish (Sebastes mentella) in the North Atlantic, current challenges and future prospects // Aquat. Living Resour. V. 26. P. 293–306. https://doi.org/https://doi.org/10.1051/alr/2013062
  81. Rolskii A.Y., Artamonova V.S., Makhrov A.A., 2020. Hybridization of the redfish species Sebastes norvegicus and Sebastes mentella occurs in the Irminger Sea but not in the White Sea // Polar Biol. V. 43. P. 1667–1668. https://doi.org/10.1007/s00300-020-02719-x
  82. Roques S., Sevigny J.-M., Bernatchez L., 2001. Evidence for broadscale introgressive hybridization between two redfish (genus Sebastes) in the North-west Atlantic: A rare marine example // Mol. Ecol. V. 10. P. 149–165. https://doi.org/10.1046/j.1365-294X.2001.01195.x
  83. Saborido-Rey F., Nedreaas K., 1998. Population structure of Sebastes mentella in the North-East Arctic // ICES CM 1998/AA:2. 18 p.
  84. Saha A., Johansen T., Hedeholm R., et al., 2017. Geographic extent of introgression in Sebastes mentella and its effect on genetic population structure // Evol. Appl. V. 10. № 1. P. 77–90. https://doi.org/10.1111/eva.12429
  85. Smith J.W., 1983. Larval Anisakis simplex (Rudolphi, 1809, det. Crabbe, 1978) and larval Hysterothylacium sp. (Nematoda: Ascaridoidea) in euphausiids (Crustacea: Malacostraca) in the North-East Atlantic and northern North Sea // J. Helminthol. V. 57. P. 167–177. https://doi.org/10.1017/S0022149X00009433
  86. Wassmann P., Reigstad M., Haug T., et al., 2006. Food webs and carbon flux in the Barents Sea // Prog. Oceanogr. V. 71. P. 232–287. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2006.10.003
  87. Williams H., MacKenzie K., McCarthy A., 1992. Parasites as biological indicators of the population biology, migrations, diet and phylogenetics of fish // Rev. Fish Biol. Fisher. V. 2. P. 144–176. https://doi.org/10.1007/BF00042882
  88. Williams J., 1963. The infestation on the redfish, Sebastes marinus (L.) and S. mentella Travin (Scorpaenidae) by the copepods Peniculus clavatus (Müller), Sphyrion lumpi (Krøyer) and Chondracanthopsis nodosus (Müller) in the Eastern North Atlantic // Parasitology. V. 53. P. 501–525. https://doi.org/10.1017/S0031182000073959

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Areas of sampling of sea bass: 1 – Ura-Guba, 2 – Murmansk Bank, 3 – western part of the Barents Sea, 4 – northern coast of Norway, 5 – Kopytov area, 6 – western slope of the Medvezhinskaya Bank (Map of fishing areas…, 1957), 7 – Western Spitsbergen, 8–11 – pelagic zone of the Norwegian Sea.

Жүктеу (157KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Dynamics of the Shannon index in small (1), golden (2), and beaked (3) perch in the shelf waters of the southwestern part of the Barents Sea and in the beaked perch in the pelagic zone of the northern part of the Norwegian Sea (4) depending on the length of the fish.

Жүктеу (70KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. The proportion of parasite species of different ecological complexes in three species of sea bass in the southwestern part of the Barents Sea.

Жүктеу (202KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Similarity measure of parasite community compositions of beaked (1), golden (2) and small (3) bass in the southwestern part of the Barents Sea.

Жүктеу (62KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Interannual dynamics of the abundance index of the copepod Sphyrion lumpi invasion (a) and the occurrence of skin pigment spots (b) in male and female redfish in the pelagic zone of the northern Norwegian Sea in 1987–2013.

Жүктеу (155KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2025