Diversity of spermatozoan morphology in two families of Branchiobdellida (Annelida: Clitellata) from North America

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Abstract:

The spermatozoa of 13 species belonging to seven different genera of the branchiobdellidan families Cambarincolidae and Bdellodrilidae (Annelida: Clitellata) were examined and compared with previously described members of the family Branchiobdellidae. Based on an examination of the spermatozoa in this relatively large number of species within the order, the variation in sperm morphology is now known to be much greater than was previously expected. Considerable variation was found in nearly all characters examined: the acrosome varied in length from 3 to 60 µm and in shape from straight for most of its length to twisted for its whole length. The nuclei also varied in size (from 4 to 22 µm) and in shape from straight to twisted. Four parallel but twisted mitochondria were present in all species examined, and differed only in length. The marginal fiber that coiled around the flagellum varied in size and pitch. By comparing the present data with those from other branchiobdellidans, we found that the apical concavity of the nucleus, the presence of the marginal fiber of the tail, and the absence of a true basal body with the central apparatus of the flagellum penetrating the midpiece mitochondria are the only characters common to all members of the Branchiobdellida. Sperm characters in this taxon are extremely variable, even within a single genus, thus making the definition of "a single" sperm model for the whole group highly problematic. However, the new data will be of significant value in future phylogenetic work.

Nous avons comparé les spermatozoïdes de 13 espèces de Branchiobdellida appartenant à sept genres des familles Cambarincolidae et Bdellodrilidae (Annelida : Clitellata) à ceux de sangsues de la famille des Branchiobdellidae décrits antérieurement. En examinant les spermatozoïdes d'un nombre relativement grand d'espèces, la variation de la morphologie est apparue beaucoup plus grande qu'on ne l'avait soupçonné jusqu'à ce jour. Nous avons constaté l'existence d'une variation considérable de presque tous les caractères examinés : l'acrosome mesure de 3 à 60 µm de longueur et il peut être droit sur presque toute sa longueur ou vrillé sur toute sa longueur. Les noyaux sont également variables par leur longueur (de 4 à 22 µm) et par leur forme droite ou vrillée. Quatre mitochondries parallèles, mais vrillées et variables seulement par leur longueur, ont été trouvées chez toutes les espèces examinées. La fibre marginale enroulée autour du flagelle varie par sa taille et par son inclinaison. En comparant ces données à celles obtenues chez d'autres Branchiobdellida, nous avons constaté que la concavité apicale du noyau, la présence de la fibre marginale à la queue et l'absence d'un véritable corps basal, alors que l'appareil central du flagelle pénètre dans les mitochondries de la pièce médiane, sont les seuls caractères communs à tous les Branchiobdellida. Les caractères des spermatozoïdes de ce taxon sont extrêmement variables, même au sein d'un seul genre, ce qui rend problématique la conception d'un modèle unique pour les spermatozoïdes de tout le groupe. Cependant, ces nouvelles données s'avéreront très utiles lors de recherches phylogénétiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2001

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