Упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических плоских червей
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:
Относительно простые сегментированные мягкотелые беспозвоночные животные – тип плоские черви. Общая характеристика плоских червей относит их к классу двустороннесимметричных особей без полостей тела (пространства между органами). Классы плоских червей насчитывают порядка 25000 видов, из них в наших широтах обитают порядка 4000 разновидностей. В число видов входят паразитические плоские черви (до 50%) и свободноживущие плоские черви. Рассмотрим подробнее сколько видов гельминтов есть и их отличительные особенности.
Классификация плоских червей
Плоские глисты в процессе эволюции обрели уникальные черты. Краткая характеристика типа плоские черви:
- трехслойность;
- двусторонняя симметрия;
- дифференцированные ткани, органы.
Трехслойность животных обусловлена тремя зародышевыми листками, закладываемыми в процессе эмбрионального развития. Таким образом, паразит плоский червь имеет:
- энтодерму (внутренний слой);
- мезодерму (средний слой);
- эктодерму (внешний слой).
Тип плоские черви, классы:
- ленточные;
- гирокотилиды;
- ресничные;
- трематоды;
- моногенеи;
- цестодообразные;
- аспидогастры.
Факт! Ресничные или тубеллярии – плоский червь, в большинстве видов не являющийся паразитом, например, к ним относится планария. Но плоские ленточные черви классов: цестоды, трематоды, моногенеи – опасные паразиты, заражение которыми может окончиться для носителя смертью.
Общая характеристика типа плоские черви не дает понимания по каждому виду. Рассмотрим подробнее виды плоских червей, системы органов, описания и примеры представителей:
- Плоские черви класс ленточные черви. Представители: свиной, бычий цепни, лентец широкий. Паразиты нуждаются в теплокровном носителе. Пищеварительная система плоских червей ленточных не предусмотрена строением, нервная система, органы чувств не развиты. Форма тела плоских червей ленточных уплощенная с присосками на переднем (высоком) конце.
- Моногенеи. Типы: Gyrodactylus, Dactylogyrus, Neobenedenia, Protopolystoma, Diclidophora. Большее количество видов паразитирует в телах рыб. Форма тела длинная, плоская, утолщенная. Задний конец оснащен гаптором – присосочным диском. Каждая особь имеет по 2 пары глаз.
- Ресничные. Представители: планарии, удонеллиды. Это не паразитические черви, живут плоские представители класса в водоемах, ведут преимущественно ночной образ жизни, хищники. Строение отличается наличием мощных мышц, ресничек для быстрого передвижения. Это особи с хорошо развитыми органами чувств.
- Трематоды. Представители: шистосомы, печеночный сосальщик, кошачья двуустка. Форма тела листовидная, нуждаются в теплокровном носителе.
- Цестодообразные. Отряд Amphilinidea. Паразиты. Пищеварительная система отсутствует, нервная развита плохо.
- Аспидогастры. Представители: Aspidogaster conchicola. Паразиты, поселяющиеся в моллюсках. Особенность в наличии прикрепительного диска из рядов присосок, расположенного на брюшной части.
- Гирокотилиды. Представитель: гирокотилида. Паразитирует в рыбах, имеет прикрепительную розетку, расположенную в области заднего (нижнего) конца тела.
Паразиты
Плоские черви в большей части являются паразитами, наносящими огромный вред людям и животным. Наиболее серьезным гельминтом считается шистосома. Вызывая заболевание шистосомоз, которое занимает вторую строку по разрушительности организма из всех человеческих паразитарных заболеваний, шистосома уступает только малярии.
Если в организме начинают паразитировать личинки свиного цепня, то в скором времени поражается нервная система носителя. Гельминты вызывают нейроцистицеркоз, провоцирующий эпилепсию.
Факт! Страны третьего мира безуспешно стараются побороть инвазию, в то время, как в более развитом обществе уже зафиксированы случаи самозаражения плоскими червями для снижения массы тела.
Тип плоские черви, общая характеристика которых обширна, являются в большинстве свободноживущими видами. Это падальщики, хищники, обитающие в воде, затененных влажных грунтах, опавших листьях и прочих средах. Сложный цикл развития ленточного червя, например, цестод или жизненный цикл сосальщиков трематод, различает как взрослые формы, живущие в рыбах, теплокровных носителях, так и промежуточные стадии. Кладка из яиц трематод выводится из основного (последнего) хозяина, при этом плоские черви гермафродиты (взрослые цестоды), производят огромное количество члеников, заполненных яйцами, самопроизвольно отрывающихся от паразита и выходящих из носителя с каловыми массами. Оказавшись снаружи, членики выпускают яйца, запуская новое развитие ленточных червей, сосальщиков, прочих паразитов.
Факт! Моногенеи отличаются от других червей – это паразиты внешние, живущие на водных животных, рыбах. Личинки преобразуются во взрослых особей сразу после присасывания к последнему хозяину.
Особенности строения плоских червей паразитов
Система органов
Названия органов
Характерные особенности
В природе существует достаточно червей, важно лишь знать о тех, которые представляют опасность для человека. Например, морские плоские черви турбеллярии – красивый вид первичных беспозвоночных, часто встречаемый в соленых водах. Полость тела плоских червей турбеллярий, как и многих прочих представителей класса, не имеет внутренних отделов, крови, системы газообмена, зато оснащена мощными продольными и поперечными мышцами.
Сосальщики, трематоды и прочие опасные представители паразитируют на позвоночных теплокровных представителях животного мира. Проходя сложные циклы развития: от яйца до половозрелой особи, черви меняют хозяев. Промежуточные: моллюски и рыбы, конечные: человек или теплокровное позвоночное животное (собаки, кошки, коровы, овцы, свиньи). Размеры и длина плоского червя паразита зависят от вида, самые большие – ленточные, достигают 10 метров, самые маленькие (цестоды) не более 1-2 см. А вот ленточные черви, это какие виды, представлено в таблице выше. Жизненный период паразитов доходит до 10-12 лет, при этом ежедневно половозрелая особь откладывает огромное количество яиц.
1) Какие изменения в строении тела возникли в процессе эволюции у паразитических животных?
2) Что партнёры извлекают (получают) из отношений в симбиозе?
3) В какие отношения между организмами в процессе эволюции может перейти паразитизм?
ПАРАЗИТИЗМ, КООПЕРАЦИЯ И СИМБИОЗ
Между организмами разных видов, составляющими ту или иную экосистему, складываются взаимовредные, взаимовыгодные, выгодные для одной и невыгодные или безразличные для другой стороны и другие, более тонкие, взаимоотношения.
Одной из форм полезно-вредных биотических взаимоотношений между организмами является паразитизм, когда один вид – паразит – использует другой – хозяина – в качестве среды обитания и источника пищи, нанося ему вред.
Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни. Например, многие виды обладают органами прикрепления – присосками, крючочками, шипиками – и имеют высокую плодовитость. В процессе паразитического образа жизни некоторые паразиты утратили ряд органов или приобрели более простое их строение. Например, у паразитических плоских червей, живущих во внутренних органах позвоночных животных, плохо развиты органы чувств и нервная система, а у некоторых червей-паразитов отсутствуют органы пищеварения.
Отношения между паразитом и хозяином подчинены определённым закономерностям. Паразиты принимают участие в регуляции численности хозяев, тем самым обеспечивая действие естественного отбора. Негативные отношения между паразитом и хозяином в процессе эволюции могут перейти в нейтральные. В этом случае преимущество среди паразитов получают те виды, которые способны длительно использовать организм хозяина, не приводя его к гибели. В свою очередь, в процессе естественного отбора растёт сопротивляемость организма хозяина паразитам, в результате чего приносимый ими вред становится менее ощутимым.
В природных сообществах встречается и взаимовыгодное сожительство. Оно построено, как правило, на пищевых и пространственных связях, когда два или более видов организмов совместно используют для своей жизнедеятельности различные ресурсы среды. Взаимовыгодные связи возникают в процессе эволюции на основе предшествующего паразитизма или других форм биотических взаимоотношений. Степень взаимовыгодного сожительства между организмами бывает различной – от врéменных контактов (кооперация) до такого состояния, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из них (симбиоз).
Кооперация наблюдается между раком-отшельником и актинией, прикрепившейся к его убежищу – раковине, оставшейся от моллюска. Ракпереносит актинию и подкармливает её остатками пищи, а она защищает его стрекательными клетками, которыми вооружены её щупальца.
Пример симбиоза – взаимоотношения между деревьями леса и шляпочными грибами – подберезовиками, белыми и др. Шляпочные грибы оплетают нитями грибницы корни деревьев и благодаря образующейся при этом микоризе получают из растений органические вещества. Микориза усиливает способность корневых систем деревьев к всасыванию воды из почвы. Кроме того, деревья получают при помощи микоризы от шляпочных грибов необходимые минеральные вещества.
Правильный должен содержать следующие элементы:
1) Организмы-паразиты в процессе эволюции выработали приспособления к паразитическому образу жизни. Например, многие виды обладают органами прикрепления — присосками, крючочками, шипиками — и имеют высокую плодовитость. В процессе паразитического образа жизни некоторые паразиты утратили ряд органов или приобрели более простое их строение. Например, у паразитических плоских червей, живущих во внутренних органах позвоночных животных, плохо развиты органы чувств и нервная система, а у некоторых червей-паразитов отсутствуют органы пищеварения.
2) Пользу в виде дополнительной пищи и ресурсов окружающих их среды.
3) Негативные отношения между паразитом и хозяином в процессе эволюции могут перейти в нейтральные.
Введение
Плоские черви, с которыми вы познакомитесь в этом уроке, являются наиболее примитивными из билатерально симметричных животных. Двусторонняя симметрия у них сформировалась как приспособление к активному перемещению.
Тем не менее более двух третей всех плоских червей перешли к малоподвижному паразитическому образу жизни, параллельно сформировав сложные жизненные циклы со сменой нескольких хозяев.
Общая характеристика плоских червей
У плоских червей впервые появляется трехслойность.
Их тело образовано тремя слоями:
- эктодермой - эпителиальной тканью
- энтодермой, образующей стенку пищеварительной системы
- мезодермой, образующей все остальные органы и ткани, в том числе рыхлую паренхиму, заполняющую внутреннее пространство между внутренними органами.
Внутри тела плоских червей нет полости, разделяющей внутренние органы.
Единственная полость - кишечная - сообщается с наружной средой только ротовым отверстием.
У некоторых паразитирующих видов кишечник вообще отсутствует.
Тело плоских червей сильно уплощено.
Обмен воздухом и питательными веществами (у паразитов) возможен через всю поверхность тела.
В связи с этим специальные системы распределения (дыхательная и кровеносная) отсутствуют.
У плоских червей различают:
- правую и левую половины
- переднюю и заднюю часть
- брюшную и спинную стороны
Непосредственно под эпителием залегают поперечные, диагональные и продольные мышечные слои, которые вместе с эпителиальными клетками образуют единый кожно-мускульный мешок.
У большинства представителей присутствуют следующие системы органов:
- пищеварительная система
- нервная система
- выделительная система
- половая система
Из всех систем органов наиболее сложно устроена половая система. При этом большинство плоских червей - гермафродиты (имеют и яичники, и семенники).
Три слоя клеток эктодерма, мезодерма и энтодерма впервые возникли у плоских червей.
Для активного движения была необходима сильная мускулатура, которая сформировалась из промежуточного слоя - мезодермы, из которой и развились мышцы, а также опорная соединительная ткань, которая обеспечивала активное передвижение червей.
Таким образом, многоклеточные животные, начиная с плоских червей, становились трехслойными.
Также отличительным признаком плоских червей является отсутствие анального отверстия.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Ресничные черви
Ресничные черви - свободноживущие организмы, обитающие преимущественно в водной или влажной среде.
Большинство видов - хищники.
Многие плоские черви имеют защитную окраску:
Наиболее яркие представители ресничных червей - планарии, которых мы и рассмотрим.
Брюшная поверхность у планарий покрыта ресничками, благодаря которым животное способно плавно перемещаться во влажной среде.
Спереди у планарий есть органы чувств:
- два глаза на спинной стороне
- органы осязания в виде двух небольших выростов
Также планарии хорошо улавливают запахи, что помогает им охотиться.
Нервная система представлена несколькими узлами в передней части и продольными стволами, из которых наиболее развиты два.
Нервная система у плоских червей называется лестничного типа, так как продольные нервные стволы соединены перемычками, такое строение нервной системы напоминает лестницу.
У планарий на брюшной стороне есть мускулистая выдвижная глотка.
Если червь не может заглотить крупную добычу, то присасывается к ней, выбрасывает ферменты и начинает переваривать ее вне кишечника, постепенно заглатывая крупные куски, когда жертва на них распадется.
Кишечник планарий сильно разветвлен, обеспечивая распределение питательных веществ по всему телу.
Пищеварение в кишечнике дополняется внутриклеточным пищеварением, как это было и у кишечнополостных.
Вся не переваренная пища выбрасывается наружу через рот.
Выделительная система представлена сложной системой канальцев.
В целях защиты планарии могут выделять большое количество слизи, что делает их непривлекательными для других хищных животных.
У планарий весьма развита способность к регенерации.
Планарии могут размножаться простым делением тела поперек надвое.
После деления недостающая часть червя быстро регенерируется.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Хотя планарии и гермафродиты, оплодотворение у них перекрестное.
После оплодотворения формируются сложные яйца, содержащие желточные клетки и плотную оболочку.
Планарии откладывают яйца в кокон, из которого по прошествии нескольких недель при благоприятных условиях вылупляются молодые черви.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Паразитические черви
Паразитические черви в процессе эволюции шли по пути деградации, то есть упрощения строения внутренних органов и упрощение жизнедеятельности.
У плоских паразитических червей, по сравнению со свободноживущими, редуцируются органы чувств, пищеварительная система, упрощается нервная система.
Вместо этого у них развиваются различные необходимые приспособления-присоски, прищепки, способствующие удержанию в кишечнике хозяина.
У паразитических червей тело покрыто плотной защитной кутикулой, поэтому они могут обитать в достаточно агрессивной среде и на них не действуют пищеварительные соки. К примеру, бычий цепень живет в тонком кишечнике, а печеночный сосальщик в протоках желчного пузыря, где активно продуцируются пищеварительные соки.
Основные приспособления паразитических червей, которые сформировались в процессе эволюции:
- появление присосок, крючков и желез, выделяющих клейкую жидкость для прикрепления к органам хозяина
- отсутствие пищеварительной системы, упрощение нервной системы и органов чувств, отсутствие ресничек у бычьего цепня
- наличие защитной оболочки кутикулы (тегумента)
- наличие мощной половой системы
- сложный жизненный цикл
Сосальщики
Сосальщики - класс плоских червей-паразитов, насчитывающий около 5000 видов.
Большинство сосальщиков паразитируют в организмах позвоночных животных и человека. Это их основной хозяин.
Кроме того, в их жизненном цикле может быть несколько стадий, характеризующихся высокой способностью к размножению, протекающих в организмах промежуточных хозяев (часто такими являются брюхоногие моллюски).
Рассмотрим типичного представителя класса - печеночного сосальщика:
Печеночный сосальщик паразитирует в желчных протоках и печени крупного рогатого скота. Иногда он встречается и у человека.
Тело сосальщика длиной до 5 см имеет листообразную форму.
В желчных протоках червь удерживается с помощью двух присосок:
- передней или ротовой на резко суженном переднем конце
- брюшной на брюшной стороне
Через рот червь засасывает клетки печени и кровь, которые попадают в слепо замкнутый разветвленный кишечник.
Нервная, выделительная и половая системы развиты примерно так же, как и у других плоских червей.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Для защиты от переваривания в пищеварительной системе хозяина сосальщики имеют особую оболочк у- тегумент.
К другим особенностям жизнедеятельности сосальщиков относится дыхание в отсутствии кислорода с образованием вредных для хозяина органических кислот (масляной, янтарной, валериановой).
Однако при наличии кислорода многие сосальщики могут также его использовать для своего дыхания.
Жизненный цикл печеночного сосальщика:
- червь в организме основного хозяина производит огромное количество яиц, которые выносятся наружу с каловыми массами
- яйца для дальнейшего развития должны попасть в воду, где из них выходит плавающая личинка
- личинка заражает брюхоногого моллюска, проникает в его печень и многократно размножается
- из моллюска выходят уже другие личинки, которые некоторое время плавают, а затем оседают на растениях и покрываются оболочкой
- заражение основного хозяина происходит при поедании травы с личинками
В промежуточном хозяине идет развитие личинки, а в основном(окончательном) хозяине- половое размножение паразитического червя.
Кошачья двуустка (лат. Opisthorchis felinius, син. Описторх) является разновидностью печеночного сосальщика. Она заражает печень млекопитающих и является возбудителем описторхоза - человеческого заболевания.
Кошачья двуустка устроена аналогично печеночному сосальщику, но в цикле развития имеет некоторые особенности. Рассмотрим их.
Цикл развития описторха:
Паразит в период своего развития сменяет двух промежуточных хозяев- моллюска и рыбу.
Окончательный хозяин - человек или плотоядное животное.
- яйца паразита попадают в воду с калом окончательного хозяина (в воде могут существовать около года)
- в воде брюхоногие моллюски поедают яйца паразита
- в теле моллюска из яиц выходят мирацидии (первая личиночная стадия паразита), они поражают ткани внутренних органов хозяина
- из мирацидии образуется спороциста
- из спороцисты- третья личиночная стадия редии- подвижные личинки-, которые усиленно питаются и размножаются
- далее четвертая подвижная личиночная стадия кошачьей двуустки - церкарий
- личинки церкарии выходят из моллюска и свободно передвигаются в водной среде, благодаря хвостовидному придатку и ищут себе второго промежуточного хозяина, в основном рыб семейства карповые
- в организм рыб церкарии проникают через жаберные щели либо пробуравливая кожу и распространяются по всему тел - в первую очередь, оседают в тканях мышц
- в мышцах рыб церкарии продолжают расти, теряют хвост и переходят в стадию метацеркарий
- через 30-40 дней вокруг метоцеркария образуется капсула (циста) - защитная оболочка
- на стадии метацеркария покрытая оболочкой кошачья двуустка готова перейти к своему окончательному хозяину- хищному млекопитающему или человеку
- человек или животное заражается кошачьей двуусткой, употребив мясо зараженной рыбы (если это мясо не прошло надлежащую термическую обработку)
- в желудочно-кишечном тракте человека или животного метацеркарии теряют защитную оболочку (ее растворяет желудочный сок в процесс пищеварения), а освободившаяся личинка проникает в печень (в желчные пути, желчный пузырь) или поджелудочную железу
- спустя 4-5 месяцев метацеркарии дорастают до половозрелой фазы и начинают откладывать яйца, которые с испражнениями могут попасть вновь в водоемы, и начинается очередной жизненный цикл кошачьей двуустки
Сравнительная характеристика жизненного цикла развития бычьего цепня от кошачьей двуустки
Читайте также: