Палеопаразитологическое исследование отложений из пещеры Махневская ледяная (Пермский край)

[Ruffer, 1910]. Первая публикация, посвященная технике обнаружения яиц паразитов в археологическом материале, вышла в свет в 1987 г. [Reinhard et al., 1988]. Наибольшее развитие, однако, палеопаразитология получила в 2000-х гг. с применением техник молекулярной биологии для выявления сохранившейся древней ДНК [Araujo, Reinhard, Ferreira, 2000]. В настоящее время подобные исследования широко осуществляются за рубежом [Araujo et al. 2008; Dupouy-Camet, 2016; Pyo Yeon Cho et al., 2017], появляются и работы, выполненные в нашей стране [Хрусталев, Сави-нецкий, 1992; Savinetsky, Khrustalev, 2013; Гла-маздин и др., 2014; Slepchenko et al., 2015].

На территории Пермского края обнаружено множество пещер, в которых присутствуют зоогенные отложения с костными остатками позднеплейстоценовых и голоценовых млекопитающих. Сообщается о сенсационных находках ископаемых костей дикобраза Виноградова и гималайского медведя (самая северная точка местонахождений этих животных в мире), а также волка, пещерного льва, мамонта, лошади, бизона, благородного оленя, лося [Kuzmin et al., 2017].

При раскопках пещеры Махневская ледяная, помимо костных фрагментов, также были обнаружены ископаемые экскременты мелких млекопитающих [Фадеева и др., 2011], однако паразитологическое исследование материала ранее не проводились.

Цель нашей работы – проведение паразитологического анализа ископаемых экскрементов мелких млекопитающих, полученных из зоогенных отложений дальнего грота пещеры Махневская ледяная.

Материалы и методы

Изучение материала проводили в лаборатории паразитологии на кафедре инфекционных болезней факультета ветеринарной медицины и зоотехнии Пермского ГАТУ согласно методике, описанной у M.O. Beltrame et al. [2012]. Обнаруженные в ходе раскопок ископаемые экскременты животных измельчали в фарфоровой ступке, регидратировали в течение недели 0.5%-ным раствором фосфата натрия при температуре +4°С и исследовали комбинированным методом с раствором нитрата аммония, а также седиментацией. С каждой пробы было подготовлено 70–100 слайдов.

Просмотр препаратов проводили на микроскопе Meiji при увеличении х100 и х400 и фиксировали с помощью фотокамеры Vision. Дифференциацию яиц и личинок паразитов проводили по атласу ВИГИС [Черепанов и др., 2002]. Морфометрию осуществляли при помощи компьютерной программы ImageJ. Определяли длину яиц, максимальную ширину и ширину на уровне устья у тре- матод. Статистическую обработку проводили согласно общепринятым методиками вариационной статистики.

Результаты и их обсуждение

Дальний грот пещеры Махневская ледяная является естественной ловушкой для мелких млекопитающих. Вход в него образован резким понижением от основного коридора на глубину около 1.5 м. В отложениях грота обнаружены костные остатки млекопитающих как минимум двух временных теплых периодов. Большая их часть из поверхностного слоя грота имеет среднеголоценовый возраст (~ 6 000 лет). Именно в этом слое хорошо сохранились экскременты, которые принадлежат грызунам, зайцеобразным, насекомоядным млекопитающим и летучим мышам (рис. 1).

• 1    й Ъ « 5"

••• *« 11,1 нн ,и

• 5 К ■* 9 М ^!5 16 П 18 ■ 19

Рис. 1 . Образцы копролитов мелких животных из пещеры Махневская ледяная

Фекальный материал сортировали по размеру, форме и цвету и изучали отдельно. Каждую пробу микроскопировали для определения состава каловых масс. В результате было определено пять групп материала, принадлежащих, очевидно, разным видам животных. Из них самая малочисленная группа № 1 принадлежала зайцеобразным (пищухи Ochotona sp.).

Фекалии из группы № 2 содержали исключительно растительные остатки.

Материал из группы № 3 характеризовался смешанным типом питания как растениями, так и насекомыми, также в пробах этой группы были выявлены фрагменты шерсти. Поедание трупного материала в экстремальных условиях особенно характерно для бурозубок (хотя каннибализм развит и у грызунов при недостатке животных кормов). Присутствие шерсти в экскрементах мелких млекопитающих может быть связано и с захватом ее при чистке меха.

В экскрементах групп № 4 и 5, которые принадлежат летучим мышам, были выявлены одновременно остатки растительной клетчатки и большое количество фрагментов насекомых.

Палеопаразитологический анализ проводили седиментационно-флотационным (комбинированным) методом по Г.А. Котельникову и В.М. Хре- нову с раствором нитрата аммония плотностью 1.3 г/мл и классическим седиментационным методом (последовательных промываний). Сравнение двух методик показало большую эффективность последней методики, при которой количество и разнообразие выявленных яиц паразитов было более значительным. По нашему мнению, в субфоссиль-ном материале за длительный период времени оболочки яиц подвергаются частичной минерализации, за счет чего быстрее происходит процесс их оседания в воде. Напротив, даже в растворах насыщенных солей всплывают лишь деформированные яйца, часто содержащие внутри пузырьки воздуха, о чем сообщали и А.В. Хрусталев и А.Б. Са-винецкий [1992; Savinetsky, Khrustalev, 2013].

В результате исследований в некоторых представленных образцах копролитов были обнаружены яйца гельминтов. Проба № 1 содержала в

Рис.2. Яйцо D. lanceatum из копролитов пищухи. Увел. х 400

Известно, что яйца паразитов лучше сохраняются во влажной анаэробной среде или в холодных засушливых условиях [Reinhard et al., 1988]. Яйца дикроцелий являются относительно частой находкой при палеопаразитологических исследованиях во всем мире [Bizhani, Mowlavi, 2016], что, по всей видимости, объясняется не только широким распространением дикроцелиоза в естественных условиях, но и высокой степенью устойчивости яиц данного паразита к изменениям внешней среды, что позволяет им сохранять морфологическую структуру в течение продолжительного времени.

На территории России и в странах ближнего зарубежья в настоящее время достаточно полно изучен видовой состав паразитов мышевидных грызунов, но, несмотря на это, остаются вопросы, которые касаются определения систематического положения некоторых видов паразитов [Ерофеева, 2016; Ибрагимов, 2016].

У мышевидных грызунов паразитируют нематоды четырех отрядов – Trichocephalida (5 видов), Rabditida (7), Oxyurida (5), Spirurida (1) и 6 се- большом количестве яйца трематоды Dicrocoelium lanceatum Stiles et Hassal, 1896. Размеры обнаруженных яиц составили 39.80±0.10 мкм в длину, 23.80±0.20 мкм в ширину, ширина на уровне устья – 14.10±0.40 мкм, что соответствует описаниям, приведенным в литературе для яиц данного паразита [Черепанов и др., 2002]. Подавляющее большинство яиц D. lanceatum было лишено крышечки, лишь некоторые экземпляры сохраняли целостность (рис. 2). Данный паразит встречается у многих видов азиатских пищух [Morand, Krasnov, Poulin, 2007; Smith et al., 2018].

При копрологическом исследовании остальных проб только в образце № 3 было обнаружено одно яйцо с морфологической структурой, характерной для представителей подотряда Ascaridata (рис. 3). В остальных пробах субфоссильного материала паразитов обнаружено не было.

Рис.3. Яйцо аскаридного типа из копролитов бурозубки. Увел. х100

мейств – Trichocephalidae (1), Capillariidae (4), Filaroididae (1), Heligmosomatidae (6), Syphaciidae (5), Spiruridae (1). Широкое распространение получили у грызунов палеарктические виды (56%), реже встречаются голарктические – 25%, космополиты – 19% [Аниканова, Бугмырин, Иешко, 2007].

У обыкновенной бурозубки Sorex araneus (Soricomorpha: Soricidae) в Европе регистрируется 99 видов гельминтов, из которых трематод – 21, цестод – 39, нематод – 34, скребней – 5 видов. В составе гельминтофауны преобладают представители палеарктического фаунистического комплекса (70%). Голарктические виды и космополиты в большинстве своем – поликсенные паразиты, встречающиеся у бурозубки на личиночной стадии развития [Бугмырин и др., 2018]. При этом экстенсивность инвазии (ЭИ) отдельными видами гельминтов в разных биото пах варь и рует от 0.06 до 93.0% [Аниканова, Иешко , Бугмы рин, 2009].

Что касается гельминтофауны лесных леммингов (Myopus schisticolor Liljeborg, 1844) и лесных полевок (Myodes Pallas, 1811), составляющих большинство среди костных остатков грызунов в среднеголоценовых сборах из исследованных отложений пещеры, то они также выступают в роли как окончательных, так и промежуточных хозяев гельминтов.

К наиболее распространенным паразитирующим у них трематодам относятся 4 вида: Аlаriа аlаtа (lаrvае) Skrjаbinоplаgiоrchis vigisi, Nоtоcоtylus nоyеri, Quinquеsеriаlis quinquеsеriаlis . К цестодам – 5 видов: Hydаtigеrа tаеniаfоrmis (lаrvае), Hymеnоlеpis diminutа, Cаtеnоtаеniа dеndriticа,           Cаtеnоtаеniа          рusillа,

Pаrаnоplоcеphаlаtа dеntаtа . Остальные виды (11) – нематоды:       Trichоsоmоidеs crаssicаudа,

Hеligmоsоmоidеs pоlygyrus, Hеligmоsоmоidеs glаrеоli, Hеligmоsоmum cоstеllаtum, Аspiculuris tеtrаptеrа, Tоxоcаrа sp., Syphаciа spp . При этом, нематоды доминируют по числу видов, они составляют больше половины (55%) от всех видов обнаруженных гельминтов. Далее следуют цесто-ды (25%). Трематоды характеризуются минимальным видовым разнообразием и составляют 20% [Ерофеева, 2016].

Таким образом, обнаружение единичного яйца аскаридного типа в палеоэкскрементах можно отнести к случайным находкам. Учитывая характер питания бурозубок и грызунов, мы можем предположить, что яйцо аскариды могло попасть в организм хозяина вместе с кормом и транзитом оказаться в фекальном материале в неизмененном виде.

Заключение

В результате проведенного паразитологического анализа палеонтологического материала среднеголоценового возраста, полученного в ходе полевых работ из грота пещеры Махневская ледяная, установлено наличие яиц трематоды D. lanceatum у зайцеобразных. В ископаемых экскрементах мелких млекопитающих также обнаружена случайная находка – яйцо аскаридного типа.

Сбор материала выполнен в рамках государственного задания Института экологии растений и животных УрО РАН.