Trematode behaviours and the perceptual worlds of parasites

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There is a great deal of empirical data and theoretical predictions on the patterns and processes of trematode behaviour, particularly in relation to host-finding activities by the free-living stages and site-finding migrations by the parasitic stages within their hosts. Ecological and evolutionary models of trematode life histories often make explicit assumptions about how these organisms must perceive and respond to signals in their worlds as they move from host to host and as they parasitize each host. Nevertheless, it is unclear how natural selection shapes the parasites' behavioural strategies. In addition, at each stage in their life cycle, trematodes are adorned with elaborate sensory organs and possess sophisticated neuromuscular systems, but it is not clear how they use these complex machinery to perceive their worlds. The purpose of this review is to address this question through insights gathered from a century of research on trematode behaviour. Core theoretical assumptions from modern animal behaviour are used to provide the context for this analysis; a key concept is that all animals have unique perceptual worlds that may be inferred from their behaviours. A critical idea is that all animals possess complex patterns of innate behaviour which can be released by extremely specific signals from the environment. The evidence suggests that trematode parasites live in ecologically predictable aquatic and internal host environments where they perceive only small subsets of the total information available from the environment. A general conclusion is that host finding in miracidia and cercaria, and site-finding by trematodes migrating within their definitive hosts, is accomplished through the release of innate patterns of behaviours which are adaptive within the context of conditions in the worm's environment. Examples from empirical studies are used to support the contention that, despite the apparent complexity of their free-living and parasitic environments, the perceptual worlds of trematodes are impoverished, and complex patterns of behaviour may be released by only a few signals in their environment.

Il existe une grande quantité de données empiriques et de prédictions théoriques sur les structures et les processus des comportements des trématodes, particulièrement en ce qui a trait aux activités de recherche d'un hôte par les stades libres et aux migrations des formes parasites à la recherche d'un site dans leur hôte. Les modèles écologiques et évolutifs des cycles biologiques des trématodes sont souvent basés sur des présuppositions explicites sur comment ces organismes doivent percevoir les signaux de leur univers et comment ils y réagissent alors qu'ils se déplacent d'un hôte à l'autre et qu'ils parasitent chacun des hôtes. Néanmoins, il n'est pas clair comment la sélection naturelle module les stratégies comportementales des parasites. De plus, à chaque stade de leur cycle biologique, les trématodes possèdent des organes sensoriels élaborés et des systèmes neuromusculaires complexes, sans qu'on sache clairement comment ils utilisent ces mécanismes complexes pour percevoir leur univers. L'objectif de notre synthèse de la littérature est de répondre à cette question en utilisant les perspectives générées par un siècle de recherche sur le comportement des trématodes. Des présuppositions centrales tirées de l'étude moderne du comportement animal servent à fournir un contexte à notre analyse; un concept clé est que tous les animaux possèdent des univers de perceptions que l'on peut reconstruire à partir de leurs comportements. Une idée maîtresse est que tous les animaux possèdent des patterns complexes de comportements innés qui peuvent être déclenchés par des signaux extrêmement spécifiques en provenance de l'environnement. Il y a des indices qui font croire que les trématodes parasites vivent dans des habitats dont les conditions écologiques sont prévisibles, soit des environnements aquatiques, soit le milieu intérieur de leurs hôtes; les trématodes y perçoivent seulement de petits sous-ensembles de l'information disponible en provenance de l'environnement. Une conclusion générale est que la découverte des hôtes par les miracidies et les cercaires et la localisation des sites par les trématodes qui migrent à l'intérieur de leur hôte définitif se font par le déclenchement de comportements qui sont adaptatifs dans le contexte des conditions qui prévalent dans l'environnement du ver. Des exemples tirés d'études empiriques servent à appuyer l'assertion selon laquelle l'univers des perceptions des trématodes est relativement pauvre, malgré la complexité apparente de l'environnement de leurs stades libres et parasites. Un petit nombre de signaux en provenance de leur environnement suffisent à déclencher des patterns complexes de comportements.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2004

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