Примеры паразитов живущих в живых организмах

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

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

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

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

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

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

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

Примеры паразитов:

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

Паразитарные растения

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

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

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

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

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

Захватчики, узурпаторы и воры

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

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

Один из видов древесных муравьев — кроваво-красный муравей-рабовладелец (Formica sanguinea), является социальным паразитом. После вторжение в гнездо меньших видов муравьев, таких как бурый лесной муравей (Formica fusca), кроваво-красный муравей-рабовладелец убивает королеву-хозяина и «порабощает» вылупляющихся рабочих, чтобы они заботились о его потомстве.

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

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

Больше, чем кажется на первый взгляд

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

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

Пути распространения

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

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

Роль паразитов

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

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

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

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

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

Защита от паразитов

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

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

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

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

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.

Наиболее часто в природе встречаются взаимоотношения, когда сожитель живет за счет хозяина и угнетает его жизнедеятельность. Эти взаимоотношения называются паразитизмом (от греч. parasitos — нахлебник), а сожители — паразитами. Академик Е.Н.Павловский дал им следующее определение: «Паразитами называют животных, которые живут за счет особей другого вида, будучи тесно связаны с ними в своем жизненном цикле на большем или меньшем его протяжении».

Попав во внутреннюю среду хозяина, организм-паразит получает ряд преимуществ:

  1. 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;
  2. 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;
  3. 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:

  1. ограниченность среды во времени и пространстве;
  2. трудность распространения от одной особи хозяина к другой;
  3. сложности в обеспечении кислородом;
  4. 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.

Растения-паразиты не защищены от непосредственного воздействия внешних факторов. Для них, как и для животных-эктопаразитов, понятие «живой организм как среда обитания» имеет крайне ограниченное применение. Они существуют одновременно в двух средах (другой организм и воздушная среда).

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.

4. Высокая плодовитость. Трудности в распространении у паразитов компенсируются повышением способности к размножению. Высокая плодовитость у паразитов получила название «закона большого числа яиц».

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.

В течение всей жизни или части жизненного цикла многие виды гетеротрофных организмов обитают в других живых организмах, тела которых служат для них средой, значительно отличающейся от внешней по своим свойствам. Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания —древнее и широко распространенное явление в природе. Установлено, что прокариотические организмы (бактерии, актиномиценты, сине-зеленые водоросли) имеют сожителей. У большого числа одноклеточных эукариотических форм (красные, зеленые и диатомо-вые водоросли, амебы, радиолярии и др.) обнаружены внутриклеточные паразиты и симбионты. Практически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющих внутренних обитателей. Чем выше организация хозяев, чем больше степень дифференцированнос-ти их тканей и органов, тем более разнообразные условия они могут предоставить своим сожителям. Так, английский ученый А. Е, Шит-ли писал, что каждая птица — это, по сути, настоящий летающий зоопарк. Разнообразие мельчайших существ, живущих на птицах, поистине ошеломляюще (рисунок 1).

Рисунок 1 — Живые организмы как среда жизни

(на примере паразитов птицы), по П. Фарбу, 1971

Перья служат пищей вшам и клещам; кожей питаются некоторые мухи; блохи, вши, москиты, пиявки и другие паразиты сосут кровь птиц, находясь на поверхности тела, в то время как представители простейших разрушают красные кровяные тельца внутри организма. Практически в любых органах птицы можно обнаружить разнообразных паразитических червей.

Паразитизм — явление столь всеобщее, что единственные живые существа, не подверженные нападению паразитов, это те паразиты, которые представляют собой последнее звено длинной цепи питания. Однако чем ниже на эволюционной лестнице находится та или иная группа живых организмов, тем больше она включает видов паразитов. Некоторые группы низших животных, особенно это касается плоских червей, нематод и некоторых членистоногих, состоят исключительно из паразитических форм. У позвоночных паразитизм как способ существования встречается крайне редко. В царстве растений паразиты широко распространены среди грибов.

Для животных и растений, ведущих паразитический образ жизни, организм, на котором или в котором они поселяются (хозяин), является специфической средой обитания. Большая часть паразитов практически полностью утратила связь с внешним миром, и все стадии их развития происходят в организме хозяев, например малярийный плазмодий и др.

Между паразитами и хозяевами в процессе эволюции возникли сложные взаимоотношения. Различные их оттенки отражают пути возникновения паразитизма.

Первый путь — простое «квартирантство», как на рисунке 2 (2).

Рисунок 2 — Животное-паразитоид наездник, откладывающий яйца в тлю (1); «квартирантство». Самка горчака откладывает икру в мантийную полость двустворчатого моллюска беззубки (2)

Нередко более мелкий организм поселяется в жилище более крупного или вблизи него и со временем переходит на тело хозяина, а затем и внутрь, переключаясь на питание за счет его жизни или соков и таким образом причиняя ему вред. Квартирант может превратиться в конечном итоге в паразита, а тело хозяина становится для него средой обитания.

Второй путь перехода к паразитизму — через хищничество. Так, хищник при нападении на крупную добычу, которую не может уничтожить и съесть сразу, при определенных условиях проникнув внутрь тела хозяина и найдя там благоприятную среду — обилие пищи, может превратиться в паразита. Организм хозяина для паразита становится средой обитания.

Третий путь — случайное проникновение будущего паразита в организм хозяина. Например, крупные животные могут заглатывать с пищей мелкие формы, некоторые из них не погибают, а, приспосабливаясь к новым условиям, превращаются в паразитов. В природе сохранилось немало примеров перехода этих трех путей от квартирантства, хищничества и случайного паразитиро-вания к подлинному паразитизму. Вместе с тем сегодня трудно сказать, когда на Земле появился первый паразит, от какой группы животных или растений он произошел.

Паразитов обычно делят на две группы: эктопаразитов и эндопаразитов. Эктопаразиты — это наружные паразиты, обитающие на поверхности тела хозяина (клещи, пиявки, блохи). У растений-эктопаразитов большая часть тела находится вне хозяина, а в него внедряются и вступают в контакт с живыми клетками лишь органы чужеядного питания — присоски или гаустории (повилика европейская — Cuscuta europaea и др.). Эндопаразиты — внутренние паразиты, живущие внутри тела хозяина. Это большинство гельминтов, бактерии, вирусы, паразитические простейшие. У растений-эндопаразитов почти все тело помещается внутри тканей хозяина, наружу выходят лишь органы размножения. У многих паразитических грибов тело находится в межклетниках высшего растения, а в клетки внедряются гаустории. Паразитические низшие грибы и бактерии живут внутри клеток растения-хозяина.

Отличают и стационарный паразитизм, когда паразит на длительное время, часто на всю жизнь, связывает себя с хозяином. Стационарные паразиты могут быть приурочены к одному хозяину (постоянные)— вши, пухоеды, чесоточные зудни, или развитие их протекает со сменой хозяев (периодические) — многие ленточные черви, сосальщики. Так, малярийный плазмодий определенную часть жизни проводит в малярийном комаре — окончательный хозяин. Промежуточным хозяином является человек. Окончательным хозяином служит тот организм, в котором обитает половозрелая форма паразита, а промежуточным — в котором паразит проходит личиночную, неполовозрелую стадию.

Клещевой энцефалит—заболевание, поражающее центральную нервную систему человека. Оно вызывается вирусом, переносчики и хранители вируса— иксодовые клещи. Излюбленные места обитания клещей — южная часть таежных лесов на всем протяжении европейской и азиатской частей России.

Имеются и временные паразиты. Они не всю свою жизнь связывают с хозяином, а часть ее проводят свободно. К ним относят кровососущих двукрылых и многих клопов.

Таким образом, еще раз обращаем внимание, что паразитов больше всего среди микроорганизмов и сравнительно примитивных многоклеточных, а подверженность паразитизму наиболее развита у позвоночных животных и цветковых растений.

Паразиты обитают в специфических условиях внутренней среды хозяина. С одной стороны, это дает им ряд экологических преимуществ, а с другой — затрудняет осуществление их жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.

Одним из важных преимуществ паразитов является обильное их снабжение пищей за счет содержимого клеток, соков и тканей тела хозяина или содержимого кишечника. Обильная и легкодоступная пища служит условием быстрого роста паразитов. Так, в кишечном тракте позвоночных паразиты достигают больших размеров по сравнению с их свободноживущими родственниками.

Защищенность от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий делают ненужной сложную дифференцировку тела, отсюда многие внутренние паразиты и симбионты характеризуются в эволюции вторичным упрощением строения, включая потерю целых систем органов. Например, ленточные черви, всасывающие переваренную хозяином пищу через покровы, отличаются отсутствием пищеварительной системы и редукцией нервной. Галловые клещи, живущие в тканях растений, проводят всю свою жизнь и даже размножаются на стадии эмбриона всего с одной парой конечностей вместо четырех пар, как свойственно всем паукообразным.

В связи с паразитическим образом жизни у растений редуцируется ряд физиологических функций и соответствующих органов. Например, отсутствуют или сильно редуцированы корни. Потеря способности к фотосинтезу привела к отсутствию хлорофилла. Так, у некоторых заразих удается обнаружить лишь его следы. По мере усиления паразитических свойств в эволюционном ряду растений-паразитов сокращается ферментный аппарат. Остаются лишь специализированные ферменты, позволяющие паразитировать на узком круге хозяев. Эта биохимическая специализация послужила основой строгой избирательности многих паразитов по отношению к растениям-хозяевам.

Одним из наиболее известных эктопаразитов, как уже было отмечено выше, является повилика европейская (Cuscuta europaea), паразитирующая на многих травянистых видах и невысоких кустарниках.

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.). При отсутствии же в жизненном цикле паразитов стадии выхода во внешнюю среду, как у малярийного плазмодия, таких защитных приспособлений не обнаруживается.

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, кислород действует на них как яд, что и используется в медицинской практике.

Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве. Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому. Так, для паразита растений очень важно обеспечить контакт с хозяином, начиная с прорастания семян. Семена многих паразитических видов не прорастают в почве до тех пор, пока не окажутся вблизи корней растений-хозяев, от которых в почву поступают выделения, стимулирующие прорастание семян паразита и определяющие направления роста его гаусторий. Проростки некоторых паразитов (повилик, заразих) производят винтообразные движения «в поисках» корня или стебля растения-хозяина.

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. Некоторые паразиты способны к временной приостановке развития, начинающегося в «неподходящий» момент. 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 Striga (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. Семена паразитов весьма долговечны, что дает им возможность длительного «выжидания» контакта с растением-хозяином (семена Striga могут сохранять всхожесть в почве до 20 лет).

Громадная плодовитость, свойственная паразитам, получила название «закона большого числа яиц». Так, человеческая аскарида продуцирует в среднем 250 тыс. яиц за сутки, а за всю жизнь — свыше 60 млн. Подавляющее большинство яиц и зародышей паразитов гибнет, не выдержав воздействия различных факторов внешней среды, не попав в очередного хозяина, и только чрезвычайная плодовитость увеличивает шансы на выживание и завершение жизненного цикла хотя бы немногих потомков, поддерживая существование вида.

У многих паразитов чередование поколений сочетается со сменой двух или более хозяев, следовательно, одно поколение существует в одном хозяине, а другое — в другом.

В ряде случаев паразиты сами становятся средой обитания других видов — возникает явление сверхпаразитизма, или гиперпаразитизма. Например, для паразита капустной белянки наездника (Apanteles glomeratus) известно более 20 видов вторичных паразитов из перепончатокрылых. Явления сверхпаразитизма в растительном мире сравнительно редки. К ним относятся случаи поселения одного вида омелы (Viscum meniliforme) на другом (V. orientale) в тропических лесах Индии.

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 для постоянных или длительно связанных эктопаразитов с хозяином — удержаться на теле хозяина. Типичные эктопаразиты в связи с этим обычно характеризуются наличием мощных органов прикрепления — присосок, крючьев, коготков и т. д., которые независимыми путями развиваются у самых разных по происхождению видов.

Отношения между паразитом и хозяином в растительном и животном мире на популяционном и видовом уровнях определенным образом уравновешены. Очевидно, паразит не может размножаться до такой степени, чтобы привести к вымиранию популяции хозяина и лишить себя «кормовой базы». Регулятором равновесия служит относительно медленное воздействие на хозяина некоторых паразитов, таких, как грибы, вызывающие ржавчину, головню, мучнистую росу на зерновых культурах, а иногда даже наблюдается некоторая биохимическая стимуляция роста хозяина со стороны паразита. Следовательно, паразиты, так же как и свободноживущие виды, имеют сложную систему приспособлений к своей среде обитания. Их строение и организация отражают специфику этой среды. Развиваются сходные типы приспособлений у представителей разных групп, ведущих паразитический образ жизни.

| следующая лекция ==>
Существенные условия и исполнение | Характеристики поля.

Дата добавления: 2016-07-11 ; просмотров: 1865 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источники: http://natworld.info/raznoe-o-prirode/parazitizm-primery-rasprostranenie-rol-i-sposoby-zashhity, http://jbio.ru/zhivoj-organizm-kak-sreda-zhizni, http://poznayka.org/s33001t1.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *