Для чего нужны паразиты в природе

Разнообразие и подсчет общего количества видов существующих сегодня на планете Земля — это непростая задача. Тем не менее большинство специалистов сходится в одном: по крайней мере половина существующих сегодня видов являются паразитами, а по некоторым данным, даже больше. Этот факт должен заставить о многом задуматься. Если мы перейдем к вопросу о роли паразитов в экосистеме, то она очень масштабна. Паразиты включены в три четверти существующих экологических связей. Поскольку многие из них имеют очень сложные жизненные циклы, они, эксплуатируя хозяев разных трофических уровней, по сути цементируют экосистему, усиливают экологические связи между различными группами. Таким образом, отрицать важность этого компонента не представляется возможным.

Что касается научной значимости, еще до появления даже молекулярно-генетических методов Иринг на рубеже XIX–XX столетий предлагал использовать паразитов для достройки и прояснения непонятных моментов из эволюционной истории хозяев. Дело в том, что Иринг отталкивался от положения (и был прав в этом), что паразиты передаются от родителей к потомкам, при этом передача строго вертикальная. Получается, что паразит с хозяином должны иметь общую эволюционную историю. Таким образом, филогенетические деревья паразита и хозяина должны быть конгруэнтны, то есть одинаковы. В большинстве имеющихся исследований примерно так оно и получается. Какие-то несовпадения в этом моменте дают повод к трактовке, интерпретации, и такие нестыковки очень часто проясняют моменты из филогении хозяина, которые из самой филогении хозяина мы бы не получили. Зато паразиты нам позволяют прояснить эти перемещения. Прежде всего, нестыковки часто указывают на какие-то особенности колебаний ареала, перемещений хозяев по территории.

Еще один пункт, по которому паразиты могут быть очень полезны, — это разделение криптических видов хозяев. Криптические виды морфологически почти неразличимы, они различаются только генетически. Между тем паразиты в этом случае обычно не ошибаются. То есть смена, например, паразитофауны на протяжении ареала, как нам кажется, одного вида, возможно, указывает как раз на то, что мы имеем дело с комплексом криптических видов. Работы в данном направлении тоже известны. Паразит может указывать на вектор инвазии — например, в случае вселения каких-то видов на новую территорию. Он может указывать на то, откуда это вселение произошло.

Прикладная значимость для человека довольно забавный аспект. Казалось бы, какая польза может быть от паразитов? Тем не менее достаточно вспомнить гирудотерапию — это паразитотерапия, лечение паразитами, которое имеет гораздо более исторические корни, чем может показаться. Известен опыт лечения сифилиса в доантибиотиковый период с помощью маляриотерапии — это лечение заражением малярией, которая вызывает настолько высокотемпературную лихорадку, что возбудитель сифилиса в таких условиях погибал. Конечно, иногда и человек погибал, тем не менее данный метод существовал. Сегодня продолжение его таково, что в ряде стран, например, предложена паразитотерапия — заражение гельминтами в случае аутоиммунных патологий. Дело в том, что современная медицина все больше приходит к пониманию, что тот факт, что человек растет и развивается в условиях отсутствия гельминтов и очень низкого количества патогенов, приводит к резкому росту различных аутоиммунных заболеваний. Ряд паразитов может быть источником достаточно полезного сырья. Некоторые антикоагулянтные вещества на сегодняшний день успешно изолированы из слюнных желез клещей, и предполагается, что они могут использоваться, в частности, в терапии тромбозов и подобных заболеваний.

Вернемся к экологической роли. Тот факт, что экосистема сегодня трансформируется под влиянием в том числе потепления климата, признается. Но влияние этих процессов на паразитов не учитывается на сегодняшний день вообще никак. А между тем сейчас происходит сокращение численности видов вообще, и ряд специалистов говорят о так называемом шестом глобальном вымирании. Паразиты в нем не учтены никак. Хотя работы последних лет дают основания думать, что как раз паразиты будут играть основную роль в этом вымирании. Дело в том, что вымирание одного вида хозяина влечет за собой исчезновение нескольких видов паразитов. Напомню, что у нас нет хозяев, свободных от паразитов. То есть каждый свободноживущий вид обязательно является чьим-нибудь хозяином, кого-нибудь он на себе или в себе носит и, скорее всего, в разных местах. Таким образом, возникает необходимость оценки скрытых потерь биоразнообразия.

После первых работ Виндзора появился термин coextinction — совымирание, то есть вымирание паразита вслед за хозяином. Такое вымирание более драматично не только в силу массовости, а еще в силу того, что паразиту для поддержания собственной численности необходима некая минимальная численность хозяев. То есть хозяин, может быть, еще не вымер, какая-то его популяция существует, а паразита уже нет. Это нередкая картина на сегодняшний день. Как пример можно привести калифорнийского кондора, который существует в пределах сотни особей на сегодняшний день. Специалисты надеются, что вид удастся сохранить. А между тем его специфичный пухоед, судя по всему, уже погиб.

Возникает вопрос: какие паразиты наиболее уязвимы? Во-первых, под наибольшей угрозой находятся паразиты более крупных животных в силу того, что у них меньше численность, — это слоны, китообразные. Во-вторых, видимо, уязвимыми оказываются паразиты, ассоциированные с пойкилотермными хозяевами, то есть хозяевами с непостоянной температурой тела, поскольку они хуже изолированы от воздействия внешней среды, в отличие от паразитов теплокровных. Это прежде всего черепахи, поскольку их численность резко сокращается. Возникает резонный вопрос: что нам делать с охранным статусом и имеются ли вообще прецеденты? В Красной книге, насколько мне известно, есть единственный вид паразитов — это вошь кистеухой свиньи. Более того, в каких-то широких, развернутых программах по сохранению биоразнообразия на сегодняшний день паразиты никак не задействованы, несмотря на то что программы по сохранению отдельных паразитов уже существуют.

Есть несколько ключевых проблем, которые надо преодолеть. Первая заключается в том, что паразиты как группа очень слабо изучены. Это огромная исследовательская лакуна, в которой надо что-то делать. Паразиты не изучены до такой степени, что для ряда организмов просто не установлен статус: не совсем понятно, паразиты они или нет, поскольку есть некие промежуточные формы. Вторая проблема — слабо задействованы музейные коллекции, которые могли бы пролить свет на очень многие вопросы. На территории Российской Федерации есть по крайней мере два примера внесения в региональные Красные книги паразитов. В одном случае это рогохвост, в другом — пиявка. Будем надеяться, что в перспективе этот вопрос будет подробно обсуждаться, а список — расширен.

Мария Орлова — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Международной лаборатории по изучению климата, землепользования и биоразнообразия Тюменского государственного университета.

Еда, в какой бы то ни было форме, необходима для выживания живых существ. Миллионы лет эволюции привели к множеству стратегий добычи пищи, и эти различные взаимодействия являются тем клеем, который связывает экосистемы воедино.

Некоторые стратегии питания знакомы нам больше, например, плотоядные животные (и растения), которые едят других животных, и травоядные животные, питающиеся растениями. Тем не менее, существуют различные виды симбиотических отношений, которые связаны с более тесными и сложными взаимодействиями.

Мутуалистические отношения - это партнерство между организмами, при котором каждая из задействованных форм жизни приносит пользу другой.

Комменсализм - это когда один организм использует другой в своих целях, но не нанося ему явного вреда. Примером могут служить мхи, растущие на коре дерева.

Теперь рассмотрим странный мир паразитизма. Паразит - это живое существо, которое получает пищу и убежище от другого организма, нанося ему вред, но обычно не убивая. Более половины видов жизни на Земли в той или иной степени являются паразитами, а также практически каждый вид может играть хозяина.

Паразиты бывают разных форм и размеров: вирусы и бактерии, различные черви, растения, грибы, насекомые и даже птицы или млекопитающие. Они оказывают огромное влияние на живых существ и их популяции, а также являются основной причиной болезней у людей и других организмов. Как мы увидим ниже, получение необходимых питательных веществ из другого организма может привести к его ослаблению и повлиять на его плодовитость, но более широкие последствия паразитизма зачастую положительные.

Наш мир буквально кишит паразитами - некоторые из них невидимы, а других можно легко увидеть или ощутить. Есть несколько увлекательных примеров более изученных видов паразитов, которые могут помочь нам лучше их понять.

Примеры паразитов:

Грибы практически повсеместны, и многие виды паразитируют на других организмах. Некоторые из наиболее очевидных - те, которые встречаются на деревьях, и образуют множество грибковых тел. Хорошим примером является трутовик ложный осиновый (Phellinus tremulae). В отличие от большинства паразитов, многие грибы убивают дерево-хозяина. Но они косвенно приносят пользу другим видам, обеспечивая среду обитания, необходимую редким беспозвоночным, таким как осиновая бабочка (Hammerschmidtia ferruginea).

Даже некоторые растения имеют более темную, паразитарную сторону. Марьянник луговой (Melampyrum pratense) является частично паразитирующим видом на корнях ряда растений, включая чернику (Vaccinium myrtillus), в то время как на травах паразитирует мытник лесной (Pedicularis sylvatica) и погремок малый (Rhinanthus minor). Паразитические растения могут увеличивать разнообразие видов флоры в своей среде обитания, контролируя при этом большее количество доминирующих видов.

Появление галл на растении служит признаком того, что оно заражено паразитами. Эти аномальные образования являются ответом на некоторых паразитов, вторгающихся в ткани растения. Есть много индуцирующих галлы паразитов: грибы и цинипиды являются одними из наиболее распространенных. Цинипиды, к примеру, заставляют растение вырабатывать вещества, чтобы создать источник пищи и убежища для развития личинок. Растение страдает от нехватки энергии и питательных веществ, которые тратятся на дополнительный рост.

Некоторые галлы, такие как чернильные орешки на листьях дуба (вызванные осами), поддерживают сообщества насекомых, которые, в свою очередь, могут быть пищей для птиц. Посмотрите на крону березы, и вы увидите плотные структуры веток, которые очень похожи на гнезда птиц. Это результат заражения грибами вида - Taphrina betulina.

Кровь - это богатый источник питательных веществ, и есть много кровососущих (или гематофагов) беспозвоночных. Некоторые виды клещей и мошек относятся к числу наиболее опасных паразитов. Самки этих насекомых используют свои пронзительные ротовые части, чтобы питаться кровью теплокровных животных. Они делают это, чтобы получить белок, необходимый для питания их яиц.

Возможно, знание того, что личинки некоторых видов красных клещей паразитируют на взрослых мошках будет для вас небольшим утешением, после укуса мошки. Это ясно показывает, что паразитизм не дает вам иммунитета от паразитов: у большинства паразитов есть свои паразиты.

Паразитизм не всегда включает прямое питание за счет хозяина: некоторые виды используют питание или ресурсы хозяина. Кукушка (Cuculus canorus) хорошо известна привычкой подбрасывать свои яйца в гнезда мелких птиц - стратегия, известная как выводков паразитизм. Луговой конёк (Anthus pratensis) и лесная завирушка (Prunella modularis) - виды птиц, которые являются одними из самых распространенных жертв этой уловки.

Примечательно, что отдельные виды кукушки специализируются на паразитировании отдельных видов птиц. Они кладут яйца, которые соответствует по окрасу яйцам хозяина, таким образом маскируя их. Затем молодая кукушка становится намного больше, чем ее неудачливые хозяева и выталкивает настоящих птенцов из гнезда.

Кража пищи или клептопаразитизм - это когда животное получает свою пищу, похищая добычу, убитую другим животным. Преимущество воровства заключается в том, что животное может есть добычу, которую оно, возможно, не могло убить самостоятельно. Это также экономит энергию и снижает риски, связанные с охотой. Члены семейства вороновые часто используют эту стратегию, также как и хищные птицы. Среди млекопитающих, бурый медведь (Ursus arctos) и волк (Canis lupus) также иногда занимаются воровством убитой добычи.

Паразитоиды - это паразиты, которые в конечном итоге убивают своего хозяина. Они находятся где-то между хищником и паразитом. Есть много паразитоидных ос, откладывающих яйца в гнездах пчелы. Затем личинки осы питаются личинками пчел.

Больше, чем кажется на первый взгляд

Одно животное может быть хозяином широкого спектра паразитов. Как и в случае с взаимными отношениями, когда мы видим отдельное животное, мы на самом деле смотрим на целое сообщество жизненных форм. Например, паразиты благородного оленя (Cervus elaphus) были довольно хорошо изучены, и этот вид служит отличной иллюстрацией диапазона паразитов, обитающих в одном животном.

Среди внутренних или эндопаразитов - печеночная двуустка (Fasciola hepatica), различные черви и микроскопические кишечные паразиты. Внешние или эктопаразиты включают клещей, оленью кровососку (Lipoptena cervi) и личинки носоглоточного овода (Cephenemyia auribarbis).

Пути распространения

От вирусов до клещей, паразиты имеют множество стратегий для распространения с одного хозяина на другого. Вши, например, обычно передаются, когда оба хозяина контактируют между собой. Блохи ползают и прыгают на относительно большие расстояния, а клещи забираются на растения, и ждут, пока проходящий хозяин не зацепит их. Ржавчинные грибы и плесень распространяются с помощью спор, а другие паразитические грибы распространяются при контакте с корнями растений.

Мошка определяет местонахождение своих хозяев, обнаруживая химические сигналы, особенно углекислый газ, выделяемый при дыхании. Бактерия Borrelia burgdorferi, ответственная за болезнь Лайма, живет в кишечнике некоторых клещей и может передаваться другим организмам при укусе зараженного клеща. Это пример того, как паразит может использовать другого паразита в качестве средства передвижения (посредника) для заражения новых хозяев.

Роль паразитов

Паразиты оказывают мощное и комплексное влияние на популяции живых существ в экосистеме. Они играют ключевую роль в регулировании экстремальных колебаний численности в популяциях. Уменьшая фертильность, они также препятствуют тому, чтобы некоторые виды стали многочисленными, давая другим организмам шанс процветать.

Тенденция к естественному развитию экосистем в сторону разнообразия иллюстрируется тем фактом, что монокультуры, созданные людьми (например, поля пшеницы или хвойные плантации), часто подвержены паразитарным заболеваниям, и требует много сил, чтобы держать паразитов под контролем. Разнообразные экосистемы гораздо менее уязвимы для разрушительных эпидемий. Присутствие паразитов со временем способствует сохранению биоразнообразия.

Зяблик (Fringilla coelebs) иллюстрируют влияние паразитов на естественный отбор. Чем меньше паразитов у самцов, тем ярче пигменты в его перьях. Почему это имеет значение? Яркие цветные самцы более привлекательны для самок, так как их гены и иммунитет передаются следующему поколению. Это показывает, что паразиты могут фактически улучшить долгосрочное здоровье популяции.

Паразитизм также влияет на движения животных. Мошки, в частности, вынуждают благородных оленей мигрировать на возвышенности, где более хорошие места для выпаса.

Паразиты не имеют той же популярности, как некоторые "гламурные" виды. Хотя паразитизм вредит отдельным организмам, в более широком контексте эти увлекательные взаимодействия играют незаменимую роль в содействии здоровью и разнообразию экосистемы.

Защита от паразитов

Хозяин обычно пытается избавится от паразитов, где это возможно, и существует множество способов, которыми это может быть достигнуто. Благородные олени валяются в грязи, чтобы удалить эктопаразитов, таких как клещи. Ряд птиц, в том числе глухарь (Tetrao urogallus), избавляются от эктопаразитов с помощью муравьев, распыляющих свою защитную кислоту, которая помогает убивать птичьих паразитов.

Другая защита - это предотвращение. Блохи паразитируют на множестве теплокровных животных. Некоторые виды блох заражают гнезда хохлатых синиц (Parus cristatus). Это заставляет птиц менять места гнездования каждый год, увеличивая спрос на подходящие участки.

У скворца (Sturnus vulgaris) есть интересный способ справиться с паразитами, которые мучают птенцов. Самцы собирают ароматические растения для строительства гнезда. Ароматические масла в растениях повышают устойчивость птенцов к паразитам и повышают их шансы на выживание.

На микроскопическом уровне, некоторые из самых опасных паразитов - вирусы и бактерии, атакуются иммунной системой хозяина.

Читайте также:

• Как влияют паразиты на кожу лица в
• Соль для очищения от паразитов
• Паразитический организм способна к фагоцитозу
• Может ли не быть зуда при энтеробиозе
• Кишечная палочка в земельных участков