Проблемы паразитов в экологии человека
Паразитизм как экологическое явление. Паразитарные болезни человека.
Формой антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, является паразитизм. При этой форме взаимоотношений один организм (паразит) получает от другого организма (хозяина) пищу и место обитания. В данном случае совместное существование выгодно только паразиту, тогда как хозяину его присутствие, чаще всего приносит вред. При этом, следует учитывать, что процветающий вид паразита может сосуществовать с хозяином, не причиняя ему серьезного вреда и обеспечивая таким образом собственное будущее.
Весомый вклад в развитие паразитологии внесли академики К.И.Скрябин и Е.Н.Павловский. Под руководством этих учёных разрабатывались в паразитологии следующие направления – ге- Постоянные паразиты связаны с одним хозяином или могут переходить с одного клад в изучение экологии паразитов сделал В.А.Догель.
Форма паразитизма в природе чрезвычайно разнообразна и в настоящее время паразитов классифицируют следующим образом:
- Истинные паразиты. Они связаны с хозяином на значительном протяжении жизни (острицы, вши);
- Ложные (когда отдельные свободноживущие особи могут случайно попасть в организм человека и нарушать нормальную жизнедеятельность организма). Примером может служить паразитирование личинок комнатной и падальной мух в желудке человека.
- Временные паразиты только часть жизни находятся в непосредственном ет.
Для определения вида паразиие насекомые – комары, москиты).
ения его на разных стадиях развития (цисты, вегетативные формы, яйца, личинкина другого (личинки трихинеллы, вши).
В зависимости от локализации:
- Эктопаразиты или наружные обитают на внешних покровах – коже. Примеров являются клещи, кровососущие насекомые.
- Эндопаразиты – организмы, локализующиеся во внутренних органах, тканях, клетках, полостях. Сюда относятся многие ленточные черви и круглые, паразитирующие в кишечнике; сосальщики, паразитирующие в печени, лёгких, мочеполовой системе.
Следует отметить, что представленная классификация условна, так как для многих паразитических форм степень связи и время связи с хозяином сильно варьирует.
Для определения вида паразита следует знать особенности строкомаров питаются 0.5; клещи – до двух недель; вши – в течении всей жизни).
Явление паразитизма имеет многообразное происхождение:
- Во-первых, большинство эктопаразитов перешло к паразитизму от хищничества путём удлинения сроков питания и контактов с хозяином (самки плоских червей; высокоспециализированные ротовые аппараты насекомых-паразитовВо-вторых, часть паразитов могла перейти к паразитизму через комменсализм.
- В-третьих, эндопаразитизм может произойти от эктопаразитизма.
- В-четвертых, по мнению В.А.Догеля, может иметь место случайный занос свободноживущих форм в организм хозяина.
Переход к паразитическому образу жизни сопровождается появлением ряда приспособлений паразита к новым условиям существования. Эти приспособления носят морфологический, физиологический и репродуктивный характер.
Примером морфологических приспособлений являются отсутствие или репродукция органов питания и движения у сосальщиков, ленточных; наличие фиксаторного аппарата у лямблий, ов. У сосальщиков, кроме высокой плодовитости, личиночные стадии (спороцисты, человека и так далее. К физиологическим приспособления следует отнести способность многих простейших вырабатывать экзоферменты для переваривания окружающих тканей (дизентерийная амеба, плазмодий), способность образовывать антикоагулянт у видов, питающихся кровью (блохи, пиявки), образование антиферментов кишечными паразитами и способность их к жизни в анаэробных условиях.
К репродуктивным приспособлениям паразитов относятся: гермафродитизм, обеспечивающий самооплодотворение, огромное количество цист у простейших и яиц у гельминтов и членистоногих, использование промежуточного хозяина в цикле развития многих червей и споровиков. У сосальщиков, кроме высокой плодовитости, личиночные стадии (спороцисты, редии) способны размножаться в промежуточном хозяине путём партеногенеза. Это приспособление позволяет из одного яйца сосальщика (печеночного, кошачьего, кровяного, легочного и др.) развиваться, в конечном итоге, более чем ста личинкам, которые являются для следующего хозяина инвазионными. Хозяева паразитов, являющиеся местом обитания и источником питания подразделяются на промежуточных, дефинитивных и резервуарных. Некоторые паразитические формы в разные периоды жизненного цикла нуждаются в смене хозяев. Например, свиной цепень в личиночной форме существует в мускулатуре свиньи, а половозрелые особи только в тонком кишечнике человека. В соответствии с этим, принято считать промежуточным хозяином тот организм, в котором паразит существует в личиночной стадии или размножается бесполым путём (характерно для простейших). Окончательный (основной, дефинитивный) хозяин-организм, в котором паразит живёт в половозрелой стадии или (опять же для простейших) размножается половым путём. В жизненном цикле некоторых паразитов (лейшмании, лентец широкий) присутствует резервуарный хозяин, в котором паразиты не развиваются, но накапливаются и сохраняют жизнеспособность. Наличие резервуарных хозяев имеет большое эпидемиологическое значение, так как участвует в поддержании природных очагов заболевания.
Круг возможных хозяев и механизм передачи паразита от одного хозяина к другому или во внешнюю среду определяют пути циркуляции паразитов.
Источником возбудителей болезней может быть человек или животное, в организме которого паразит обитает, размножается и передается новым хозяевам. Для определения пути циркуляции следует знать о наличии организмов-резервуаров, в которых возбудители могут длительное время сохраняться. Иногда таким резервуаром является человек, как бывает при малярии, сыпном и возвратном тифах. Если возбудители накапливаются в организме диких животных, принято их считать природными резервуарами. Так грызуны – природные резервуары чумы, лейшманиоза, туляремии. Некоторые виды клещей могут сохранять возбудителей возвратного клещевого тифа, таёжного энцефалита, туляремии несколько десятков лет. Кроме резервуаров, для циркуляции многих возбудителей нужны переносчики, которыми являются кровососущие насекомые. В результате активных перемещений переносчиков некоторые заболевания могут распространяться с молниеносной быстротой, охватывая не просто эпидемии, а пандемии (чума). Переносчики бывают специфическими и механическими. В организме специфических возбудитель проходит цикл развития: в малярийном комаре развивается малярийный плазмодий, у блох – чумные палочки и так далее. Механические переносчики способствуют перемещению возбудителей из внешней среды в жилище человека, из помещения в помещение. Такими переносчиками являются мухи, тараканы, способствующие распространению более сотни кишечных инвазий, среди которых есть и протозойные и гельминтозные, холера, брюшной тиф и так далее.
Важную роль в удлинении сроков хранения возбудителей заболевания играет механизм трансовариальной передачи возбудителей – через яйца к личинкам, а затем к имагинальным формам. Аргазовые клещи способны, таким образом, передавать возбудителей возвратного тифа на протяжении трёх поколений, а иксодовые клещи способны сохранять преемственность в передаче риккетсий на протяжении двенадцати поколений.
Паразит и хозяин составляют единую биологическую систему, в которой просматривается воздействие хозяина на паразита и наоборот, а так же влияние окружающей среды на обоих партнеров. Паразит, как правило, оказывает на хозяина патогенное действие. Как исключение, некоторые паразитические формы вреда хозяину не причиняют (кишечные амебы и кишечные трихомонады).
(Слайд №2) Воздействие паразита на хозяина заключается, прежде всего, в механическом повреждении тканей фиксаторными аппаратами или ротовыми частями (плоские черви, клещи, клопы). Некоторые ленточные и круглые черви, в силу больших размеров, могут вызвать закупорку кишечника, непроходимость его или разрыв стенки (аскариды, лентец широкий).
Личиночные формы оказывают патогенное действие вследствие активного проникновения в кожные покровы (кровяной сосальщик) или миграции по кровяному руслу (личинки аскариды, трихинеллы, ришты).
Патогенное действие на хозяина могут оказывать и яйца гельминтов: скапливаясь в печеночных протоках вызывают цирроз печени.
Кроме механического воздействия паразит оказывает на хозяина и токсическое влияние. Так продукты диссимиляции малярийного плазмодия приводит к развитию приступов лихорадки. Токсическое действие паразитов проявляется у больного в малокровии, потере аппетита, уменьшении веса, диспепсических расстройствах, снижении работоспособности, повышенной утомляемости.
Таким образом, паразиты действуют на хозяина различными путями, но обычно не вызывают смерти, поскольку гибель хозяина означает и гибель паразита. Исключение составляют некоторые гельминтозы – эхинококкоз, трихинеллез и то только потому, что человек в циклах развития этих гельминтов является слепой ветвью.
Организм хозяина, взаимно, оказывает влияние на паразита, подавляя его жизнедеятельность. При этом, у хозяина, развиваются следующие типы реакции:
- Клеточная (пораженные малярийным плазмодием эритроциты человека в 1.5-2 раза крупнее здоровых).
- Тканевая реакция проявляется в образовании вокруг покоящейся стадии паразита соединительнотканной капсулы, изолирующей паразита от здоровых тканей (цистицеркоз, трихинеллез).
- Гуморальные реакции: в ответ на поступление антигенов от паразитов организм хозяина вырабатывает защитные антитела. Механизм иммунитета при паразитарных заболеваниях такой же как при бактериальных и вирусных инфекциях. Стойкий иммунитет развивается только при некоторых протозойных заболеваниях (лейшманиоз, трипаносомоз) и некоторых гельминтозах (трихинеллез, шистосомоз). Выработку иммунитета затрудняет смена стадий паразита (цисты, вегетативная форма, яйцо, личинка, взрослая особь), так как антигены каждой стадии специфичны. Наиболее интенсивный иммунитет развивается, если паразит тесно контактирует с тканями хозяина (личинки в тканях сердца, мышцах).
За счет иммунитета число паразитов у местного населения ниже, чем у приезжих (практически в любом гельминтозном очаге), процент зараженности местного населения так же ниже, чем приезжих. Отсутствие стойкого иммунитета при паразитарных заболеваниях определяет способности профилактических мероприятий.
Взаимодействие паразита и хозяина происходит в конкретных условиях среды. Для паразита средой является организм человека, а для человека внешней средой являются природные и социальные факторы, которые опосредованно влияют на паразита.
Известно, что неблагоприятные изменения физиологического состояния – охлаждение, перегревание, сопутствующие заболевания, голодание, стрессы способствуют активизации паразитов. Например, непатогенное комменсальная (малая вегетативная стадия – минута) форма дизентерийной амебы при ослаблении организма человека в результате перечисленных причин, переходит в патогенную, тканевую, что ведет к развитию тяжелого заболевания – амебиазу. Переход амеб в патогенную форму часто происходит у раненых, поэтому в военное время численность больных дизентерией солдат резко возрастает. Кроме того, амебиаз чаще всего бывает в странах с жарким климатом, а в нашей полосе чаще в летнее время. Иногда, в организме больного обнаруживаются несколько разных видов паразитов (аскарида и солитер бычий), соответственно они взаимодействуют между собой, что отражается на состоянии человека в виде усиления или (реже) ослабления их отрицательного действия. Установлена взаимосвязь между простейшими, гельминтами и бактериями кишечника. Так, бактериальная дизентерия протекает тяжелее на фоне гельминтозов. Поэтому больных необходимо обследовать и дегельминтизировать. Так же тяжелее протекают такие заболевания как туберкулез, гепатиты, тифы, если у больного присутствуют протозойные или гельминтозные инвазии. Знание взаимосвязей внутри паразитоценозов важны для врача, так как позволяет ему повысить эффективность лечения. Всё это изучает медицинская паразитология.
Медицинская паразитология изучает паразитов человека, методы диагностики, лечения и предупреждение заболеваний, вызываемых или распространяемых паразитами. Эта наука включает следующие разделы: медицинскую протозоологию, изучающую простейших паразитов человека; медицинскую гельминтологию, изучающую червей-паразитов и арахноэнтомологию, которая изучает представителей типа членистоногих, вызывающих заболевания, либо являющихся их переносчиками, либо природными резервуарами болезней
В зависимости от возбудителей заболевания болезни классифицируют на инфекционные и инвазионные. Инфекционные заболевания вызывают микроорганизмы – вирусы, бактерии, грибы, а инвазионные – простейшие, гельминты, насекомые (протозоозы, гельминтозы, энтомозы).
По способу передачи болезни классифицируют так:
- Пищевые – когда возбудители попадают через пищевые продукты, воду, грязные руки. К таким относятся амебиаз, многие гельминтозы.
- Контактные, когда возбудители поступают через кожу активно (анкилостомы) или через слизистые (трихомоноз). Чесоточный зудень переходит к здоровому человеку через рукопожатие (контактным путем).
(Слайд № 1) Паразиты могут поражать любой орган человека, поэтому врач любой специальности в своей практике сталкивается с паразитарными заболеваниями. Так врачи-терапевты лечат больных лямблиозом, амебиазом, трематодозами; врачи-хирурги осуществляют оперативное лечение эхинококкоза, цистицеркоза, кишечной непроходимости, вызванной аскаридами.
Наиболее часто с инвазионными заболеваниями приходится сталкиваться педиатрам, поскольку дети чаще нарушают правила личной гигиены и имеют ещё недостаточно сформирован-ную иммунную систему.
Иммунитета ко многим паразитарным заболеваниям нет и потому возможны многократные (повторные) заражения.
(Слайд №3) Кроме того, среди инфекционных и паразитарных болезней выделяют облигатно-трансмиссивные и факультативно-трансмиссивные. Первые – передаются только при наличии переносчика (таковыми являются малярия, сонная болезнь). Факультативно-трансмиссивные пере-даются не только с помощью переносчика, но и алиментарным путем, через загрязненные возбудителями пищевые продукты, воду. Примерами таких заболеваний являются чума, туляремия, которые передаются через укус блох, а также контактным путем от больного к здоровому человеку.
Среди трансмиссивных заболеваний выделяют:
а) зоонозы – болезни свойственные только животным;
б) антропозоонозы – встречаются и у человека и у животных (лейшманиоз, чума);
в) антропонозы – болезни свойственные только человеку (трихомоноз, амебиаз).
(Слайд №4) В 1939 году Е.Н.Павловским было выделена группа заболеваний с природной очаговостью, а затем и создано учение о природной очаговости. К таким заболеваниям относятся опистархоз, парагонимоз, таежный энцефалит и многие другие. Для этих заболеваний характерно следующее:
а) циркуляция в природе;
б) наличие резервуаров;
в) распространение на ограниченной территории.
Изучаемые в экологическом аспекте вопросы медицинской паразитологии позволяют сформировать у будущих врачей диалектно-материалистическое и системное мышление, так необходимое для формирования клинического мышления.
Защитные приспособления паразитов
Полупаразиты
Широко известны луговые травянистые полупаразиты. Среди них погремки большой и малый, мытник, очанки и др. К корням травянистых растений они прикрепляются с помощью гаусториев. Полупаразитный образ жизни ведут омела белая и ремнецветник европейский, поселяющиеся на ветвях древесных пород, таких, как липа, тополь и др. Всего насчитывают 1964 вида полупаразитов.
Для паразитов выход во внешнюю среду, как правило, чреват многими опасностями, отсюда на той стадии жизненного цикла, которую паразиты проводят вне хозяина, у них развиваются различные защитные приспособления, позволяющие пережить этот критический период: толстые и многослойные оболочки яиц гельминтов,
цисты кишечных амеб,
ооцисты со спорами кокцидий,
способность к анабиозу у ряда личинок нематод и т. д.).
Основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов, — это ограниченность жизненного пространства для внутриклеточных и тканевых обитателей, сложности снабжения кислородом, трудность распространения от одной особи хозяев к другим, а также защитные реакции организма хозяина против паразитов.
Ограниченность жизненного пространства особенно сказывается на размерах и форме внутриклеточных паразитов. Так, грегарины, живущие в полости кишечника, — крупные споровики со сложно расчлененной клеткой, тогда как малярийные плазмоиды, являющиеся внутриклеточными паразитами, отличаются мелкими размерами и упрощенным внешним строением.
Недостаток кислорода в тканях и, особенно в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к тому, что у многоклеточных обитателей внутриорганизменной среды вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена. Необходимая для работы клеток энергия высвобождается за счет разных видов брожения, а не за счет дыхания. Так, у человеческой аскариды утрачены все ферменты дыхательного цикла.
Однако целый ряд паразитов не утрачивает полностью способности к дыханию и может переключаться с анаэробного типа обмена на аэробный, таковы жгутиковые эхинококк и др.
Важная адаптация паразитов — синхронизация их жизненных циклов с сезонным развитием растений-хозяев, позволяющая осуществить заражение хозяина в нужный момент. Это явление широко известно для многих паразитических грибов. Например, слишком рано появившиеся проростки повилики прекращают рост, иногда на несколько недель, до тех пор, пока рядом не разовьются проростки травянистых растений — возможных хозяев.
Существенными адаптациями паразитов являются повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев. Например, полупаразит колдунья трава широко распространен в Африке, Южной Азии, Австралии на зерновых культурах, сорго, сахарном тростнике, образует на одном растении до 0,5 млн. очень мелких семян.
У ряда паразитов приспособления к умножению потомства проявляются и в виде партеногенеза, полиэмбрионии (клетки одного делящегося яйца дают начало множеству зародышей), бесполого размножения(почкование у пузырчатых стадий ленточных червей). Это приводит к чередованию поколений — полового и партеногенетического или полового и бесполых.
У многих паразитов чередование поколений сочетается со сменой двух или более хозяев, следовательно, одно поколение существует в одном хозяине, а другое — в другом. К примеру, ленточный червь, обитающий в кишечнике лисицы, откладывает там крошечные яички. Эти яички вместе с экскрементами лисицы попадают на землю. Как им теперь вернуться в кишечник какой-нибудь другой лисицы? Процесс возвращения включает в себя стадию промежуточного хозяина или несколько хозяев. Траву, на которую попали яйца ленточного червя, съедает заяц. В его организме яйца превращаются в личинки, они вбуравливаются в ткани зайца и там переходят в покоящуюся стадию — цисты. В дальнейшем, если лисица поймает этого зайца, то цисты попадут в ее кишечник, там превратятся в молодого ленточного червя, и жизненный цикл начнется сначала. Многообразие и сложность жизненных циклов паразитов выработались как приспособление для передачи от одной особи хозяина к другой, для распространения.
Адаптация паразита к существованию на определенном хозяине включает также весьма тонкую биохимическую специализацию — выработку определенного набора ферментов, облегчающих проникновение в тело хозяина и использование поступающих от него веществ.
В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов — возникает явление сверхпаразитизма, или гиперпаразитизма. Например, для паразита капустной белянки наездника известно более 20 видов вторичных паразитов из перепончатокрылых. Явления сверхпаразитизма в растительном мире сравнительно редки. К ним относятся случаи поселения одного вида омелы на другом в тропических лесах Индии.
В разных частях тела многоклеточного организма условия неоднородны. Его паразиты специализируются к жизни в определенных органах и тканях. Они приурочены к определенному возрастному и физиологическому состоянию хозяина. Так, в волосах человека обитают одни разновидности вшей, тогда как в волосяном покрове других частей тела — совсем иные. В пищеварительном тракте кролика одновременно могут паразитировать несколько видов кокцидий, каждый из которых локализуется в определенных частях кишечника: в начальном отделе тонкой кишки, в средней, в последней ее петле, преимущественно в слепой кишке и т. д.
В Сибири, в лиственницах, тонкоусый еловый усач заселяет преимущественно прикомлевую часть до высоты примерно 1 м, лиственничная златка осваивает ствол выше, до 4—5 м, продолговатый короед распространяется по всей его средней части, а вершину и ветви заселяют короед-гравер и заболотник Моравица.
Большое число паразитов обитает не внутри, а на поверхности тела хозяина, выступающего в этом случае как часть внешней среды паразита, снабжая его пищей, предоставляя убежище, трансформируя микроклимат. Связь с хозяином эктопаразита может быть постоянной или временной. Одна из основных жизненно важных экологических задач эктопаразитов— удержаться на теле хозяина с помощью мощных органов прикрепления — присосок, крючьев, коготков и т. д., которые развиваются у самых разных видов.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Паразит — это организм, который питается за счет другого организма, называемого хозяином. Этот тип отношений изучает специальная наука — паразитология.
Паразиты близки к хищникам-пастбищникам, но в отличие от последних, которые используют несколько жертв, паразит связан с одним организмом-хозяином (а если с несколькими, то меняет их в ходе жизненного цикла).
По характеру связи с хозяином:
- ? истинные паразиты — организмы, для которых паразитический образ жизни является обязательной формой существования и видоспецифичным (например, гельминты кишечника, вши, блохи). Они могут быть облигатными и факультативными, постоянными и временными;
- ? ложные паразиты (псевдопаразиты) — обычно свободноживу- щие организмы, которые при случайном попадании в организм другого вида способны некоторое время существовать в нем и причинять этому организму вред (например, личинки комнатной мухи в кишечнике человека).
По тесноте (обязательности) связи с хозяином:
- ? облигатные паразиты — организмы, которые обязательно ведут паразитический образ жизни (на всех или отдельных стадиях развития) и не выживут без связи с хозяином (гельминты кишечника, вши);
- ? факультативные паразиты — организмы, которые, как правило, ведут свободный образ жизни и лишь при особых условиях переходят к паразитическому состоянию (угрица кишечная).
По длительности связи с хозяином:
- ? постоянные — весь свой жизненный цикл проводят в организме хозяина, используя его как источник питания и место обитания (например, аскарида, цепни, вши);
- ? временные — связаны с хозяином и питаются за его счет на определенной стадии развития (например, личиночный паразитизм у оводов, имагинальный — у блох и комаров).
По локализации у хозяина:
- ? эктопаразиты — обитают на покровах тела хозяина (например, вши, блохи, клеши);
- ? эндопаразиты — локализованы внутри организма хозяина:
- ? а) внутриклеточные (малярийные плазмодии),
- ? б) внутриполостные (гельминты кишечника),
- ? в) тканевые (печеночный сосальщик),
- ? г) внутрикожные (чесоточный клещ).
По образу жизни хозяина:
- ? первичные паразиты — организмы, паразитирующие на организмах, не являющихся паразитами (свободноживущие);
- ? сверхпаразиты (паразиты паразитов, надпаразиты, гиперпаразиты) — паразиты, паразитирующие на паразитах (например, бактерии у простейших и насекомых-паразитов). Соответственно, выделяют вторичных, третичных и четвертичных паразитов.
По биологической природе хозяина:
- ? зоопаразиты паразитируют на животных организмах;
- ? фитопаразиты — на растениях.
В зависимости от стадии развития паразита в организме хозяева:
- ? основные (окончательные, дефинитивные) — в организме хозяина обитает половозрелая форма паразита и проходит его половое размножение (например, человек для вооруженного цепня, малярийный комар для возбудителей малярии);
- ? промежуточные — в организме хозяина обитает личиночная стадия паразита или проходит его бесполое размножение (например, свинья для вооруженного цепня, человек для возбудителей малярии);
- ? дополнительные, или вторые промежуточные хозяева (например, рыбы для кошачьего сосальщика);
- ? резервуарные — в организме хозяина идет накопление инвазионных стадий паразита без его развития (например, хищные рыбы для лентеца широкого, дикие грызуны для лейшманий).
В зависимости от условий для развития паразита:
- ? облигатные (естественные) хозяева обеспечивают оптимальные условия для развития паразита (наилучшую выживаемость, быстрый рост, наибольшую плодовитость), так как имеются биоценотические связи и биохимические условия (например, человек для аскариды человека и лентеца широкого);
- ? факультативные хозяева характеризуются наличием биоценоти- ческих связей, но отсутствием оптимальных биохимических условий, поэтому в их организме сокращается срок жизни паразита или он не проходит полный цикл развития (например, кошка для лентеца широкого или человек для свиной аскариды);
- ? потенциальные хозяева обеспечивают биохимические условия для развития паразита, но отсутствуют биоценотические связи, т.е. пути заражения (например, травоядные животные для трихинеллы).
В процессе длительной коэволюции паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.
- 1. Регрессивные — утрата или недоразвитие органов или систем, свойственных видам того же уровня организации (утрата органов и ор- ганелл передвижения, низкая двигательная активность, утрата органов пищеварения, редукция дыхательной и кровеносной систем).
- 2. Прогрессивные — новообразования или более сильное развитие систем паразита по сравнению со свободноживущими формами того же уровня организации:
- ? органы фиксации (крючья, присоски),
- ? репродуктивная система (гермафродиты, либо сложно устроенная),
- ? высокая плодовитость как компенсация за сложные жизненные циклы (круглые черви),
- ? высокая интенсивность полового размножения дополняется размножением личиночных стадий (сосальщики),
- ? шизогония (малярийные плазмодии),
- ? растяжимые покровы (клещи),
- ? наличие специальных защитных покровов, препятствующих перевариванию в теле хозяина (кутикула круглых червей),
- ? антиферментные системы, которые ингибируют ферменты (шистосомы),
- ? интрамолекулярное дыхание — способность жить в анаэробных условиях среды.
Паразитизм – не взаимные отношения между организмами разных видов, когда один организм, паразит, живет за счет других, хозяев. Традиционно словом паразит называют организмы с жизненными стадиями, которым нужен больше, чем один хозяин (например, Taenia Solium). Сейчас они называются макропаразитами (как правило, простейшими и гельминтами). Паразиты теперь также относятся к макропаразитам, которые, как правило, маленькие, такие как вирусы и бактерии, и могут напрямую перемещаться к разным хозяевам одного вида. Примеры: паразиты растений омелы и кускута, и организмы, такие как нематоды.
. важно изменить свои предпочтения в еде и создать здоровую сбалансированную диету, богатую клетчаткой и полезными бактериями. Глисты – паразиты, которые могут поразить как детский, так и взрослый организм. Хотя всё же вероятность того, что они появятся у детей выше. Существует .
В отличие от хищников, паразиты, как правило, гораздо меньше хозяев, оба они являются частным случаем потребительски-ресурсного взаимодействия. Паразиты показывают высокую степень специализации, и воспроизводятся более быстрыми темпами, чем их хозяева. Классические примеры паразитизма включают взаимодействие между позвоночными животными и другими животными, такими как ленточные черви, сосальщики, например, вид Plasmodium, и блохи.
Паразитизм отличается от паразитных отношений тем, что паразиты обычно убивают своих хозяев. Паразитоидизм происходит у тех же организмов, у которых происходит паразитизм.
Паразиты, в общем, ухудшают физическое состояние хозяев или вызывают особые патологии, такие как паразитарная кастрация и нарушение вторичных половых признаков, что приводит к изменению поведения хозяина. Паразиты улучшают свое физическое состояние за счет эксплуатации ресурсов хозяина, необходимых для их выживания, например, пищи, воды, тепла, среды обитания, и передачи.
Несмотря на то, что суть паразитизма недвусмысленна, во многих случаях она является частью континуума типов взаимодействий между видами, а не эксклюзивной категорией. Особое взаимодействие между видами - это одно из определений паразитизма. Во многих случаях трудно доказать, что хозяин пострадал. Иногда трудно заметить видимую специализацию паразита, либо взаимодействие между организмами может быть недолгим.
Типы паразитов
Паразиты классифицируются на основе их взаимодействия с хозяевами и на основе продолжительности их жизненного цикла.
Паразиты, которые живут на поверхности хозяев, называют эктопаразитами (например, некоторые клещи). Тех, которые живут в телах хозяев, называют эндопаразитами (включают всех паразитических червей). Эндопаразиты могут существовать в одной из двух форм: межклеточные паразиты (обживают пространство в теле хозяина) или внутриклеточные паразиты (обитают в клетках тела хозяина). Внутриклеточные паразиты, такие как простейшие, бактерии или вирусы, как правило, полагаются на третий организм, который называется перевозчиком или вектором. Перевозчик перевозит паразитов к хозяину. Примером такого взаимодействия является передача малярии, вызванной простейшими из рода Plasmodium человеку через укус комара anopheline. Этих паразитов, живущих в промежуточном положении, которые к тому же полу-эктопаразиты, иногда называют мезопаразитами.
Эпипаразиты питаются другими паразитами. Эти отношения также иногда называют гиперпаразитизм, их можно наблюдать на примере простейших, гиперпаразитов, живущих в пищеварительном тракте блох, которые живут на собаках.
Социальные паразиты пользуются взаимодействиями между членами социальных организмов, таких как муравьи или термиты. При клептопаразитизме, паразиты едят пищу, собранную хозяином. Примером может служить выводоковый паразитизм, практикующийся многими видами кукушек и воловьей птицы, которые не строят собственные гнезда, а откладывают яйца в гнезда других видов и оставляют их там. Хозяева выступают в роли "няни", они выращивают птенцов как своих собственных. Если хозяин разбивает яйца кукушки, некоторые кукушки возвращаются и нападают на гнездо, чтобы заставить птицу-хозяина остаться объектом паразитизма. Паразитизм воловьей птицы не обязательно вредит выводку своего хозяина; однако, кукушка может разбить одно или несколько яиц, чтобы хозяин ничего не заметил, кроме того, молодые кукушки могут бросать яйца хозяина и его птенцов из гнезда.
Также возможны внутривидовые различия при социальном паразитизме. Одним из примеров этого является паразитный уход, при котором некоторые виды принимают молоко от неродственных самок. У капуцинов, самки с более высоким статусом иногда принимают молоко от самок с более низким статусом без взаимного обмена. Высокопоставленные самки получают выгоду за счет самок с низким статусом.
Паразитизм может осуществляться в форме изолированного обмана или эксплуатации при более обобщенном мутуализменном взаимодействии. Например, классы растений и грибов обмениваются углеродом и питательными веществами при общих мутуализменных микоризных отношениях, однако некоторые виды растений известны как мико-гетеротрофы "обманывают", принимая углерода от грибов, не возвращая его обратно.
Паразитоиды - организмы, у которых развитие личинок происходит внутри или на поверхности другого организма, что приводит к смерти хозяина. Это означает, что взаимодействие между паразитоидом и хозяином принципиально отличается от отношений истинных паразитов, и имеют некоторые характеристики хищников.
Аделфо-паразит – это паразит, у которого вид хозяина тесно связан с паразитами, зачастую они являются членами той же семьи или рода. Примером этого является цитрусовая мошка паразитоид, Encarsia perplexa, у несозревших самок этого вида внутри лежат гаплоидные яйца с полностью развитыми личинками. Это отражается на производстве мужского потомства. Морской червь Bonellia viridis имеет аналогичную репродуктивную стратегию, но с личинками-планктоном.
Иммунная система реагирует на паразитов по-разному, от морфологических проявлений до поведенческих. В некоторых случаях, растения вырабатывают токсины для отпугивания грибов и бактерий-паразитов. У позвоночных животных есть комплекс иммунной системы, которая может распознавать паразитов через контакты с жидкостями. Животные, как известно, прибегают к поведенческой обороне, примерами которой является избегание овцами открытых пастбищ весной, когда яйца аскариды, накопленные за предыдущий год, массово вылупляются; употребление алкоголя, инфицированного плодовыми мушками, служит в качестве лекарства от паразитов, рождающихся в крови. У человека, можно заметить, как увеличивается иммунитет к паразитам по антителам иммуноглобулина Е.
Биотропический паразитизм – общее явление, которое возникало независимо много раз в ходе эволюции. В зависимости от используемого определения, по меньшей мере, половина всех животных проходила, по крайней мере, одну паразитическую фазу из общего жизненного цикла, также как и растения и грибы. Кроме того, почти все свободно живущие животные являются хозяином для одного или более паразитического таксона.
Паразиты развиваются в ответ на защитные механизмы их хозяев. В результате работы защитных сил организма хозяина, некоторые паразиты развивают адаптацию, которая является специфической для определенного таксона хозяина, специализирующаяся на точке, где они заражают паразитов только одного вида. Такая узкая специфичность хозяина может дорого стоить в течение эволюционного времени, если виды хозяев вымрут. Поэтому многие паразиты могут инфицировать различные более или менее тесно связанные виды хозяев, с разным уровнем успеха.
Защитные силы организма также эволюционируют в ответ на нападения паразитов. Теоретически, паразиты могут иметь преимущество в этой эволюционной гонке вооружений, потому что их время поколений обычно короче. Хозяева воспроизводятся менее быстро, чем паразиты, и, следовательно, имеют меньше шансов адаптироваться, что паразиты делают в течение определенного промежутка времени.
В некоторых случаях, виды паразитов могут одновременно эволюционировать с таксонами хозяина. Долгосрочные коэволюции иногда приводят к относительно стабильным отношениям, стремящимся к комменсализму или мутуализму, так как, при прочих равных, это в эволюционных интересах паразита, чтобы его хозяин процветал. Паразит может развиваться, чтобы стать менее вредным для хозяина или хозяин может развиваться, чтобы справиться с неизбежным присутствием паразита, до такого состояния, что отсутствие паразита приводит к ухудшению состояния хозяина. Например, животные часто заражены паразитическими червями, которые приносят вред, такие инфекции могут также снизить распространенность и последствия аутоиммунных расстройств у животных-хозяев, включая человека.
В конкуренции между паразитами, как правило, побеждают виды с более быстрым воспроизведением и более опасные. Паразиты, жизненный цикл которых включает в себя смерть хозяина, чтобы выйти из настоящего хозяина и иногда для перехода к следующему, развиваются, чтобы быть более опасными или даже изменяют поведение или другие характеристики хозяина, чтобы сделать его более уязвимым для хищников. Паразиты, которые воспроизводятся от потомков предыдущих хозяев, как правило, становятся менее опасными или симбионтами, так что хозяева воспроизводятся более эффективно.
Презумпция общей эволюционной истории между паразитами и хозяевами иногда может выяснить, как таксоны хозяина связаны между собой. Например, ходили споры о том, с кем фламинго более тесно связаны - с аистами и их родственниками, или утками, гусями и их родственниками. Тот факт, что у фламинго и уток и гусей одинаковые паразиты доказывает, что эти группы могут быть более тесно связаны друг с другом, чем с аистами.
Паразитизм является частью эволюционного объединения вторичных половых признаков при разведении мужчин во всем животном мире, такие как оперение самцов павлина и грива львов. Согласно этой теории, женщины-хозяева выбирают мужчин для разведения на основе этих характеристик, поскольку они показывают устойчивость к паразитам и других заболеваний.
В редких случаях, паразит может происходить от совместного видообразования с хозяином. Одним из наиболее замечательных примеров совместного видообразования - между обезьяньим пенистым вирусом (SFV) и его хозяином-приматом. В одном исследовании филогенеза из SFV-полимеразы и митохондриальной цитохромоксидазы были сопоставлены субъединицы II от африканских и азиатских приматов. Удивительно, что филогенетические деревья были очень конгруэнтны в порядке ветвления и расхождения. Таким образом, обезьяний пенистый вирус, возможно, имеет совместное видообразование с приматами Старого Света, по крайней мере, 30 миллионов лет.
Один вид паразитов обычно распределен на разные группы людей, что означает, что большинство хозяев питает несколько паразитов, в то время как несколько хозяев питают подавляющее большинство паразитов. Это создает значительные проблемы для студентов, изучающих паразитарную экологию: следует избегать использования статистических параметрических данных. Преобразование данных перед применением параметрического теста, или использование непараметрической статистики рекомендуется многими авторами. Однако это может привести к дальнейшим проблемам. Таким образом, современная количественная паразитология основана на более продвинутых биостатистических методах.
У хозяев существуют отдельные участки обитания, которые могут быть заняты паразитами. Для описания паразитарных комплексов в разных частях хозяев используется иерархический набор терминов.
Все паразиты одного вида живут в одном хозяине.
Все паразиты одного вида живут в популяции хозяина.
Все паразиты всех видов живут в одном хозяине.
Все паразиты всех видов живут в популяции хозяина.
Все паразиты всех видов живут во всех видах хозяев в экосистеме.
Тем не менее, различные виды паразитарных комплексов находили у хозяев-индивидов и популяций, и многие из моделей, наблюдающихся у свободно живущих организмов, также широко распространены среди паразитарных комплексов. Наиболее известным из них является интерактивно-изоляционистский континуум. Он предполагает, что паразитарные комплексы происходят от резкой сукцессии интерактивных сообществ, где ниши насыщены и высока межвидовая конкуренция, до изоляционистских сообществ, где есть много свободных ниш и межвидовое взаимодействие не так важно, как случайные факторы в обеспечении структуры сообщества. Так ли это, или сообщество моделей просто отражает суммы основного распределения видов (никаких реальных "структур" в сообществе не существует), до сих пор не установлено.
Эксперимент, опубликованный в 2000 году, анализирует две разные популяции улиток из двух разных источников, озера Иансе и озера Поэруа в Новой Зеландии. У населения наблюдалось два вида паразитов (дигенетических трематодоидов), которых они получили из того же озера. В ходе эксперимента, улитки были инфицированы симпатрическими паразитами, аллопатрическими паразитами и смешанными источниками паразитов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что паразиты заразили с более высокой эффективностью симпатрических улиток, но не аллопатрических. Хотя аллопатрические улитки по-прежнему были заражены паразитами, инфекции было намного меньше по сравнению с симпатрическими улитками. Таким образом, была обнаружена способность паразитов приспосабливаться к инфицированной популяции местных улиток.
Паразиты обитают в живых организмах и, следовательно, сталкиваются с проблемами, с которыми не сталкиваются свободно живущие организмы. Хозяева, единственное место обитания, в котором паразиты могут выжить, активно стараются избегать, оказывать сопротивление и уничтожать паразитов. Паразиты используют многочисленные стратегии для перехода от одного хозяина к другому, и этот процесс иногда называют паразитарной передачей или колонизацией.
Некоторые эндопаразиты заражают хозяина, проникая в его внешние поверхности, в то время как другие поступают в организм через рот. Оказавшись внутри хозяина, взрослым эндопаразитам нужно выпустить потомство во внешнюю среду для заражения других хозяев. Многие взрослые эндопаразиты находятся в желудочно-кишечном тракте хозяина, где потомство можно выпустить вместе с экскрементами хозяина. Взрослые стадии ленточных червей, колючеголовых червей и большинство сосальщиков используют этот метод.
Среди простейших эндопаразитов, таких как малярийные паразиты и трипаносом, инфекция в крови хозяина транспортируется к новым хозяевам путем укусов насекомых, или переносчиков инфекции.
Личиночные стадии эндопаразитов часто заражают определенную часть хозяина, а не кровь или желудочно-кишечный тракт. Во многих таких случаях, личиночным эндопаразитам нужно, чтобы их хозяина съел другой хозяин в жизненном цикле паразитов для того, чтобы выжить и размножаться. Кроме того, личинки эндопаразитов может иметь этапы свободно живущих паразитов при передаче, которые мигрируют через ткани хозяина во внешнюю среду, где они активно ищут или ждут других хозяев. Данные стратегии используются, в разное время, личиночными стадиями глистов, колючеголовыми червями, сосальщиками и паразитическими круглыми червями.
Некоторые эктопаразиты, такие как черви моногенеи, полагаются на прямые контакты между хозяевами. Эктопаразитарные членистоногие рассчитывают на контакты хозяин-хозяин, например, вши, также на откладывание яиц, которые выживают без хозяина, например, блохи, или ждут во внешней среде встречи с хозяином, например, клещи. Некоторые водные пиявки находят хозяев, ощущая движения, и атакуют только при определенных температурных сигналах и химических раздражителях.
Некоторые паразиты изменяют поведение хозяина, чтобы премещение к другим хозяевам было более вероятно. Например, в солончаках Калифорнии, трематода Euhaplorchis californiensis снижает способность ее хозяина киллифиш избегать хищников. Этот паразит созревает в белой цапле, которая, скорее всего, питается больше инфицированными киллифишами, чем незараженной рыбой. Другим примером является простейшее Toxoplasma gondii, паразит, который созревает в кошках, но может переноситься многими другими млекопитающими. Неинфицированные крысы избегают запаха кошки, но крысы, инфицированные T. gondii тянутся к этому запаху, что может увеличить передачу на хозяев кошек.
Роль в экосистеме
Изменение поведения зараженных хозяев для более вероятного переселения на других хозяев, является одним из способов влияния на структуру экосистемы паразитами. Например, в случае Euhaplorchis californiensis (см. выше) вполне возможно, что виды местных хищников и жертв были бы другими, если бы этот паразит отсутствовал в системе.
Хотя паразиты часто не рисуются в изображениях пищевых сетей, они обычно занимают первые позиции. Паразиты могут функционировать как ключевые виды, снижая доминирование высших конкурентов и позволяя конкурирующим видам сосуществовать.
Поведение животных, как правило, мотивировано определенными механизмами, которые способствуют определенным действиям. В большинстве случаев, эти механизмы являются результатом взаимодействия человека с окружающей средой, но некоторые паразиты взаимодействуют и управляют этими механизмами для получения поведения, выгодного паразитам. Паразиты, как известно, резко влияют на поведение животных. Паразиты чаще всего влияют на центральную нервную систему (ЦНС) для изменения поведения животных. Влияя на гормональные секреции или физическую реструктуризацию, паразиты успешно изменяют функции тела животного, как оно обеспечивает жизнедеятельность, интерпретирует и реагирует на сообщения. Некоторые паразиты, например токсоплазмы, разновидности вакуолей, которые путешествуют через нервную систему, прерывают основные функции в интраневральных связях. Изумрудная оса изменяет поведение путем введения инъекции яда прямо в мозг хозяина, что приводит к гипокинезии. Жизненные циклы паразитов могут инфицировать одиночных хозяев или несколько хозяев. Прямые жизненные циклы связаны с одним хозяином, в то время как косвенные жизненные циклы, или сложные жизненные циклы, имеют ряд промежуточных хозяев для завершения жизненного цикла. Косвенные жизненные циклы, вероятно, возникли в целях повышения эффективности распространения новых хозяев. С помощью посредника, ДНК паразита может распространиться на несколько хозяев вместо того, чтобы находиться только в одном хозяине, поэтому перенос ДНК более перспективен. В некоторых случаях, посредник-хозяин случаен.
Toxoplasma gondii является известным случаем непреднамеренного хозяина-посредника. Как правило, Toxoplasma заражает животных из семейства кошачьих, и ооциты выпадают с калом. Когда грызуны потребляют фекалии, они заражаются, и паразит начинает менять их поведение. Грызуны становятся смелее и меньше боятся кошек. Toxoplasma, начала инфицировать и людей. При этом поведение человека изменяется аналогичным с грызунами образом. Кроме того, Toxoplasma связана со случаями шизофрении.
Хотя паразиты, как правило, считаются вредными, искоренение всех паразитов не будет полезно. Видов паразитов половина или больше от общего количества видов в экосистеме, они выполняют важную экологическую роль (ослабление добычи). Экосистеме потребуется некоторое время, чтобы приспособиться к существованию без паразитов. Без паразитов организмы могут бесполо размножаться, что приведет к уменьшению разнообразия половой диморфной особенности. Паразиты предоставляют возможность для передачи генетического материала между видами. В редких, но важных случаях, это может способствовать эволюционным изменениям, которые иначе не могли бы произойти, или противном случае для этих изменений потребуется больше времени.
Читайте также: