Организм как среда жизни паразитов
Характерные особенности организма как среды жизни
Относительное постоянство внутренней среды одного организма — хозяина — дает возможность использовать его тело другими организмами — сожителями — в качестве среды жизни. Хозяин — организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель — организм, поселяющийся на поверхности или внутри тела другого организма. Сожитель может быть для хозяина нейтральным (мальки рыб в кишечной полости морских кишечнополостных животных). Он может приносить ему пользу, снабжая питательными веществами (азотфиксирующие клубеньковые бактерии и бобовые растения). Но он может причинять хозяину вред, используя его питательные вещества (аскарида человеческая и человек).
Сожителей больше всего среди микроорганизмов. К ним относятся некоторые представители бактерий, грибов, протистов (дизентерийная амеба, трихомонада). Из многоклеточных организмов сожителями являются плоские и круглые черви, некоторые насекомые, имеющие упрощенное строение. Все вирусы также можно считать сожителями, так как они проявляют жизнедеятельность только в другом организме.
Попав во внутреннюю среду хозяина, организм-паразит получает ряд преимуществ:
- обилие легко доступной для усвоения пищи, не требующей перестройки процессов пищеварения. Например, клеточный сок растений, кровь животных, содержимое их пищеварительного тракта, уже подвергнутое ферментативной обработке;
- защищенность от непосредственного воздействия абиотических и биотических факторов внешней среды. Все взаимодействия со сложными и изменяющимися окружающими условиями и врагами берет на себя организм хозяина;
- относительная стабильность условий существования. Внутренняя среда организма по ряду физико-химических факторов имеет высокую степень постоянства.
В то же время организм как среда жизни создает для паразитов некоторые экологические трудности:
- ограниченность среды во времени и пространстве;
- трудность распространения от одной особи хозяина к другой;
- сложности в обеспечении кислородом;
- защитные реакции организма хозяина.
Как преимущества, так и экологические трудности жизни в другом организме явились причиной формирования у паразитов разнообразных адаптаций. Они позволяют паразитическим организмам эффективно размножаться и процветать, живя в другом организме.
Адаптации к жизни в другом организме
Паразиты могут поселяться на поверхности тела хозяина в случае эктопаразитизма (вши, блохи, клещи, клопы) или внутри него в случае эндопаразитизма (малярийный плазмодий, аскарида, власоглав, бычий цепень). У эктопаразитов большая часть тела находится вне хозяина (в контакте с окружающей средой) и лишь органы питания внедряются в его живые ткани. У эндопаразитов в процессе эволюции выработался ряд приспособлений к жизни в другом организме.
1. Малые размеры тела. Ограниченность размеров среды обитания паразитов компенсируется малыми размерами их тела. Паразит всегда меньше хозяина (аскарида и человек; фитофтора и томаты; трихомонада и человек). Это позволяет паразиту поселиться в организме хозяина и питаться за его счет, не вызывая быстрой гибели.
2. Упрощение внешнего и внутреннего строения. Так как условия обитания паразитов постоянны и оптимальны, у них нет необходимости иметь сложное строение и вырабатывать сложные механизмы адаптации. В связи с этим происходит упрощение или редукция отдельных систем органов. Кроме того, появляется возможность экономии энергии на процессы размножения, не связанные с поддержанием жизнедеятельности.
Ограниченность размеров среды обитания паразитов явилась причиной упрощения их внешнего строения. Например, на теле паразитических червей отсутствуют органы передвижения. Они малоподвижны. У отдельных представителей имеются лишь органы фиксации, позволяющие закрепиться в организме хозяина (кутикулярные крючки, присоски).
Обилие легко доступной пищи привело к упрощению системы пищеварения у паразитов. Например, у печеночного сосальщика пищеварительная система упрощена, а у бычьего цепня и вовсе утрачена. Всасывание питательных веществ у ленточных червей происходит всей поверхностью тела.
У паразитических растений питание соками хозяина привело к редукции системы фотосинтеза и утрате хлорофилла. У них также произошло упрощение строения или полная потеря вегетативных органов — корня, стебля, листа. Среди растений встречаются полные паразиты и полупаразиты. Паразиты не содержат хлорофилла, например повилика, заразиха, раффлезия, петров крест. Полупаразиты (омела) имеют хлоропласты и берут от растения только минеральные вещества.
Сложности в обеспечении кислородом привели у паразитов к редукции дыхательной системы и переходу к анаэробному дыханию (брожению). Так как их энергетические затраты невелики, а запасы пищи неиссякаемы, то такой способ дыхания оправдан.
В отличие от свободноживущих организмов, взаимодействующих с окружающей средой, паразиты переложили тяжесть регуляции отношений со средой на хозяина. Это привело к упрощению строения их нервной системы и редукции органов чувств. Отпала и необходимость выработки приспособлений для активной и пассивной защиты от врагов.
3. Защитные покровы тела. Большинство паразитов обитает в пищеварительном тракте хозяина и подвержено воздействию ферментов пищеварительных соков. Для защиты от переваривания у них сформировались специфические покровы тела. Например, у сосальщиков тело покрыто слоем слизи, а у аскариды человеческой на поверхности тела имеется многослойная кутикула.
Например, человеческая аскарида за сутки способна отложить 250 тыс. яиц, а за 5-6 месяцев половой зрелости — 50-60 млн яиц. Их масса в 1700 раз превосходит массу самки.
Интенсивное развитие половой системы обеспечивает высокие репродуктивные возможности вида. Этому также способствуют партеногенез (развитие без оплодотворения), полиэмбриония (из одного яйца появляется много зародышей), бесполое размножение (самки рождают только самок). Возникновение гермафродитизма (совмещение в одном организме мужской и женской половых систем) является своего рода двойной гарантией успешного оплодотворения и получения потомства.
Партеногенез встречается у пчел, муравьев, тлей, дафний, коловраток, некоторых видов змей и ящериц. Полиэмбриония — это своего рода вегетативное размножение на стадии зиготы. Она встречается у животных различных систематических групп: мшанок, дождевых червей, некоторых видов насекомых, морских ежей, броненосцев и человека (однояйцевые близнецы). Естественный гермафродитизм распространен преимущественно среди беспозвоночных. Он встречается у червей, гидр, моллюсков, ракообразных (усоногих раков) и насекомых (кокциды). Среди позвоночных гермафродитами являются многие виды рыб, населяющих коралловые рифы.
Защита оплодотворенных яиц многослойными оболочками и обеспечение зародыша питанием повышают выживаемость потомства. Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца и тела хозяина во внешнюю среду и их проникновение в организм нового хозяина способствуют расселению.
5. Смена хозяев в жизненном цикле. У паразитов, как правило, в жизненном цикле наблюдается смена хозяев. Благодаря этому не допускается скопление в одном организме-хозяине большого количества паразитов, что могло бы привести к его гибели.
Взаимоотношения, когда один организм (паразит) живет за счет другого (хозяина), называются паразитизмом. Паразит, использующий хозяина как среду жизни, получает ряд преимуществ, но при этом испытывает экологические трудности. Основные адаптации к паразитизму: малые размеры тела, упрощение внешнего и внутреннего строения, защитные покровы тела, высокая плодовитость, смена хозяев в жизненном цикле.
-
Вводный урок бесплатно; Большое число опытных преподавателей (нейтивов и русскоязычных); Курсы НЕ на определенный срок (месяц, полгода, год), а на конкретное количество занятий (5, 10, 20, 50); Более 10 000 довольных клиентов. Стоимость одного занятия с русскоязычным преподавателем - от 600 рублей, с носителем языка - от 1500 рублей
Живой организм как особая среда обитания. Средообразующая роль живых организмов.
Использование одними организмами других для удовлетворения своих потребностей – распространенное в природе явление. Нет практически ни одного многоклеточного организма, не имеющего внутренних обитателей. Чем выше организация организма, тем разнообразнее его внутренняя среда, ткани и органы и тем более разнообразные условия может он предоставить для проживания своим сожителям. Джонатан Свифт писал:
Под микроскопом он открыл, что на блохе
Живет блоху кусающая блошка;
На блошке той – блошинка-крошка,
В блошинку же вонзает зуб сердито
Блошиночка… и так ad infinitum.
Единственные существа, не подвергающиеся нашествию паразитов – сами паразиты, представляющие конечное звено в цепи питания.
Чем проще организация животных, тем больше среди них видов-паразитов. Среди позвоночных паразитизм редок, а среди простейших встречается очень часто. Среди растений это соотношение также справедливо. Много паразитов среди грибов.
Для паразитов организм-хозяин – специфическая среда обитания. Между паразитом и хозяином возникли сложные экологические отношения.
Пути возникновения паразитизма:
· Случайное проникновение будущего паразита в организм хозяина (например через заглатывание крупными животными мелких).
По месту паразитирования паразитов делят на 2 группы:
· Эктопаразиты – наружные паразиты, обитающие на поверхности тела хозяина (клещи, пиявки, блохи). У растений внутрь хозяина внедряются только органы питания – присоски или гаустории (повилика).
· Эндопаразиты – внутренние паразиты. Это большинство гельминтов, бактерии, вирусы, простейшие. У растений-эндопаразитов внутри хозяина располагаются все органы, снаружи остаются только органы размножения (виды рода Раффлезия, петров крест).
Грибы и бактерии располагаются в межклетниках и в клетках хозяина.
Паразитизм подразделяется на стационарный и временный.
· Стационарный, когда паразит в течение всей жизни связан с хозяином. При стационарном паразитизме паразиты могут быть приурочены к одному хозяину (постоянные): вши, пухоеды, чесоточные зудни или развитие происходит со сменой хозяев (периодические): ленточные черви, сосальщики, малярийный плазмодий. При смене хозяев паразиты наиболее уязвимы и у них появились защитные приспособления: оболочка цисты, способность к анабиозу, прочные оболочки яиц.
· Временный, когда паразит лишь часть времени проводит на хозяине (кровососущие насекомые).
Паразитизм имеет свои плюсы и минусы.
– практически неограниченные пищевые ресурсы;
– защищенность от внешних условий;
– защищенность от внешних врагов;
– постоянные условия жизни.
– замкнутое пространство, поэтому появились приспособления к удалению потомства из организма хозяина;
– недостаток кислорода, у многих анаэробный тип обмена;
– трудно найти хозяина и поэтому малая выживаемость потомства;
– трудно найти партнера для спаривания, поэтому развит партеногенез, полиэмбриония (из 1 яйцеклетки много зародышей), бесполое размножение. Иногда паразитические растения выделяют вещества, изменяющие направление роста органа хозяина, для того, чтобы произошло заражение;
– хозяин имеет защитные приспособления против паразита.
Специфической группой являются полупаразиты – растения, утратившие корневую систему и способность поглощать из почвы воду и минеральные вещества, но имеющие листья в которых находится хлорофилл, а значит способные к фотосинтезу (погремки большой и малый, мытник, очанки, омела белая, ремнецветник европейский).
Важная адаптация паразитов – синхронизация их жизненного цикла с жизненным циклом хозяина. Это позволяет заразить хозяина в нужный момент.
В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов – возникает явление сверхпаразитизма или гиперпаразитизма.
Организмы энергично реагируют на воздействие паразита. Эта реакция носит название активного иммунитета.
· Выработка гуморального иммунитета;
· Выделение смолы, млечного сока;
· Разрастание окружающих тканей, образование галл у растений, а у животных зооцецидий.
Отношения между паразитом и хозяином в природе уравновешены в процессе эволюции.
Организм может также служить средой обитания - для паразитов и симбионтов (симбиоз - совместное, взаимовыгодное сожительство организмов). Например, человеческий организм является средой обитания для огромного числа различных симбионтов (прежде всего, нормальной микрофлоры кишечника), а нередко, и паразитов (разнообразных плоских и круглых червей, простейших).
Использование одних организмов другими в качестве среды обитания - явление древнее и широко распространенное в природе. Существование внутриклеточных паразитов отмечено у большого числа одноклеточных форм - водорослей, амеб, инфузорий и др. Практически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющих внутренних обитателей. Усложнение организации организма-хозяина ведет к разнообразию предоставляемых им условий для существования паразитов. В природе в качестве паразитов чаще всего встречаются микроорганизмы и примитивные многоклеточные, поскольку способность одних организмов использовать другие как среду обитания уменьшается с усложнением организации первых.
Паразитизм - это форма взаимоотношений между организмами разных видов, которые носят антагонистический характер. Паразитом называется организм, использующий другой организм (хозяина) в качестве источника пищи и среды обитания. Паразит живет за счет особей другого вида и тесно связан с ними в своем жизненном цикле. Паразиты питаются соками тела, тканями или переваренной нищей своих хозяев. При этом паразит не умерщвляет своего хозяина, поскольку в противном случае он лишился бы источника существования.
Различают паразитов облигатных (обязательных) и факультативных (необязательных). Облигатные паразиты абсолютно неспособны жить и размножаться без питания тканями или соками данного хозяина вне его организма. Примером могут служить многочисленные кишечные паразиты - аскариды, острицы, солитеры и др. Факультативные паразиты способны жить и размножаться самостоятельно, не обязательно питаясь тканями и соками хозяина. Например, миноги ведут как хищнический, так и паразитарный образ жизни.
Паразиты, питающиеся телом хозяина и обитающие на его поверхности, носят название эктопаразитов. Это блохи, вши, клещи, различные виды тлей.
Паразиты, живущие во внутренних тканях, полостях и клетках хозяина, носят название эндопаразитов. Это различные вирусы, бактерии, гельминты и др.
Паразитизм известен на всех уровнях организации живого, начиная вирусами и кончая высшими растениями и многоклеточными животными. Можно сказать, что паразитизм - явление всеобщее и довольно распространенное. Почти все живые существа могут подвергаться нападению паразитов. Организмы, которые не поражены какими-либо паразитами, - большая редкость. Даже человек является средой обитания для многих паразитов. Паразиты представлены во всех группах растений и животных, однако чем ниже на эволюционной лестнице находится данная группа, тем больше она включает видов-паразитов. К примеру, плоские черви, нематоды и некоторые членистоногие почти целиком состоят из паразитических форм.
Паразиты пользуются особыми экологическими преимуществами в жизненных условиях по сравнению с другими животными. Прежде всего, главное их преимущество - обильное снабжение нищей за счет содержимого клеток, соков и тканей хозяина. Быстрый рост паразитов обеспечивается обильным и легкодоступным питанием.
Еще одно преимущество - защищенность паразитов от воздействия факторов среды и других организмов. Колебания условий внешней среды не сказываются на их жизнедеятельности. Паразиты защищены от врагов. Все это приводит к потере паразитами целых систем органов. У многих из них отсутствует пищеварительная система, редуцирована нервная.
При выходе из хозяина во внешнюю среду у паразитов развиваются защитные приспособления, позволяющие им пережить этот критический период. Яйца их покрываются многослойными оболочками, многие образуют цисты, ряд личинок нематод впадает в анабиоз.
Пути проникновения паразитов в организм хозяина многообразны. Они могут попадать в пищеварительный тракт с пищей, могут активно внедряться через кожный покров, передаваться при посредстве переносчиков и т.п. Например, возбудитель тропической малярии вызывает тяжелую форму заболевания, при которой нередко развиваются церебральные нарушения. Переносчиком ее является самка комара. При множественных укусах этих комаров малярийный паразит проходит тканевый и эритроцитарный циклы развития. С первым связаны сильные боли в области печени, когда плазмодий внедряется в ее клетки. Здесь он недоступен для антималярийных препаратов. После разрушения клеток печени паразит попадает в эритроциты. Эритроцитарный цикл обусловливает возникновение приступов малярии (температура до 42,6 "С, озноб). Малярия является довольно распространенной болезнью, особенно в Африке, где от нее ежегодно погибает свыше 1 млн. детей в возрасте до 14 лет.
Все паразиты для обеспечения выживания своего вида должны переходить от хозяина к хозяину. Некоторые из них выработали довольно простой цикл воспроизведения. К примеру, многим бактериям, которые являются причиной таких болезней, как скарлатина, пневмония, дифтерия, достаточно попасть на поверхность тела хозяина или на определенные железы внешней секреции. Другие паразиты выработали довольно сложные циклы развития. К примеру; в кишечнике лисицы обитает ленточный червь, откладывающий там крошечные яйца. Вместе с экскрементами животного яйца попадают на землю или траву. Чтобы снова попасть в кишечник лисицы, на помощь паразиту приходят промежуточные хозяева. Заяц, поедая траву, захватывает яйца червя. В его организме они превращаются в личинки и затаиваются там до поры до времени в виде цисты - покоящейся стадии. Теперь все зависит от сноровки и прыткости лисицы, которая охотится за зайцем. Если ей удастся поймать его, цисты в ее кишечнике превратятся во взрослого червя и жизненный цикл паразита начнется сначала.
Взаимоотношения между человеком и различного рода паразитами установились с незапамятных времен. Ко многим паразитам человеческий организм приобрел невосприимчивость, но против некоторых, таких, как переносчики туберкулеза, сифилиса, гриппа еще не найдено эффективного противоядия. Следуя поговорке, что болезнь легче предупредить, чем лечить, человек наконец-то понял, что истинная причина большинства болезней - это нарушение экологической среды.
Организм - как среда обитания
Отдельный организм (особь) входит в состав популяции как структурно-функциональная подсистема, занимающая определенное положение в популяционных взаимосвязях и выполняющая соответствующие этому положению функции в общепопуляционных процессах. Только организм представляет собой конкретную единицу обмена веществ, и в этой функции он выступает как самостоятельная
биологическая система, находящаяся в тесных взаимосвязях с внешними условиями и с более крупными биологическими системами.
Строго говоря, именно организм и был первым биологическим объектом, который рассматривался и как система функционально интегрированных морфологически обособленных частей. Эта мысль высказывалась известным физиологом Клодом Бернаром еще в конце XIX в. К. Бернар считал стабильность физико-химических условий во внутренней среде основой свободы и независимости живых организмов в изменчивых условиях среды.
Не менее известный ученый У. Кеннон в 1929 г. ввел термин гомеостаз (от греч. homoios — одинаковый), означающий способность организма как целого поддерживать постоянство внутренней среды. Позднее идея целостного организма эффективно разработана акад. П.К. Анохиным в его концепции функциональных физиологических систем (1949).
Функция обмена веществ в организме определяется согласованной деятельностью различных систем органов; регуляция метаболических процессов лежит в основе адаптации жизнедеятельности организма к изменчивым условиям среды. Устойчивость обменной функции в глобальном масштабе определена способностью живых организмов к самовоспроизведению — уникальной функцией живого вещества.
Организм как среда жизни. В комплексе физиологических процессов на уровне организма можно выделить два типа реакций, различающихся функционально. Первая группа—это физиологические процессы, составляющие сущность жизни: переваривание и усвоение пищи, клеточный метаболизм, дыхание, водно-солевой обмен и т. д. Эти процессы в сумме обеспечивают жизнь организма, а в глобальном масштабе — функционирование соответствующего видовой специфике обмена звена в трофических цепях биогенного круговорота.
Но в реальных природных условиях осуществление этих фундаментальных функций организма осложнено многоплановой и весьма динамичной по различным направлениям средой. Вторая группа физиологических процессов как раз и направлена на выживание организма в сложных условиях среды. Это механизмы адаптации к действию факторов, влияющих на протекание жизненно важных процессов, направленные на обеспечение бесперебойного осуществления фундаментальных физиологических функций в сложной и изменчивой среде. Их интегрированный результат выражен в поддержании гомеостаза организма, т. е. в создании относительного постоянства условий его внутренней среды.
Гомеостазированность организма создает предпосылки для использования его другими живыми существами в качестве среды постоянного или временного обитания. Таким образом, живое вещество как бы создает для себя в биосфере еще одну, биотическую, среду обитания.
Группа живых организмов, наиболее полно освоивших возможности обитания в других организмах,— вирусы. Крайняя простота их устройства — явно вторичное явление, возникшее на базе освоения особой, внутриклеточной, среды в организмах других таксонов. Свидетельство этому — высокая степень сложности и разнообразия генетической системы вирусов. Упрощение строения, ставшее возможным благодаря облигатной связи вирусов с хозяевами, обеспечивающими стабильные условия жизни, затронуло даже фундаментальные свойства, присущие подавляющему большинству форм жизни: вирусы не обладают раздражимостью и лишены собственного аппарата синтеза белка. Они не способны к самостоятельному существованию, и их связь с клеткой — это не только пространственная, но и жесткая функциональная связь, в которой клетка и вирус представляют некое единство.
Широко используют благоприятные условия внутренней среды организма различные паразиты из разных таксонов. Помимо паразитов благоприятные условия для жизни в организмах других видов находят различные симбионты. Взаимоотношения с хозяином в этом случае не столь однозначны: сожители могут быть нейтральны для хозяина, частично использовать его пищевые ресурсы или же, наоборот, снабжать организм хозяина продуктами питания. Во всех случаях формируются определенные взаимоотношения, в которых просматривается проявление специфических коадаптаций.
Возможность использования живого организма в качестве среды обитания других живых существ как бы замыкает круг всеобщей взаимосвязи на уровне биосферы как целого: выступая как первое звено в циркуляции вещества в биологических системах разного уровня, организм в то же время функционирует как специфическая среда, в которой в свою очередь формируются и функционируют достаточно богатые сообщества живых организмов.
Как мы видели, большая часть организмов живет в воде или воздушной среде, окружающих их тело; часть организмов обитает в почве, представляющей особое биокосное тело, трехфазную систему, в которой имеются вода и воздух; наконец, имеются живые существа, обитающие внутри организмов. Для них, следовательно, своеобразной средой жизни является сам организм.
Экологическое направление в паразитологии оказалось весьма перспективным и продуктивным как по своим теоретическим, так и практическим результатам. Была изучена зависимость паразито-фауны от характера пищи, возраста хозяина, от миграций хозяина, от его физиологического состояния и т. п. (Полянский, 1956).
Различные клетки, ткани и органы тела хозяина отличаются различными биохимическими и физиологическими особенностями, что делает их неравнозначной по качеству внешней средой для находящихся в них паразитов. Как известно, яйца многих ленточных червей вскрываются в кислом желудочном соку, но не в щелочной среде кишечника. Цисты же паразитических амеб проходят без изменений через желудок и вскрываются лишь при действии трипсина. Цисты дизентерийной амебы вскрываются в полости кишки, но не в тканях, где образуются амебные абсцессы.
Обитание паразита в известной фазе его жизненного цикла в определенном гостальном биотопе имеет для него решающее значение в жизненном отношении. Так, шизонты малярийного плазмодия благоденствуют в строме эритроцита; если же красное кровяное тельце почему-либо будет разрушено, то шизонт, выпавший из него в плазму крови (равно как и почему-либо оголившийся гаметоцит), будет фагоцитирован, тогда как мерозоиты гарантированы от подобного исхода.
Организмы в природе, как правило, заражены разнообразнейшими паразитами (в широком смысле — от вирусов и бактерий до высокоорганизованных растений и животных). Поэтому в природе организмы находятся в многообразных связях с окружающей живой средой: своими паразитами, врагами, пищевыми организмами, сожителями по биотопу и т. п. Жизнь стерильных организмов представляет особую проблему лабораторной биологии (Кун, 1954).
Эндостации и гостальные биотопы находятся в теснейшей зависимости друг от друга. Взятые в целом, они образуют высшее единство— организм хозяина, используемый для обитания рядом чуждых организмов в лице паразитов животной или растительной природы.
Паразитоценоз является понятием исходным, которое знаменует новую постановку вопроса о соотношениях организма хозяина с его населением, к какой бы систематической группе ни принадлежали его сочлены. Именно такое обобщение, как указывает Е. Н. Павловский, сосредоточивает внимание на отношениях этих сочленов друг к другу и на их суммарном действии на организм хозяина в период обитания их в той или другой части его тела. Соответственно усложняется вопрос о взаимодействиях организма хозяина и его населения, равно как и о влиянии факторов собственно внешней среды на течение и на результат этих процессов. В такой постановке задача определения видового состава паразитоценоза является комплексной, требующей совместной работы паразитологов и микробиологов; важность ее для соответствующих специальностей несомненна. Задача становится еще более многосторонней, когда работа над ней переходит в следующую фазу — определения взаимных влияний организма хозяина и его паразитоценоза друг на друга при выявлении характера действия факторов внешней среды на совокупность соответствующих процессов.
Однако возражения Д. Н. Кашкарова не являются достаточно серьезными, тем более, что Е. Н. Павловский сам подчеркивает своеобразие явлений паразитизма и это отмечает в самих терминах.
Несостоятельность возражений Д. Н. Кашкарова станет совершенно очевидной, если взглянуть на вопрос о соотношении организма и среды в целом. В современной биологии это соотношение решается следующим образом:
2. Организма без среды его жизни не существует, но среда может быть и без организма (например, после его истребления или вымирания), хотя и в измененном состоянии.
3. Организм и среда оказывают глубокие взаимные влияния, причем изменения среды вызывают адэкватные изменения у организма, а последний обладает избирательностью в отношении факторов среды.
4. Организм всегда адаптирован как к среде жизни вообще, так и более конкретно к определенным условиям среды обитания или отдельных биотопов л стаций.
Специфическим моментом, особенно для внутренних паразитов, а также для постоянных эктопаразитов, является то, что средой их обитания служит организм хозяина, обладающий сложным строением. Приспособление паразитов в такой своеобразной среде доходит до крайней специализации — вроде способности паразита жить только в одном каком-нибудь органе (например, цепень-мозговик живет в пузырчатой стадии в головном мозгу овцы) или в определенной ткани (личинки трихины — в толще мышечного волокна), или в определенной части клетки (лейшмании — в протоплазме белых кровяных клеток) (Павловский).
В рассматриваемой проблеме мы сталкиваемся с двумя сторонами: отношения паразита и хозяина можно и следует рассматривать, с одной стороны, как отношения организма и среды, с другой стороны — как межвидовые (биоценотические) отношения.
Охарактеризуем теперь основные особенности организма (хозяина) как среды жизни:
2. Сглаженность колебаний факторов внешней среды (температуры и др.).
3. Предоставление паразиту не только места обитания, но и снабжение его пищей, обилие которой благоприятствует развитию органов размножения и увеличению плодовитости.
4. Организм как среда не является пассивным по отношению к паразитам, а будучи живым телом — активно приспособляется к своим вселенцам.
Паразиты в экологическом отношении разделяются на три группы: а) постоянные—всю свою жизнь проводят на поверхности тела или во внутренних органах хозяина; б) периодические— развитие которых связано со сменой нескольких хозяев (промежуточные и окончательные хозяева); в) временные—частью паразитирующие в хозяине, а частью ведущие свободную жизнь во внешней среде.
Между соответствующими группами паразитов имеются различные переходы. С другой стороны, по местообитанию паразитов принято делить на наружных и внутренних, между которыми также есть промежуточные формы. Некоторые эктопаразитические пиявки, глубоко забирающиеся в воздухоносные пути, или паразитические веслоногие ракообразные, переходящие с кожных покровов на жабры, — показывают, как исторически мог совершаться переход от наружного паразитизма к внутреннему.
В качестве среды обитания различных паразитов довольно резко различаются такие группы организмов, как растения, холоднокровные и теплокровные животные, обитатели воздуха, воды или почвы. Биотопы и стации паразитов, как указывалось, могут быть выделены внутри организма: гостальные биотопы—отдельное органы, эндостации — ткани и клетки.
Под влиянием паразитического образа жизни паразиты существенно изменяются. Важнейшие приспособления организмов к паразитическому существованию за счет их хозяев:
1. Прогрессивное развитие органов прикрепления к хозяину, так как выход из последнего для большинства паразитов означает конец их индивидуального существования.
2. Преобразование частей ротового аппарата в прикрепительную присоску или колюще и режуще-сосущий орган.
3. Развитие у пищеварительного канала некоторых кровососущих паразитов емких боковых вырастов, позволяющих пиявкам и иксодовым клещам сразу выпивать большое количество пищи; в слюне кровососов вырабатывается антифибрин, препятствующий свертыванию крови.
4. Обитатели кишечника вырабатывают антиферменты, предохраняющие их от переваривания вместе с пищей.
5. Способность кишечных паразитов жить в почти анаэробных условиях за счет интра-молекулярного дыхания, но с сохранением еще прежней способности потреблять кислород атмосферного воздуха.
6. Прогрессивное развитие органов размножения и увеличение плодовитости, как приспособление к сложным условиям развития, со сменой хозяев.
7. Регрессивное развитие и редукция органов, ставших ненужными: конечностей, мышц, глаз — у усоногих паразитических рачков, пищеварительного аппарата — у ленточных червей, живущих в среде, где происходит переваривание пищи ферментами хозяина.
В конечном результате, как указывает Е. Н. Павловский, прогрессивные и регрессивные адаптации могут до неузнаваемости изменить облик и внутреннее строение паразита. О систематическом положении последнего часто можно судить не по строению взрослой (половозрелой) особи, но по особенностям эмбрионального развития и превращения.
Влияние паразита на свою среду (хозяина):
1. Механическое раздражение (щекотание, раздражение от уколов, разрушение тканей и т. п. ).
2. Токсическое действие (продуктов обмена веществ эндопаразитов).
3. Истощение организма хозяина.
4. Заражение хозяина (патогенность паразита).
Взаимодействие организма и среды является условием существования организма и потому наблюдается во всех средах. Среда жизни паразитов, как отмечалось выше, не только просто изменяется вследствие жизнедеятельности паразитов, но сама активно приспосабливается к последним. Таковы следующие защитные адаптации организма хозяина, направленные против явления паразитизма: реакция капсуляции эндопаразитов с последующим омелотворением капсулы, ведущая к гибели замурованных в них паразитов; выработка противотел, приводящая организм в состояние иммунитета по отношению к повторным инвазиям; фагоцитарные процессы, могущие губительно влиять на паразитов и т. д.
Рассмотренные нами вопросы касаются общей паразитологии, представляющей самостоятельную и важную отрасль биологии. Паразитология имеет огромное практическое значение для медицины, ветеринарии, рыбоводства и ряда других областей народного хозяйства.
Мы характеризовали разные среды жизни. Как видим, они существенно, качественно различаются между собой по ряду признаков.
Вода — первичная среда жизни, остальные — вторичные; вода и воздух—элементарные среды, почва и организм — сложные; вода и воздух — абиотические среды, организм — биотическая среда, почва — промежуточная (биокосная). Между отдельными средами жизни можно подчеркнуть ряд различий.
Живя в среде, организмы ее потребляют: воздушные — воздух, водные — воду, почвенные — почву, паразиты — организм хозяина. Для организмов их среда обычно не выступает в минимуме и не лимитирует развитие, но в других средах соответствующие элементы часто могут становиться определяющими возможность жизни, например, воздух — в воде и почве, вода—в воздухе и почве, организмы — других, средах и т. п. На этой основе между организмами, средой и факторами складываются разнообразные взаимоотношения.
Используемая литература: Основы Экологии: Учеб. лит-ра./Б. Г. Иоганзен
Под. ред.: А. В. Коваленок,-
Т.: Типография № 1,-58 г.
Читайте также:
