Естественный отбор у паразитов

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Взаимоотношения между организмами. Паразитизм

Паразитизм – это способ питания за счет питательных веществ другого организма (хозяина), причем последний от этого не погибает, но чувствует себя угнетенно. В мертвом теле хозяина паразиты не живут. Имеются виды организмов, которые паразитируют на других организмах, но способны одновременно и сами добывать пищу. Такие организмы называют полупаразитами. Например, растения омела, марьянник, мытник, паразитируя на других растениях, одновременно сами осуществляют фотосинтез.

Изучением паразитов и явления паразитизма, во всех его проявлениях, а также разработкой методов борьбы с паразитами и болезнями, вызываемыми паразитами, занимается наука паразитология .

Вирусы — простейшая форма жизни, микроскопические частицы, представляющие собой молекулы нуклеиновых кислот (обычно только один тип: ДНК или РНК), заключённые в белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы.

Вирусы являются обязательными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки хозяина. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами).

Впервые существование вируса, как нового типа возбудителя болезней, доказал в 1892 году русский учёный Д. И. Ивановский.

Паразитические бактерии. Среди бактерий, как и среди других таксономических групп живых организмов, встречается довольно большое количество видов, ведущих паразитический образ жизни. В процессе своей жизнедеятельности такие бактерии вырабатывают токсины — ядовитые вещества, воздействующие на определенные системы органов, которые вызывают характерный комплекс симптомов, по которым можно диагностировать болезнь и установить её возбудителя.

У человека паразитические бактерии вызывают туберкулёз, дифтерию, ангину, дизентерию, чуму, холеру и другие заболевания.

Грибы-паразиты используют в качестве источника питания живые ткани различных организмов. Они являются возбудителями заболеваний растений, животных и человека.

Различают грибы, паразитирующие на животных, — зоопатогенные ; на растениях — фитопатогенные , которые являются наиболее распространёнными среди паразитических грибов. Они воздействуют токсическими выделениями или ферментами на ткани растений, а затем используют их для питания. Многие из фитопатогенных грибов поражают хозяйственно ценные растения. Известна большая группа древоразрушающих грибов, развивающихся как на растущих деревьях (разные виды трутовиков), так и на деревянных частях построек.

Растения-паразиты — растения, полностью или частично живущие за счёт питательных веществ хозяина. Они встречаются как среди низших, так и среди высших растений, в том числе цветковых. Цветковые растения паразитируют главным образом на высших растениях.

Связь с растением-хозяином паразит осуществляет через гаустории — многоклеточные образования, возникающие в результате преобразования зародышевого корня или в редких случаях тканей стебля. Гаустории эктопаразитов внедряются в ткани организма-хозяина и извлекают из них питательные вещества. Эндопаразиты полностью или главным образом развиваются в тканях растения-хозяина и выходят на поверхность его тела только для размножения.

Растения-полупаразиты, в отличие от паразитов, полностью сохранили фотосинтетическую функцию листьев. В связи с этим, так же как насе­комоядные растения, они по типу питания автотрофны. Вместе с тем полупаразиты характеризуются слабым развитием корневой системы и почти пол­ным отсутствием корневых волосков. С помощью корневых присосок они получают воду и питательные вещества из корней растения-хозяина. В некоторых случаях полупаразиты полностью лишены корней и присасываются к побегам.

Гнездовой паразитизм — тип паразитизма, при котором паразит использует хозяина, которым может являться особь как своего (внутривидовой паразитизм), так и другого вида (межвидовой паразизм), с целью выращивания своего потомства. В результате такого взаимодействия паразит избавлен от необходимости строить гнездо и выкармливать потомство, а может тратить больше времени на добычу пищи и размножение.

Гнездовой паразитизм встречается у птиц, рыб, насекомых, но в целом является малораспространённым явлением.

Особые приспособления паразитов. Особые условия среды обитания паразитов: защищённость от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий — делают ненужной сложную дифференцировку тела, и поэтому многие внутренние паразиты характеризуются в эволюции вторичным упрощением строения, вплоть до потери целых систем органов. Так, ленточные черви , всасывающие переваренную хозяином пищу через покровы, отличаются отсутствием пищеварительной системы и редукцией нервной.

Подобно животным паразитам упрощается и строение растений-паразитов: утрачиваются вегетативные органы и способность к фотосинтезу. У раффлезии на поверхности земли образуются лишь отдельные цветки, а вегетативное тело представлено клеточными нитями, подобными гифам гриба, и полностью погружено в ткани питающего растения.

В случае, если часть жизненного цикла паразита проходит вне организма хозяина, а во внешней среде, у него развиваются различные защитные приспособления, позволяющие пережить этот период. Если в жизненном цикле паразитов нет стадии выхода во внешнюю среду, как, например, у малярийного плазмодия, то таких защитных приспособлений не обнаруживается.

Недостаток кислорода в тканях и особенно в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к тому, что у многоклеточных эндопаразитов вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена.

К важным приспособлениям паразитов относятся также повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев. Эти приспособления связаны с тем, что среда обитания паразитов ограничена как во времени, так и в пространстве.

Большой круг паразитов обитает не внутри, а на поверхности тела хозяина. Для постоянных или длительно связанных с хозяином эктопаразитов одна из основных жизненно важных задач — удержаться на теле хозяина. В связи с этим типичные эктопаразиты обычно характеризуются наличием мощных органов прикрепления — присосок, крючьев, коготков, которые независимыми путями развиваются у самых разных по происхождению видов.

Коготки на лапах блох обеспечивают прикрепление и передвижение насекомых в шерсти животных

Высокая плодовитость паразитов является их важной приспособительной особенностью. Одним из главных преимуществ паразитов является их обильное снабжение пищей за счёт содержимого клеток, соков и тканей тела хозяина или содержимого его кишечника. В результате этого они способны к быстрому росту, а кром е того, легкодоступная пища служит условием высокого потенциала их размножения, которое обеспечивает им вероятность заражения других хозяев.

Естественный отбор привёл к развитию у паразитов гигантской яйцепродукции по сравнению со свободноживущими формами. У ряда паразитов число яиц достигает нескольких сотен тысяч и даже миллионов. Причина столь высокой плодовитости кроется в том, что на ранних стадиях развития под действием биотических и абиотических факторов большое количество яиц паразитов гибнет. Только чрезвычайная плодовитость увеличивает шансы на выживание и завершение жизненного цикла хотя бы немногих потомков, поддерживая существование вида.

Временные паразиты всё своё развитие совершают вне тела хозяина и нападают на него в основном для питания.

Постоянные паразиты проходят все стадии жизни или большую их часть, от момента рождения до смерти, на поверхности или внутри тела хозяина.

Наружные паразиты, или эктопаразиты, — паразитические организмы, временно или постоянно обитающие на поверхности тела хозяина. Некоторые из них неподвижно прикреплены к хозяину, большинство же передвигается по телу хозяина. Основным приспособлением к существованию на хозяине являются разнообразные и часто сложно устроенные органы прикрепления — присоски, присасывательные диски, крючья и т. п.

Внутренние паразиты, или эндопаразиты, — паразитические организмы, обитающие во внутренних органах животных и растительных организмов, в том числе и внутри их отдельных клеток. В последнем случае имеет место внутриклеточный паразитизм. Для многих эндопаразитов характерны сложные жизненные циклы, сопровождающиеся сменой хозяев.

Трипаносомы — паразитические одноклеточные простейшие, вызывающие многие заболевания, среди которых сонная болезнь.

Биологический метод борьбы с вредителями основан на использовании их естественных врагов — различных насекомоядных птиц, некоторых млекопитающих, хищных и паразитических насекомых, паразитических нематод и болезнетворных микроорганизмов, что позволяет поддерживать чис­ленность вредителей на низком уров­не, а не приводит к их полному уничтожению. Таким образом, не происходит нарушений в функционировании экологических систем.

Основное направление в биологической защите от вредителей — использование хищных и паразитических насекомых-энтомофагов против вредных насекомых; акарифагов — против клещей. Среди хищных насекомых широко известны различные виды жужелиц, которые уничтожают яйца гусениц, взрослых особей многих садовых вредителей. Личинки златоглазки поедают яйца и гусениц чешуекрылых, тлей и медяниц. Очень полезны личинки и взрослые особи божьих коровок, которые питаются тлями, медяницами, щитовками, яйцами и гусеницами бабочек.

Другое ведущее направление в биологической борьбе с вредителями — микробиологический метод. Как и все другие живые организмы, насекомые-вредители могут поражаться различными болезнями, вызываемыми бактериями, грибами, вирусами. На основе этих микроорганизмов изготавливают препараты, уничтожающие многих насекомых-вредителей лесов и плодово-ягодных культур.

Помимо этого существуют ещё несколько способов:

Природные средства химической борь­бы — это выделенные, идентифицирован­ные, синтезированные гормоны и феромоны насекомых, используемые для преры­вания их жизненного цикла. Преимущест­ва природных химикатов заключаются в их высокой специфичности для вредителей, а также в том, что они не токсичны.

Наездники — одна из самых разнообразных групп насекомых, включающая десятки тысяч видов. Они играют огромную роль в природных экосистемах, а также в сельском хозяйстве, контролируя численность растительноядных насекомых, в том числе многих вредителей сельскохозяйственных культур.

Личинки наездника окуклились на выеденной ими изнутри гусенице бабочки.

Наездники развиваются, как паразиты, на различных хозяевах, которыми могут быть многие насекомые. Внешним видом они напоминают ос и в большинстве случаев имеют тёмную или пёструю окраску. Яйца наездник откладывает на насекомое, его личинку, гусеницу или в их тела с помощью длинного тонкого яйцеклада, которым молниеносно протыкает тело жертвы, сидя на ней верхом. В случае если яйца были отложены в гусеницу, после вылупления личинок оболочка её тела трескается, выпуская личинок наездника, которые питаются за счёт тканей хозяина, тем самым высасывая его изнутри. Личинки наездника затем превращаются в куколки, в то время как хозяин погибает.

Хищничество - это такая форма взаимоотношений, при которой особи одного вида (хищники) убивают и используют в качестве источника питания особей другого вида (жертвы). Причем хищник живет отдельно от жертвы.

Этот тип биотических взаимоотношений возникает в процессе тесного контакта особей разных видов на основе пищевых связей и широко распространен в природе.

С экологической точки зрения такие отношения между двумя видами благоприятны для одного (хищника) и неблагоприятны для другого (жертвы).

Установлено, что при длительном совместном существовании взаимодействующих видов их изменения протекают согласованно, т.е. эволюция одного вида частично зависит от эволюции другого.

Такая согласованность в процессах совместного развития организмов разных видов называется коэволюцией.

Длительная связь между популяциями хищника и жертвы в биоценозе порождает их взаимозависимость,которая особенно ярко выражается в параллельном развитии противоположно направленных адаптаций в системе “хищник-жертва”, т.е. естественный отбор будет действовать в противоположных направлениях.

У хищника он будет направлен на увеличение эффективности поиска, ловли и поедания жертвы. А у жертвы благоприятствовать возникновению таких приспособлений, которые позволяют особям избежать их обнаружения, поимки и уничтожения хищником.

По мере того, как жертва приобретает опыт избегать хищника, последний вырабатывает более эффективные механизмы ее поимки.

Так, например, у хищников есть специальные приспособления (когти, клыки, зрение, слух, соответствующей окрас и т.д.), которые способствуют повышению результативности охоты. Кроме того, плотоядные животные, чтобы поймать жертву, должны быстро бегать.

Некоторые хищники используют ядовитые вещества для умерщвления своих жертв (например, ядовитые змеи) или для их обездвижения (например, короткохвостая землеройка, в слюне которой находится яд замедленного действия, парализующий насекомых, которые после этого еще 3-5 дней остаются живыми, благодаря чему землеройка может иметь запас “живых консервов”).

Однако и у жертв исторически выработались защитные механизмы в виде следующих приспособлений:

* морфологических(твердые покровы, толстая кожа, шипы, колючки и др.);

* физиологических(продукция ядовитых или отпугивающих веществ). Эта форма адаптаций достаточно широко распространена в животном мире и для некоторых видов представляет собой основной путь снижения пресса хищников;

* биохимических(наличие защитной окраски или способности изменять цвет, маскируясь в окружающей среде);

* поведенческих(затаивание, убегание, активная оборона, сигнализация об опасности, строительство убежищ, недоступных для хищников).

Таким образом, во всех отношениях хищника и жертвы в процессах взаимных приспособлений постоянно происходит эволюция и естественный отбор.

При этом хищник является важным фактором естественного отбора, так как он препятствует накоплению в популяциях жертвы ослабленных или больных особей, что в какой-то степени обусловливает их прогрессивное развитие.

С другой стороны, жертвы также принимают активное участие в этом процессе и оказывают влияние на своих хищников, содействуя их совершенствованию и прогрессу.

Следовательно, это борьба взаимно противоположных начал является движущей силой эволюции как хищника, так и жертвы.

До недавнего времени было широко распространено мнение, будто все хищники являются вредными животными и их следует уничтожать. Это ошибочное представление, поскольку уничтожение хищников часто приводит к нежелательным последствиям и наносит большой ущерб и дикой природе и хозяйству человека.

*волки содействуют интенсивному размножению и повышению жизнеспособности популяций северных оленей в лесотундре и тундре;

*щуки в прудах стимулируют продуктивность карпов;

*акулы, которые являются основными хищниками Мирового океана, контролируют численность многих других океанических хищников. Без акул океаны превратились бы в водоемы, переполненные мертвой и умирающей рыбой и лишенные многих здоровых рыб, важных в промысловом отношении.

Как результат исторического развития взаимоотношений в системе “хищник-жертва” в любом биоценозе сформировались определенные механизмы регуляции численностиобоих компонентов системы, предотвращающие слишком резкие колебания численности.

Поэтому она всегда удерживается в пределах какой-то величины, приближающейся к оптимуму плотности популяций как хищника, так и жертвы.

В естественных условиях размножение жертвы приводит к размножению хищника, в результате чего происходит снижение численности жертвы, что в свою очередь приводит к сокращению численности хищника, а в результате этого снова происходит размножение жертвы и т.д.

Однако жесткой зависимости практически никогда не наблюдается и по мере сокращения численности популяции одного вида жертвы хищники переключаются на другой вид.

Одной из форм хищничества является каннибализм - это такая форма взаимоотношений, при которой хищники питаются особями своего вида при ограниченности пищевых ресурсов и пространства.

Это явление отмечается лишь в экстремальных условиях, когда другие виды жертв практически недоступны для хищников.

Каннибализм характерен для многих видов рыб, амфибий, рептилий, некоторых млекопитающих (крыс, хомяков, бурых медведей, куниц, а также человека).

Паразитизм ( + -).

Паразитизм(от греч. нахлебник, дармоед) - это такая форма взаимоотношений, при которой организмы одного вида (паразиты) используют организмы другого вида (хозяев) в качестве среды обитания и источника питания.

Этот тип взаимоотношений возник в результате тесного контакта особей разных видов на основе пищевых и пространственных связей и встречается на всех уровнях организации живого.

Особенно широко явление паразитизма представлено среди микроорганизмов и примитивных многоклеточных (вирусов, бактерий, грибов, простейших, червей и т.д.), которые ведут паразитический образ жизни.

У высокоорганизованных растений и животных число видов, ведущих паразитический образ жизни, резко падает и именно в таких организмах встречается наиболее обильное и разнообразное население паразитов.

Это объясняется тем, что чем сложнее устроен организм, тем больше благоприятных возможностей он предоставляет в качестве среды обитания. С другой стороны, чем организм совершеннее, тем меньше становится для него потребность использовать благоприятные условия в другом организме.

Это сходство определяется тем, что существование паразитов и хищников зависит от подавляемых ими популяций. Поэтому численность популяций как паразитов, так и хищников находится в некотором равновесии с численностью подавляемых ими популяций хозяев и жертв.

Однако в отличие от хищничества паразитизм характеризуется следующими основными особенностями:

1) паразит в течение всей своей жизни нападает всего лишь на одну особь (редко - на многих), при этом паразит не сразу убивает своего хозяина, а длительное время использует его в качестве источника питания;

2) паразит постоянно или временно использует организм хозяина как среду обитания. Поэтому паразиты обычно намного мельче своих хозяев;

3) паразит гораздо теснее связан со своим хозяином, чем хищник с жертвой. Это является результатом естественного отбора и узкой специализации видов.

Использование организма хозяина в качестве среды обитания и источника питания во многом определило специфические экологические свойства паразитов:

1) для паразитов часто характерно отсутствие или крайнее упрощение систем адаптации к действию факторов внешней среды, так как все взаимодействия со сложными и изменчивыми условиями окружающей среды берет на себя организм хозяина, создавая тем самым благоприятные условия для жизни паразита;

2) организм хозяина защищает своих обитателей не только от факторов абиотического характера, но и “укрывает” их от различных потенциальных врагов, что приводит к упрощению или отсутствию у паразитов целого ряда приспособлений типа активной или пассивной обороны от возможного нападения хищников.

* у многих паразитов упрощается строение органов чувств и зрения, они становятся малоподвижными;

3) паразитический образ жизни оказывает глубокое влияние на морфофизиологическое и биологическое строение паразитов

Естественный отбор происходит у паразитов в направлении совершенствования аппарата добывания и хранения пищи и сильного развития половой системы.

* у многих паразитов развиваются многочисленные приспособления, способствующие добыванию пищи или удержанию в теле хозяина (колюще-сосущий ротовой аппарат, присоски, крючья и т.д.);

* у некоторых кровососущих видов паразитов увеличивается вместимость пищеварительной системы;

* для других видов паразитов характерно весьма примитивное устройство системы пищеварения или ее отсутствие совсем ( например, у ленточных червей, обитающих в кишечнике человека, т.е. в питательном растворе, совсем отсутствует пищеварительная система и питание осуществляется путем всасывания всей поверхностью тела;

* у многих видов паразитов возрастает объем органов размножения (у некоторых паразитических форм они составляют основную часть массы тела). Соответственно велика и продуктивность таких паразитов (свиной цепень за сутки образует до 5 млн. яиц);

Различают следующие формы паразитизма:

По месту расположения паразита в теле хозяинавыделяют две формы:

* эктопаразитизм -это такая форма паразитизма, при которой паразитобитает на поверхности тела хозяина( комары, клещи, блохи, вши и др);

* эндопаразитизм-это такая форма паразитизма, при которойпаразит живет внутри тела хозяина(паразитические черви, бактерии, простейшие)

Естественно, что для эндопаразитов характерна более сильная связь с хозяином, а для эктопаразитов наблюдаются более сложные взаимоотношения с окружающей средой.

По степени тесноты связей паразита и хозяинавыделяют две формы:

* облигатный паразитизм - это такая форма паразитизма, при которой паразиты ведут только паразитический образ жизни и без связи с организмом хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы, паразитические черви, вщи, чесоточный клещ и др.);

Облигатные паразиты характеризуются наиболее полным комплексом приспособлений к использованию организма хозяина как среды жизни. Особенно это ярко выражено у облигатных эндопаразитов.

* факультативный паразитизм - это такая форма паразитизма, при которой паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально существовать во внешней среде (некоторые виды грибов и микроорганизмов).

Факультативные паразиты связаны с хозяином только пищевыми связями.

По продолжительности связи с хозяиномразличают две формы:

* временные паразиты,которые вступают в контакт с хозяином только на время питания на нем (комары, кровососущие клещи, слепни и др.);

* постоянные паразиты, которые не могут существовать во внешней среде и всю жизнь обитают в теле или на поверхности тела своего хозяина (паразитические черви, вши и др.).

У некоторых постоянных паразитов все стадии жизненного цикла осуществляются в теле одного хозяина (круглые паразитические черви),а у других каждый этап жизненного цикла проходит в теле нового хозяина (некоторые плоские паразитические черви).

Однако, как правило, хозяин бывает поражен сразу несколькими видами паразитов, которые локализуются в разных органах и тканях и образуют своеобразное сообщество, которое называется паразитоценозом.

Кроме того, в теле представителей некоторых паразитических видов, в свою очередь, могут обитать другие виды паразитов. Это явление получило название сверхпаразитизма.

Своеобразной формой паразитизма является гнездовой паразитизм,при котором паразит использует для питания не ткани и соки организма хозяина, а пищу, предназначенную для его потомства.

Например, кукушка обыкновенная откладывает свои яйца в гнезда мелких воробьиных птиц. Птенцы кукушки развиваются быстрее, чем птенцы хозяина, и поэтому они выталкивают из гнезда чужие яйца или птенцов и получают всю пищу, приносимую приемными родителями.

Аменсализм ( - 0 ).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Описание презентации по отдельным слайдам:

Биологический словарь: Популяция Эволюция Искусственный отбор Борьба за существование Естественный отбор

Формы естественного отбора Движущий отбор Стабилизирующий отбор Дизруптивный (разрывающий) отбор

Стабилизирующая форма естественного отбора

Значение стабилизирующего отбора ИВАН ИВАНОВИЧ ШМАЛЬГАУЗЕН (1884 – 1963), АКАДЕМИК, ОДИН ИЗ КРУПНЕЙШИХ ТЕОРЕТИКОВ ЭВОЛЮЦИОННОГО УЧЕНИЯ

ДИЗРУПТИВНЫЙ (РАЗРЫВАЮЩИЙ) ОТБОР

ДИЗРУПТИВНЫЙ (РАЗРЫВАЮЩИЙ) ОТБОР Он как бы разрывает популяцию по признаку на несколько групп, встречающихся на одной территории, и может при участии изоляции привести к разделению популяции на две и более.

Половой отбор Половой диморфизм и половой отбор распространены в животном мире достаточно широко вплоть до приматов. Эту форму отбора следует рассматривать как частный случай внутривидового естественного отбора.

Половой отбор (половой диморфизм)

Движущий отбор Стабилизирующий отбор Дизруптивный отбор

Форма естественного отбора 7. Насекомые, попавшие на океанический остров, стали бескрылыми. 8. Редукция (исчезновение) листьев у растений – паразитов. 9. На остров Средиземного моря в конце третичного периода попали слоны. В условиях ограниченных ресурсов островных лесов преимущество имели особи с небольшими размерами, слоны нормальных размеров гибли. Так возникли карликовые слоны. 10. Существование в Африке в долине реки Семилики древовидных папоротников.

Выберите книгу со скидкой:

Подарочный набор "Кисти и краски(4 по цене 2)"

350 руб. 297.00 руб.

Рисование головы и рук

350 руб. 1087.00 руб.

3D-рисование. Гиперреализм Рисунки, которые оживают

350 руб. 553.00 руб.

Изобразительное искусство.3 класс. Рабочий альбом

350 руб. 148.00 руб.

История цвета. Как краски изменили наш мир (новое оформление)

350 руб. 1025.00 руб.

350 руб. 1087.00 руб.

Радиевые девушки. Скандальное дело работниц фабрик, получивших дозу радиации от новомодной светящейся краски

350 руб. 427.00 руб.

Совушки. Раскраски, поднимающие настроение (ПР)

350 руб. 96.00 руб.

350 руб. 1087.00 руб.

Совушки. Раскраски, поднимающие настроение

350 руб. 283.00 руб.

Котики. Раскраски, поднимающие настроение

350 руб. 283.00 руб.

В цветочном вальсе. Открытки-раскраски

350 руб. 225.00 руб.

БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА

Бесплатный
Дистанционный конкурс "Стоп коронавирус"

• Габанова Залина ВладимировнаНаписать 782 18.10.2016

Номер материала: ДБ-270864

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

18.10.2016 856

18.10.2016 961

18.10.2016 1374

18.10.2016 1410

18.10.2016 465

18.10.2016 494

18.10.2016 2275

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы: