Research Article

Ultrastructure of mature spermatozoa of three Bucephalidae (Prosorhynchus longisaccatus, Rhipidocotyle khalili and Bucephalus margaritae) and phylogenetic implications

Ultrastructure des spermatozoïdes mûrs de trois Bucephalidae (Prosorhynchus longisaccatus, Rhipidocotyle khalili et Bucephalus margaritae) et implications phylogénétiques

¹ Laboratory of Evolutionary Biology, Ecology and Management of Ecosystems, Faculty of Sciences and Techniques, Cheikh Anta Diop University of Dakar, BP 5055, Dakar, Senegal
² UMR 6134 SPE, CNRS – Università di Corsica, Campus Grimaldi, 20250 Corte, Corsica, France
³ Institut Systématique, Évolution, Biodiversité (ISYEB), Muséum national d’Histoire Naturelle, CNRS, Sorbonne Université, EPHE, CP 51, 57 rue Cuvier, 75005 Paris, France
⁴ Department of Life Sciences, Natural History Museum, Cromwell Road, London SW7 5BD, United Kingdom

^* Corresponding author: quilichini@univ-corse.fr

Received: 16 October 2018
Accepted: 28 November 2018

Abstract

We describe here the mature spermatozoa of three species of bucephalids, namely Bucephalus margaritae, Rhipidocotyle khalili and Prosorhynchus longisaccatus. This study provides the first ultrastructural data on the genera Bucephalus and Rhipidocotyle and enabled us to confirm the model of the mature spermatozoon in the Bucephalinae. The spermatozoon exhibits two axonemes with the 9 + “1” pattern of the Trepaxonemata, one of which is very short, lateral expansion, external ornamentation of the plasma membrane located in the anterior extremity of the spermatozoon and associated with cortical microtubules, spine-like bodies, a mitochondrion, and a nucleus. The maximum number of cortical microtubules is located in the anterior part of the spermatozoon. However, more studies are needed to elucidate if spine-like bodies are present in all the Bucephalinae or not. In the Prosorhynchinae, the mature spermatozoon exhibits a similar ultrastructural pattern. Some differences are observed, particularly the axoneme lengths and the arrangement of the spine-like bodies. The posterior extremity of the spermatozoon in the Bucephalinae exhibits only the nucleus, but prosorhynchines have microtubules.

Résumé

Dans cette étude, nous décrivons les spermatozoïdes mûrs de trois espèces de bucephalidés, à savoir Bucephalus margaritae, Rhipidocotyle khalili et Prosorhynchus longisaccatus. Ces premières données ultrastructurales pour les genres Bucephalus et Rhipidocotyle nous ont permis de confirmer le modèle du spermatozoïde chez les Bucephalinae. Le spermatozoïde comprend deux axonèmes de type 9 + “1” des Trepaxonemata, l’un d’entre eux étant très court, une expansion latérale, une ornementation externe de la membrane plasmique située au niveau de l’extrémité antérieure du spermatozoïde et associée avec des microtubules corticaux, des corps en forme d’épines, une mitochondrie et un noyau. Le nombre maximum de microtubules corticaux est situé dans la partie antérieure du spermatozoïde. Toutefois, des études supplémentaires seraient nécessaires pour vérifier si les corps en forme d’épines sont présents chez tous les Bucephalinae. Chez les Prosorhynchinae, le spermatozoïde mûr présente une structure similaire. Quelques différences sont toutefois observées, notamment au niveau de la longueur des axonèmes et de la disposition des corps en forme d’épines. L’extrémité postérieure du spermatozoïde chez les Bucephalidae est caractérisée par la présence du noyau seul, alors que les Prosorhynchinae ont des microtubules.