8 пути морфофизиологической адаптации к паразитическому образу жизни

Вопросы экологической паразитологии. Популяционный уровень взаимодействия паразитов и хозяев.

Паразиты в экосистемах являются консументами второго и третьего порядков и играют существенную роль в биотическом круговороте веществ. Даже самые патогенные из них, вызывающие гибель большого числа особей хозяев, выступают, с одной стороны, как стабилизаторы численности хозяев, периодически изымая из популяций избыток организмов, который мог бы привести к нарушению экологического баланса. С другой стороны, наиболее тяжелое течение паразитарных заболеваний обычно наблюдается у особей с ослабленным иммунитетом, страдающих наследственными дефектами или с врожденной предрасположенностью к аллергическим реакциям. Гибель именно этих организмов оказывает на генетическую структуру популяций хозяина благотворную роль, элиминируя из его аллелофон-да аллели, снижающие жизнеспособность. Таким образом, взаимоотношения между популяциями хозяев и паразитов в условиях конкретных биогеоценозов способствуют их устойчивости и одновременно выступают как фактор естественного отбора, снижая неспецифический генетический груз популяции хозяина.

Кроме того, утрата биогеоценозами наиболее восприимчивых к заражению паразитами особей хозяина сопровождается и уничтожением части паразитарной популяции, гибнущей вместе с ним. Это обеспечивает активизацию микроэволюционных процессов в оставшейся части популяции паразитов, способствуя в конечном счете появлению у них новых адаптации.

В связи с социальностью человека в настоящее время паразитизм как фактор естественного отбора в человеческих популяциях значения практически не имеет. Однако целенаправленная борьба человека с паразитами, осуществляющаяся разными способами, несомненно является важным фактором эволюции самих паразитов.

Изучение распределения паразитов в популяциях хозяина показало, что оно зависит от многих факторов. Одним из них является возраст хозяина. Ряд паразитов чаще встречаются у взрослых хозяев. Действительно, у взрослых организмов больше шансов прийти в соприкосновение со многими паразитами и быть инвазированными. Например, влагалищная трихомонада поражает только половозрелых людей потому, что передается только половым путем.

Дифиллоботриозом и описторхозом человек заражается, поедая недостаточно термически обработанную рыбу. Такой путь заражения маловероятен для ребенка. Восточно-африканский трипаносомоз встречается чаще у людей среднего возраста — охотников, путешественников, участников геологоразведочных партий в необжитых саваннах Африки. Эта закономерность часто проявляется и у промежуточных хозяев: взрослые крупные рыбы имеют больше возможностей стать носителями метацеркарий сосальщиков или плероцеркоидов ленточных червей, чем мелкие молодые.

Другие паразиты чаще встречаются у детей. Причины этого разнообразны. Во-первых, это связано с незрелостью иммунной системы детей, а во-вторых, с не отработанными еще навыками личной гигиены. Поэтому для детей характерен особый спектр паразитарных заболеваний, в заражении которых большое значение имеет состояние иммунитета, а инвазия осуществляется просто при проглатывании цист, яиц или личинок, без участия промежуточных хозяев. Это лямблиоз, энтеробиоз, гименолепидоз, аскаридоз. Более частому заражению детей способствует их тесный и продолжительный контакт друг с другом в детских учреждениях.

На вероятность заражения также часто накладывает отпечаток профессия. Так, тениозом и тениаринхозом обычно заражаются работники мясокомбинатов, анкилостомидозами в умеренных широтах — шахтеры, а в тропиках — работники сельского хозяйства. Дифиллоботриозом чаще заражаются рыбаки, а альвеококкозом — охотники и лица, обрабатывающие меховое сырье.

Некоторые паразиты, в первую очередь простейшие, а также острица, угрица кишечная, карликовый цепень и трихинелла, попав в организм человека, способны размножаться в нем. То же касается личинок сосальщиков и некоторых ленточных червей в промежуточных хозяевах. Все это способствует тому, что в популяциях хозяина паразиты распределяются не равномерно, а перерассеянно. Это означает, что в меньшей части популяции хозяина сосредоточена большая часть популяции паразита.

Данная особенность имеет принципиальное значение для выживания хозяев, так как сводит к минимуму результаты массированных инвазий их паразитами, сохраняя основное ядро популяции интакт-ным. Перерассеянное распределение паразита в популяции хозяина необходимо учитывать при проведении профилактических мероприятий. Действительно, для выживания популяции паразита и передачи ее следующему поколению хозяев нередко важными оказываются лишь несколько особей или даже один организм, несущий в себе очень большое число паразитов.

Переход организмов к паразитическому образу жизни сопровождается появлением у паразитов ряда адаптация или приспособлений, облегчающих их существование, развитие и размножение в специфических условиях организма хозяина. Адаптации подразделяются на морфофизиологические и биологические.

Морфофизиологические адаптации связаны с изменением внешнего и внутреннего строения паразитов, строения их систем и органов. Они могут быть прогрессивными и регрессивными.

- наличие органов фиксации (присоски, крючья, коготки вшей, особое строение ротового аппарата у клещей)

- сложное строение наружных покровов (кутикула, тегумент)

- выделение кишечными паразитами антиферментов, защищающими их от переваривания соками хозяина

- иммуносупрессивное действие паразитов (эндопаразиты секретируют протеазы, разрушающие иммунные комплексы и клетки хозяина)

- редукция органов движения и некоторых систем (кровеносной, дыхательной)

- упрощение строения нервной системы и органов чувств

Биологические адаптации связаны с размножением и жизненными циклами паразитов

- гермафродитизм (чаще встречается у паразитов, чем у свободноживущих форм: трематоды, цестоды)

- преимущественное развитие половой системы и высокая плодовитость

- совершенствование различных форм бесполого размножения (шизогония у споровиков, полиэмбриония у сосальщиков – один мирацидий за два месяца дает 61- тыс. церкариев)

- сложные циклы развития с наличием нескольких личиночных стадий и сменой хозяев (сосальщики)

- миграции по организму хозяина (аскарида, цепень свиной, трихинелла)

При этом механизмы адаптации паразитов в хозяину затрагивают все уровни систему паразит-хозяин:

1.Видовой уровень (высокая плодовитость, сложные жизненные циклы)

2.Организменный уровень (изменение поведения хозяина, гормонального статуса, подавление иммунитета

4. Клеточный уровень – специфические изменения пораженных клеток хозяина.

– наука, которая изучает паразитических гельминтов или червей, обитающих в организме животных, человека и растений, а также комплекс сложных взаимоотношений, которые установились между организмами паразита и хозяина.

Гельминтов объединяют в подтип Scolecida, который в свою очередь включает ряд самостоятельных типов.

Ø Плоские черви – Platchelmintes

Ø Круглые черви – Nematchelmintes

Ø Скребни, или акантоцефалы – Acanthocephales

К паразитическим червям относят все скребни, подавляющее большинство плоских червей (сосальщики, ленточные черви), огромное количество круглых червей.

Гельминтозы, возбудители которых паразитируют как у животных, так и у человека, называют гельминтозоонозами (термин введен в 1929 г. К.И. Скрябиным и Р.С. Шульцем).

Все гельминтозоонозы подразделяются на две группы:

Первая группа – заболевания, возбудители которых до половозрелой стадии развиваются в организме человека (бычий и свиной цепень)

Вторая группа – заболевания, возбудители которых в основном развиваются у животных, но иногда могут быть и у человека (животные – обязательные облигатные хозяева, человек – факультативный хозяин): фасциолез, дикроцелиоз, дифилобатриоз (возбудитель лентец широкий).

Локализация гельминтов

§ Преобладающее число гельминтов обитает в ЖКТ:

§ В желудке у лошади – габронемы, у КРС в рубце – парамфистомы, в сычуге у жвачных – гемонхусы

§ В тонком отделе кишечника – аскариды, в тонком и толстом отделе кишечника: стронгиляты

§ В печени: фасциолы, дикроцелиумы

§ В легких у жвачных – диктиокаулы, в легких у свиней – метастронгилюсы

§ Под серозным листком брюшины – альфортии (личиночная стадия) у лошадей

§ В сухожилиях, связках – онхоцнрки

§ В подкожной клетчатке – дирофилярии, парафилярии

Патогенез при гельминтозах. Паразиты оказывают механическое действие, аллергическое действие, токсическое влияние, трофическое влияние, инокуляторное влияние.

Иммунитет при гельминтозах может быть врожденным и приобретенным.

Суть врожденного иммунитета состоит в том, что организм животного или человека полностью невосприимчив к как4ому-либо гельминтозу. Например, личинка бычьего цепня обитает только в организме КРС, буйволов, зебу, яков; больше ни у кого их животных не развивается, а половозрелые гельминты – только в организме человека.

Приобретенный иммунитет развивается в результате естественного переболевания (естественный приобретенный иммунитет). Он может проявляться либо в полной невосприимчивости к последующим заражениям, либо в частичной невосприимчивости (если даже в организм животного попадает возбудитель, но может не развиваться до половозрелого состояния, может угнетаться его половая деятельность, может сокращаться срок пребывания в организме). Приобретенный искусственный иммунитет создается с помощью вакцин, но в паразитологии это явление не частое, т.к. вакцины разработаны только для некоторых заболеваний. При бабезиозе формируется нестерильный иммунитет, или премуниция – если в организме животного присутствует небольшое количество возбудителя, то в крови будут обнаруживаться антитела, если нет возбудителя – нет и антител.

Переход к паразитическому образу жизни сопровождается появлением ряда приспособлений паразита к новым условиям существования.

Как правило, у паразитов развиваются органы прикрепления или фиксации, так как большинство паразитов, выйдя из организма хозяина, не может попасть к другому хозяину и погибает. Примером органов фиксации могут служить коготки вшей, присоски гельминтов, ротовой аппарат клещей.

У кровососущих характерно увеличение вместимости пищеварительной системы за счет появления слепых выростов кишечной трубки (пиявка, клещи). Кишечные паразиты обладают антиферментными свойствами, защищающими их от переваривания в кишечнике.

Для паразитов характерна высокая плодовитость, поскольку в процессе цикла развития огромное количество личиночных форм погибает, не достигая половой зрелости. Для компенсации гибели личиночных форм у паразитов наблюдается мощное развитие половой системы и образование огромного числа половых продуктов. У сосальщиков, кроме того, гибель зародышей компенсируется размножением личиночных форм путем партеногенеза. В результате из одного яйца может образоваться множество инвазионных стадий.

Развитие одних органов сочетается у паразитов с исчезновением других, не играющих существенной роли в новых условиях существования. Так, постоянство внутренней среды обитания приводит к редукции органов чувств (глаза и др.), исчезновению органов передвижения, у ленточных червей отсутствует пищеварительная система (всасывание всей поверхностью тела).

Наука, изучающая явление паразитизма, биологию и экологию паразитов, а также вызываемые ими заболевания и меры борьбы с паразитами называется паразитологией.

Медицинская паразитология изучает паразитов человека, разрабатывает научные основы борьбы с ними, а также методы диагностики, лечения и предупреждения заболеваний, вызываемых или распространяемых паразитами. Медицинская паразитология подразделяется на 3 раздела: медицинскую протозоологию, изучающую паразитов человека из типа простейших; медицинскую гельминтологию, изучающую гельминтов, паразитирующих у человека, из типа плоских и круглых червей; медицинскую арахноэнтомологию, изучающую представителей типа членистоногих (клещей и насекомых), являющихся переносчиками, природными резервуарами и возбудителями заболеваний человека.

- один из вариантов вертикальных взаимоотношений организмов, при которых происходит передача вещества и энергии с одного трофического уровня на другой. Поскольку существуют суперпаразиты (т. е. , заключенные друг в друга наподобие матрешки, вплоть до четвертого порядка), то может формироваться особый вариант паразитарной пищевой цепи.

Есть также примеры сложных В. п. - х. с посредником. Так, гетеротрофное растение-паразит подъельник паразитирует на грибах, разлагающих мертвое органическое вещество, но, кроме того, по гифам микоризного гриба как по шлангу выкачивает питательные элементы из корней ели.

В естественных экосистемах В. п. - х. являются одним из важных факторов поддержания экологического равновесия, причем в процессе длительной коэволюции паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.

У хозяев вырабатывается целый ряд защитных реакций, главные из которых:

- иммунный ответ организма, т. е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов;

- сбрасывание зараженных частей (это особенно характерно для растений-хозяев, которые сбрасывают сильно зараженные листья). В этом случае паразиты продолжают жить уже как детритофаги;

- выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при поедании тканей растений тлями);

- изоляция органов поражения как (формирование галлов у дуба, орешника и других растений после того, как насекомое-паразитоид отложит в ткани листа яйцо). В этом случае ответ запрограммирован: в генной памяти хозяина записана реакция на поселение паразитоида;

- уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, таким образом снижая долю зараженных особей в популяции;

- формирование гетерогенных популяций хозяев, в составе которых есть экотипы, устойчивые к паразитам. Эти экотипы являются основой адаптивной селекции на повышение устойчивости культурных растений к грибковым заболеваниям.

Для естественных экосистем формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев - нормальное явление. В силу того, что паразиты связаны с ограниченным кругом хозяев, эта связь математически описывается много проще, чем связь между хищниками и их жертвами. Во многих случаях проявляется закономерность: плотность популяций обоих видов изменяется циклически, но пики плотности паразитов запаздывают по отношению к пикам плотности хозяев.

Ситуация изменяется в антропогенных экосистемах (особенно в сельскохозяйственных), где заражение паразитами может привести к существенному падежу скота. Представляют опасность взаимоотношения паразитов и человека, который может заболевать гельминтозами, вызываемыми разными видами глистов, лямблиозом, болезнями бактериальной и вирусной природы.

Катастрофическими были последствия заноса паразитов в новые районы, где у их потенциальных хозяев отсутствуют механизмы снижения отрицательных эффектов влияния паразитов. Уже в ХХ столетии произошли ботанические катастрофы в Америке (гибель зубчатого каштана от занесенного туда из Китая паразитического гриба, вызывающего ) и Европе, где от почти полностью исчез вяз. Болезнь вызывает гриб Ophiostoma ulmi, который переносится жуком-короедом. К настоящему времени американские генетики получили устойчивые к паразиту экотипы вяза, разработана специальная методика больных деревьев. Очевидно, что невозможно восстановить каштановые леса, но каштан может снова стать украшением парков.

Морфофизиологические адаптации связаны с изменением внешнего и внутреннего строения паразитов и функционирования их систем органов. Они подразделяются на:

- наличие органов фиксации (присоски, крючья, коготки вшей, ротовой аппарат клещей);

- наличие наружных покровов, обладающих антиферментными свойствами, быстро регенерирующих, либо вообще непроницаемых для ферментов хозяина (кутикула, тегумент);

- молекулярная "мимикрия" (сходство структуры белков и ферментов паразита и хозяина);

- выделение кишечными паразитами антиферментов (зашита от переваривания соками хозяина);

- иммунносупрессивное действие паразитов (эндопаразиты секретируют протеазы, разрушающие иммунные комплексы и клетки хозяина) и др.

- редукция органов движения и некоторых систем (кровеносной, дыхательной);

- упрощение строения нервной системы и органов чувств.

Однако некоторые приспособления являются абсолютно универсальными. К ним в первую очередь относятся высокая плодовитость и особенности половой системы. Действительно, возможность оставления потомства и попадания его в благоприятную среду — организм хозяина — у паразитов часто ничтожна. В связи с этим интенсивность размножения паразитов по сравнению со свободноживущими формами гораздо более велика. Достигается это разными способами. У многоклеточных это сильная степень развития половой системы и образование огромного количества половых продуктов. Этому способствуют первичный гермафродитизм плоских червей, изначально высокая плодовитость круглых червей и основной массы членистоногих. Нередко высокая интенсивность полового размножения дополняется размножением личиночных стадий жизненного цикла. Особенно это характерно для сосальщиков, личинки которых размножаются партеногенетически, а у некоторых ленточных червей — внутренним или наружным почкованием.

Паразиты, живущие в тканях, часто там инкапсулируются.

Паразиты, питающиеся кровью (представлены в основном членистоногими), имеют колюще-сосущий ротовой аппарат, а также сильно растяжимый хитиновый покров, часто разветвленную пищеварительную трубку, антикоагулянтные свойства слюны и консервантные свойства ферментов пищеварительной системы.

Эндопаразиты, активно отыскивающие хозяина, обладают органами ориентации в среде, используемыми для поисков хозяина (светочувствительные глазки, термо- и хеморецепторы), и органами передвижения.

Передний конец тела паразитов, внедряющихся в организм хозяина, снабжен органами проникновения — специализированными железами, колющими стилетами и т.д. Это касается даже некоторых простейших, способных проникать в ткани хозяина через неповрежденные покровы.

Высшей степенью адаптации паразитов к хозяевам является наблюдаемая часто полная зависимость паразита от жизнедеятельности хозяев. При этом паразит нередко вызывает такие реакции хозяина, которые обеспечивают максимальную вероятность заражения последнего. Так, самки остриц, откладывая яйца в области анального отверстия, вызывают зуд. Расчесывание зудящих мест способствует распространению яиц этого паразита руками по окружающим предметам. Таким же образом обеспечивается расселение чесоточного клеща. Зуд в пораженной конечности, прекращающийся от соприкосновения с водой, способствует циркуляции в природе такого паразита, как ришта.

Нередко особенности жизнедеятельности паразитов оказываются синхронизированными с образом жизни хозяев. Так, откладка яиц шистосомами происходит обычно в самое жаркое время суток, когда наиболее вероятным оказывается контакт хозяев с водой, куда для развития должны попасть яйца этих паразитов. В это же время в поверхностных слоях воды скапливаются в поисках хозяев церкарии этих шистосом. Таким образом облегчается циркуляция паразита сразу на двух стадиях его жизненного цикла. Если в циркуляцию паразита включены несколько хозяев, то наблюдаются их взаимные адаптации, оказывающиеся выгодными паразитам и обеспечивающие его эффективное развитие.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Репродуктивная система

Нефридии и почки накопления

Подавляющее большинство плоских червей (кроме некоторых раздельнополых сосальщиков, например, Schistosomatidae) — гермафродиты. Строение половой системы, как мужской, так и женской, весьма разнообразно и различия в организации семенников и яичников, а также строение других частей половой системы, включая мужские копулятивные органы, используются в систематике. В некоторых группах ресничных червей и во всех паразитических классах яичник разделен на две части: гермарий (собственно яичник, производящий бедные желтком яйцеклетки, способные к развитию) и вителлярий (или желточник, производящий абортивные яйцеклетки богатые желтком или желточные шары). В этих группах происходит формирование так называемых сложных, или экзолецитальных, яиц: под общей оболочкой, выделяемой придаточными железами, объединена одна яйцеклетка и несколько желточных шаров.

2.2. Морфологические адаптации паразитов к их образу жизни и их сравнительная характеристика
Нигде в животном царстве так не проявляются приспособительные качества организмов, как у паразитов. При этом приспособления одной и той же системы у эктопаразитов и эндопаразитов, как правило, носят различный характер.
Анализ приспособлений к паразитическому образу жизни свидетельствует о наличии закономерностей, сформировавшихся при переходе от свободноживущих организмов к паразитизму.
Из общих закономерностей можно перечислить следующие.
Форма тела:

- общей чертой самых различных эктопаразитов является сплющивание тела в дорзовентральном направлении, способствующее лучшему прикреплению к телу хозяина;
- у эктопаразитов чаще наблюдается тенденция к укорачиванию животного;
- в гармонии с укорачиванием тела находится нередко наблюдаемое у эктопаразитов (а также и у эндопаразитов) сглаживание метамерии у сегментированных паразитов;
- у эндопаразитов закономерности управляющие изменением формы тела найти значительно сложнее (у кишечных и внутренностных паразитов они различны) - в кишечнике обитатели скорее имеют тенденцию к удлинению, чем к укорачиванию тела, а внутренностные паразиты подчиняются совершенно иным принципам формообразования, и так как отрезаны от внешнего мира и гарантированы от удаления из организма хозяина, многие полостные паразиты обладают шаровидной формой тела;
- при внутренностном паразитизме есть случаи, когда наблюдается тенденция к увеличению поверхности тела, очевидно, в целях усиления всасывания пищи.

Размеры тела:
- общего для всех паразитов влияния их образа жизни на размеры животных не замечается, но в тех случаях, когда такое влияние есть, оно сказывается в увеличении размеров тела при переходе к паразитическому образу жизни (вероятно, сказывается неограниченное количество хорошо усваиваемой пищи);
- у всех эндопаразитов размеры тела не только не отражаются на размерах яиц и личинок, но, напротив, яйца эндопаразитов всегда характеризуются малыми размерами, даже по сравнению с яйцами свободно живущих организмов (это зависит, с одной стороны, от тенденции к произведению возможно большего количества яиц, с другой – от того обстоятельства, что мелкие яйца, с большей легкостью попадают в организм);
- эктопаразиты, у которых заражение происходит большей частью посредством активного отыскивания молодью паразита, нового хозяина, не обнаруживают тенденции к уменьшению размеров яиц.

Окраска паразитов:
- общим правилом для внутренних паразитов является отсутствие пигментации, беловатый или слегка желтоватый цвет тела, как следствие нахождения паразитов в темноте;
- если эндопаразиты имеют какую либо окраску, цвет их зависит не от пигментации покровов, как это бывает большей частью у форм, живущих на свету, а от окраски кишечника, запасных питательных материалов, яиц или от наличия дыхательных пигментов;
- эктопаразиты, с точки зрения окраски, не представляют каких-либо интересных закономерностей (за исключением отсутствия в их пигментации ярких тонов);

Строение тела:
органы прикрепления:
- органы прикрепления (крючки, простые и сложные присоски, клапаны, обхватывающее прикрепление по типу клещей, распорки, стилеты, стрекательные нити, нитевидные отростки тела, стебельки, прикрепления по типу якоря) служат паразитам для поддержания связи с организмом хозяина, в их строении наблюдаются многочисленные конвергенции;
- у большинства паразитов органы прикрепления построены по типу крючков или присосок, и только в отдельных случаях представлены иными приспособлениями крючки распространены во всем животном царстве, присоски встречаются у форм с сильно хитинизированными покровами сравнительно редко);
- в основном перечисленные выше приспособления служат лишь для прикрепления к хозяину, но иногда они, применяются для раздражения или разрывания тканей хозяина, а в отдельных группах – для всасывания пищи;
Пищеварительная система:
- у многих форм, питающихся кровью, наблюдается известная гипертрофия некоторых частей пищеварительной системы и развитие желез, выделяющих секрет, препятствующий свертыванию крови;
- у других групп паразитов наблюдается редукция кишечника и переход к осмотическому питанию через поверхность паразитов (полная редукция кишечника у многих внутренних паразитов объясняется тем, что они живут в жидкостях (пищевая кашица, кровь, лимфа), содержащих вещества, которые животный организм в состоянии использовать почти без дальнейшей подготовительной обработки);
- параллельно с отмеченной редукцией кишечника у некоторых паразитов проявляется тенденция к увеличению наружной поверхности тела, служащей для всасывания пищи.

Нервная система:
- у всех паразитов (в особенности, у эндопаразитов) нервная система более или менее упрощается (утрата органов чувств, концентрация ганглиозных составных частей центральной нервной системы, ослабление системы периферических нервов.

Выделительная и осморегуляторная системы:
- в одних случаях выделительные органы паразитов подвергаются редукции, в других боковые каналы и фагоцитарные клетки получают сильное развитие;
- распространенной чертой эндопаразитических простейших является исчезновение пульсирующих вакуолей (тенденцию к атрофии выделительной системы паразитические простейшие разделяют с морскими, что зависит от сходных осмотических условий окружающей среды).
Дыхательная система:
- дыхание эктопаразитов подчиняется тем же законам, что и дыхание свободно живущих организмов;
- полостные и тканевые паразиты находятся, в таких же условиях дыхания, как и соседние ткани самого хозяина (кислород доставляется им кровью хозяина или непосредственно органами дыхания хозяина);
- кишечные паразиты живут в почти бескислородной среде (наряду с анаэробными процессами имеют место и аэробные).
Органы движения:
- органы движения паразитов, в особенности внутренних, при приспособлении к паразитизму подвергаются большей или меньшей редукции (вторично утрачиваются крылья и конечности).
Половая система:
- затрудненность встречи между особями разного пола, приводит к тому, что многие паразиты обнаруживают несомненную наклонность к гермафродитизму;
- наряду с приспособлениями, гарантирующими оплодотворение яиц, изредка у паразитов наблюдаются и особенности, препятствующие преждевременной копуляции или повторному совокуплению с уже оплодотворенной другим самцом самкой;
- помимо тенденции к гермафродитизму, имеется еще один широко распространенный у паразитов признак половой системы: громадная плодовитость, огромное количество продуцируемых паразитами яиц (это свойство, называемое законом большого числа яиц, является приспособлением, которое помогает паразитам в борьбе с множеством неблагоприятных условий, которые приходится паразиту преодолевать во время его сложного жизненного цикла).
Приспособления эмбриональных и ларвальных стадий паразитов:
- в большинстве случаев эмбриональные стадии развития паразитов обнаруживают относительно мало специальных черт приспособления к паразитизму и нередко бывают относительно незначительно изменены по сравнению с близкими свободно живущими формами;
- настоящий эмбриональный паразитизм, при котором устанавливается более или менее тесная связь между развивающимся эмбрионом и организмом хозяина (обычно питание развивающегося зародыша за счет хозяина), относительно редки (наездники и некоторые другие группы);
- зародыши и личинки обнаруживают очень разнообразные приспособления к паразитизму (кроме присущих паразитам органов передвижения различают активные ларвальные органы передвижения: хвост, фороцит); органы, направленные на нахождение и проникновение в окончательного или второго промежуточного хозяина.
- живорождение, как один из способов размножения.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Морфофизиологические и биологические адаптации паразитов

Условия сохранения жизни хозяина требуют от паразита максимальной приспособленности к хозяину при возможно меньших нарушениях его жизненных функций. Чем теснее контакт паразита и хозяина, тем сильнее выражен регресс ряда систем органов паразита, который сопровождается развитием специализированных структур (органы фиксации), усложнением отдельных систем (например, половой).

Морфофизиологические адаптации связаны с изменением внешнего и внутреннего строения паразитов и функционирования их систем органов. Они подразделяются на:

- прогрессивные адаптации: наличие органов фиксации (присоски, крючья, коготки вшей, ротовой аппарат клещей); сложное строение наружных покровов (кутикула, тегумент); молекулярная "мимикрия" (сходство структуры белков и ферментов паразита и хозяина); выделение кишечными паразитами антиферментов (зашита от переваривания соками хозяина); внутриклеточное паразитирование; иммунносупрессивное действие паразитов (эндопаразиты секретируют протеазы, разрушающие иммунные комплексы и клетки хозяина) и др.

- регрессивные: редукция органов движения и некоторых систем (кровеносной, дыхательной); упрощение строения нервной системы и органов чувств.

1) Механическое повреждение органов и тканей: мигрирующие личинки аскарид нарушают целостность стенки кишечника и альвеол легких, клубки аскарид могут вызывать непроходимость кишечника, паразитирующий в печени кошачий сосальщик - закупорку желчных ходов. Присоски ленточных червей, ущемляя слизистую кишечника, приводят к некрозу тканей. Хоботкиклещей и насекомых повреждают кожные покровы.

2)Токсико-аллергическое действие оказывают продукты жизнедеятельности или распада погибших паразитов. Приступ малярии связан с выходом в кровь продуктов метаболизма плазмодиев при разрушении эритроцитов. Массовая гибель личинок трихинелл при введении антигельминтиков может вызвать смерть больного от анафилактического шока. При "укусах" насекомых-эктопаразитов человек ощущает зуд в результате токсического действия их слюны на нервные окончания в коже. Кожные высыпания, зозинофилия, головные боли являются следствием действия продуктов обмена циркулирующих в крови личинок гельминтов.

3)Поглощение питательных веществ и витаминов из организма хозяина. Гельминтозы обычно сопровождаются гиповитаминозами (А и С). Широкий лентец в организме человека избирательно поглощает витамин В₁₂, что приводит к развитию анемии. Чем больше масса тела эндопаразита, тем большее количество питательных веществ он поглощает в организме хозяина (например, широкий лентец и бычий цепень).

4).Открытие путей для вторичной инфекции: гельминты или их личинки, нарушая целостность кожных покровов или слизистой стенки кишечника, способствуют проникновению микроорганизмов.

5)Нарушение всех процессов обмена веществ у хозяина (белкового, углеводного, жирового и др.), общее ослабление организма, снижение его сопротивляемости и повышение чувствительности к другим заболеваниям (аскаридоз часто сочетается с дизентерией, брюшной тиф - с гельминтозами).

Паразиты играют важную роль в стимулировании иммунной системы, поддержании ее на высоком уровне и в конечном итоге в охране гомеостаза хозяина.

Ответные реакции организма хозяина

Первая реакция организма хозяина - попытка убить паразита неспецифическими защитными средствами (свободные радикалы, гидролазы), за Биологические адаптации связаны с размножением и жизненными циклами паразитов:

-гермафродитизм (чаще встречается у паразитов, чем у свободноживущих форм);

-преимущественное развитие половой системы и высокая плодовитость (цепень свиной - 100 тыс. яиц, аскарида человека - 250 тыс. яиц в сутки, свободноживущие ресничные черви - 5-10 яиц);

-совершенствование различных форм бесполого размножения (шизогония у споровиков, почкование у ленточных червей, полиэмбриония у сосальщиков - один мирацидий за два месяца дает 610 тыс. церкариев);

-сложные циклы развития с наличием нескольких личиночных стадий и сменой хозяев (сосальщики);

- миграции по организму хозяина (аскарида, цепень свиной, трихинелла).

Механизмы адаптации паразита к хозяину затрагивают все уровни системы "паразит-хозяин" (И.В. Оксов, 1991).

1. Видовой уровень: высокая плодовитость паразитов, разнообразие способов размножения, сложные жизненные циклы со сменой хозяев, паразитическими и свободноживущими поколениями, с различными покоящимися стадиями.

2. Организменный уровень: весь комплекс воздействий паразита на хозяина - изменение его поведения, гормонального статуса, подавление иммунитета (биологически активные вещества паразита угнетают хемотаксис лейкоцитов и подавляют их фагоцитарную активность).

3. Тканевой уровень: механизмы, обеспечивающие длительное существование паразита в "агрессивной" к нему ткани хозяина (антигенная мимикрия, капсулообразование). Капсулы физиологически активны. Они защищают паразита от антигенов хозяина, обеспечивают поступление питательных веществ и отток продуктов обмена.

4. Клеточный уровень: специфические изменения инвазированных клеток хозяина (гипертрофия клеток и органоидов, активация ферментных систем).

Патогенное действие паразита на организм хозяина (первичное, или специфическое) обусловлено его морфофизиологическими особенностями.

Характеристика "паразитарной системы"

Понятие "паразитарная система" введено В.Н.Беклемишевым (1956). Она включает популяцию паразита определенного вида, одну или несколько популяций хозяина или хозяев и ту часть среды, которая необходима для их существования. Паразитарные системы бывают двухчленными (паразит-хозяин), трехчленными (паразит - переносчик или промежуточный хозяин -окончательный хозяин) и множественными (паразит - несколько чередующихся промежуточных хозяев - окончательный хозяин). В паразитарной системе паразит всегда представлен особями одного вида. Другие члены системы могут быть представлены особями одной или нескольких разных популяций. На уровне особи мы говорим о патогенности паразита, который вызывает болезнь хозяина. На уровне популяции мы применяем термин "заболеваемость".

Попытка нейтрализовать факторы его "агрессии" (протеазы, ингибиторы ферментов), в случае неэффективности этих действий проявляются различные уровни защитных реакций организма хозяина.

Клеточный уровень характеризуется изменением формы или величинь; пораженных паразитами клеток (эритроциты человека при малярии).

Тканевой уровень защитных реакций - это способность организма хозяина изолировать паразита от здоровой ткани (личинок трихинелл в мышцах, токсоплазм в головном мозге). Вокруг паразита образуется соединительнотканная капсула, отмечается расширение кровеносных сосудов, скопление лейкоцитов, отложение солей извести. Капсула личинок трихинелл - форма адаптации к тканевому паразитизму.

Организменный уровень - иммунные ответные реакции хозяина на действие паразита (образование антител и иммунных лимфоцитов, фагоцитоз).

Антигены многих паразитов сходны, поэтому у хозяев вырабатываются общие защитные механизмы против многих паразитов. Формы иммунитета различны: абсолютный и относительный, активный и пассивный, врожденный и приобретенный. Затрудняет выработку иммунитета при паразитарных болезнях смена стадий развития возбудителя, так как антигены каждой стадии специфичны. Наиболее напряженный иммунитет вызывают личиночные стадии. Иммунные реакции хозяина проявляются в снижении скорости размножения паразитов и задержке их развития.

Массовые заболевания в популяциях животных называются тизоотиями, а в популяциях человека - эпидемиями.

Паразиты являются естественными компонентами биогеоценозов, и вызываемые ими болезни и эпизоотии принадлежат к числу нормальных функций биоценоза. "Вредный" для одной особи паразит становится биологически "полезным" для популяции и вида. Паразиты являются более совершенными регуляторами численности популяций животных, чем хищники, потому что они регулируют численность и самих хищников. Популяция хозяев, лишившаяся паразитов как эффективного механизма регуляции собственной численности, будет обречена на гибель. "Роль паразитов в природе - стабилизация экосистем" (В.Н. Беклемишев). Подобное значение паразитов ни в коей мере не распространяется на современные человеческие популяции.

Регуляция численности популяций хозяев в паразитарных системах идет по принципу обратной связи.

Регуляция численности паразитов в популяции хозяев осуществляется:

1)климатическими условиями передачи инфекции или инвазии;

2)врожденным иммунитетом и иммунными реакциями хозяев;

3)гибелью части популяции хозяев;

Адаптации паразитов к хозяевам существуют и на популяционном уровне.

1)Наличие свободноживущих стадий или подвижных личинок для активного поиска хозяина.

2)Включение в цикл развития паразитов промежуточных и резерву-арных хозяев.

3)Наличие покоящихся стадий (цисты, яйца) для переживания неблагоприятных условий

4)Синхронизация циклов развития паразита и поведения хозяина. Например, заражение человека урогенитальным шистосомозом происходит при купании, когда личинки сосальщика, плавающие в воде, проникают в кровеносные сосуды через кожу. Наибольшая вероятность купания человека - середина дня (жаркое время суток). Именно к этому времени приурочен массовый выход личинок из моллюсков (промежуточного хозяина). Второй пример. Личинки круглых червей - микрофилярии - в организме человека совершают суточные миграции из периферических кровеносных сосудов в более глубокие и наоборот. Переносчиками личинок являются кровососущие насекомые (мошки, комары, москиты). Для кровососания они нападают на человека в разное время суток (в полдень и в сумерки соответственно) и к этому времени микрофилярии накапливаются в периферических кровеносных* сосудах.