Hloubky oceánů: ráj rybích parazitů

Ryby hostí množství parazitů, jak jednobuněčných, tak mnohobuněčných. Najdeme je ve všech vnitřních orgánech ryb i na povrchu jejich těl. Mnohobuněčné (metazoární) parazity můžeme rozdělit podle životního cyklu na dvě skupiny: s přímým vývojem, jímž se vyznačují například žábrohlísti (Monogenea), a s vývojem nepřímým, jako jsou třeba tasemnice (Cestoda). Pro parazity s nepřímým vývojem představují ryby jak mezihostitele (hostí jejich larvy), tak definitivní hostitele, v nichž parazit pohlavně dospívá. Nepřímé vývojové cykly mohou zahrnovat i několik mezihostitelů, ryb i bezobratlých, a jejich studium je nezbytné k pochopení biologie všech těchto organizmů. Některými rybími parazity, např. tasemnicí (Diphyllobothrium) nebo motolicí (Opisthorchis), se může nakazit i člověk po konzumaci ryby, která nebyla dostatečně tepelně upravena.

Studium mořských ryb a jejich parazitů je v porovnání se studiem obyvatel sladkých vod mnohem složitější. Jednak v moři žije nesrovnatelně více druhů ryb, a tedy i druhů parazitů, jednak jsou mořští živočichové rozptýleni v obrovském prostoru a často i na místech obtížně dostupných, například ve velkých hloubkách. Doposud bylo poznáno asi 13 000 druhů ryb mořských i brakických (tj. žijících v „poloslaných“ vodách u ústí řek). V těchto 13 000 rybích druhů se podle odhadu vyskytuje 20 000–40 000 druhů mnohobuněčných parazitů.

Klimatické a hloubkové zóny v moři

Ekosystém moře můžeme dělit na klimatické zóny (ovlivněny jsou pouze vrchní vrstvy) a zóny hloubkové (obrázek 2), které jsou v zásadě tři:

• Horní zóna (epipelagická) zasahuje do hloubky nanejvýš 200 m a zahrnuje také pobřežní zónu (šelfové moře). ¹⁾ Převažují zde ryby treskovité, v nichž se vyskytují zejména dospělí paraziti. Ryby jim slouží většinou jako definitivní hostitelé.
• Střední zóna (mezopelagická) leží zhruba v rozmezí 200–1000 m. Žijí v ní zejména menší ryby z čeledí Myctophidae, Gonostomatidae a Sternoptychidae. Živí se zooplanktonem, který mnohým parazitům s nepřímými vývojovými cykly slouží jako mezihostitel, popřípadě jako transportní hostitel (např. tasemnicím). Proto nacházejí badatelé v rybách této vrstvy hlavně larvální stadia parazitů (zejména tasemnic a motolic). Je však dobré vědět, že se tyto ryby občas vydávají do mělčí, nebo naopak do hlubší zóny, tudíž své parazity přenášejí i mimo svou „domovinu“.
• Nejhlubší zóna (batypelagická) ²⁾ se rozprostírá od 1000 m hlouběji. Zřejmě je jedním z nejbizarnějších ekosystémů. Obyvatelé temných hlubin musí být nezávislí na sluneční energii, tedy i na fotosyntéze, a musí odolávat obrovskému tlaku. ³⁾ Dále se musí vyrovnat s nízkou, ale poměrně stálou teplotou (1–5 °C), pouze s malým množstvím rozpuštěného kyslíku (kolem 0,4 ml/l), a co hůř – je tam obrovská nouze o potravu. Naprosto unikátní jsou ekosystémy hlubokomořských hydrotermálních pramenů, které jsou nezávislé na solární energii, a tedy i na fotosyntéze, a přesto je kolem nich docela živo (viz Vesmír 79, 253, 2000/5; 79, 323, 2000/6; 79, 327, 2000/6).

Ryby v temných hlubinách

Hlubokomořské ryby i paryby jsou k životu v hloubkách dokonale přizpůsobeny – mají velice protáhlé až úhořovité tělo. Jsou to velmi rychlí dravci, kteří se řídí hlavně čichem. Podle životní strategie se dělí na tři skupiny (obrázek 2): volně plovoucí (epipelagické), plovoucí při dně (bentopelagické) a lezoucí (bentické). Mezi hlubokomořskými rybami převažují hlavounovití (Macrouridae), kteří mají asi 300 druhů (z toho 65 v Atlantiku) a tvoří více než polovinu hlubokomořských ryb. ⁴⁾ Patří k nejdravějším obyvatelům oceánského dna. Z paryb zde převažují chiméry (Holocephali).

Studium parazitů mořských ryb započalo v evropských pobřežních vodách zhruba před 200 lety a koncem 19. století, kdy byly podniknuty první velké vědecké expedice Challenger, se začala studovat fauna mořských hloubek. Již během první expedice byli nalézáni i paraziti, zejména motolice (Digenea). Jako první se již v 19. století parazitizmem hlubokomořských organizmů zabýval O. von Linstow, který studoval zejména motolice.

Vzhledem k obtížnosti studia se parazitům hlubokomořských ryb věnuje dosud jen malá skupina badatelů. ⁵⁾ Až na výjimky se výzkum zaměřuje na Atlantický oceán, a to jak u evropského, tak u amerického pobřeží. Překvapivě se zjišťuje, že hlubokomořské ryby jsou infikovány více než ryby v menších hloubkách, navíc hostí unikátní parazity, a narozdíl od mezopelagické fauny zejména dospělce. ⁶⁾

Hlubokomořské tasemnice

Cílem mého zájmu je třetí nejpočetnější skupina helmintů hlubokomořských ryb – tasemnice. Nejčastěji se u nich lze setkat se čtyřmi skupinami tasemnic. Jsou to specifičtí a velice diverzifikovaní paraziti žraloků a rejnoků (Tetraphyllidea a Trypanorhyncha), paraziti kostnatých ryb (Pseudophyllidea) a paraziti chimér (Gyrocotylida).

Ti poslední (obrázek 4) jsou z nich bezesporu nejzajímavější. Poprvé je popsal již K. M. Diesing v roce 1850. Jde o prastarou skupinu tasemnic ⁷⁾ vyskytujících se v páru (předpokládá se, že jeden pár tvoří rozmnožovací jednotku). Mechanizmus, který umožňuje přítomnost pouze dvou jedinců v téměř každém hostiteli, není dosud znám. Systematika skupiny je poměrně komplikovaná a z většiny hostitelů jsou popsány dva druhy – jeden běžný a jeden vzácný. Parazitující gyrocotylidi byli dosud nalezeni v 10 z 37 známých druhů chimér.

U nejběžnější z chimér – chiméry podivné (Chimaera monstrosa) – byla prokázána souvztažnost mezi velikostí hostitele a výskytem parazita, hostitelé o velikosti 30–50 cm jsou totiž napadeni téměř všichni. Z chiméry podivné byly dosud popsány tři velmi podobné druhy: Gyrocotyle confusa, Gyrocotyle nybelini a Gyrocotyle urna. První dva jmenované druhy se ale v literatuře vyskytují vzácně a je možné, že jde pouze o synonyma G. urna. My jsme je našli u dalších dvou druhů chimér a zřejmě jde o nové druhy.

U kostnatých ryb dominují tasemnice řádu štěrbinovek (Pseudophyllidea ⁸⁾ ) s 20 druhy. Sedm rodů (včetně celé jedné čeledi) je známo pouze z hlubokomořských ryb. V menších hloubkách jsou tyto tasemnice poměrně vzácné a také počet druhů je nižší. Zatím nejhlouběji nalezenou tasemnicí je druh Pistana eurypharyngis, která pochází z hloubky 3083 m a její hostitelkou byla ryba šírotlamka pelikánovitá (Eurypharynx pelecanoides).

Díky několikaleté spolupráci s univerzitou ve skotském Stirlingu jsem se zúčastnil dvou expedic výzkumné lodi Scotia ⁹⁾ do vod severního Atlantiku, kde jsem navzdory žaludečním potížím vyšetřil spolu s kolegou Ivanem Fialou, zabývajícím se studiem myxosporidií, na 800 ryb a paryb 75 druhů. Na základě získaného materiálu z hlubokomořské ryby Nothacanthus bonaparte jsme ustanovili nový druh a rod pseudofylidní tasemnice Bathycestus brayi Kuchta a Scholz, 2004. Jde o první dospělou tasemnici popsanou z ryb čeledi ostnohřbetcovitých (Notacanthidae). Další nový rod a druh Australicola pectinatus jsme popsali z pilonoše rudého (Beryx splendens), a to z materiálu, který nasbírala I. Dyková v Tasmánii.

Mořské hlubiny jsou dosud málo studovaná oblast a lze očekávat, že v nich bude objevena řada dalších překvapujících organizmů, nejen parazitů.