приспособление организмов к паразитическому образу жизни

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия и в ответных реакциях живых организмов можно выявить ряд общих закономерностей.

Количественный диапазон фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности, называется экологическим оптимумом (лат. оptimus —

Значения фактора, лежащие в зоне угнетения, называются экологическим пессимумом (лат. pessimum — наихудший).

Минимальные и максимальные значения фактора, при которых наступает гибель, называются соответственно экологическим минимумом и экологическим максимумом.

Источник

Приспособления к паразитизму у плоских червей

Приспособления к паразитическому образу жизни у плоских червей

Общая характеристика червей

Для плоских червей, как и для двух следующих типов (круглых и кольчатых червей), характерны нижеперечисленные особенности:

1) наличие переднего конца тела, с расположенными на нем основными органами чувств: зрения, осязания, обоняния и др., что позволяет этим животным лучше ориентироваться в пространстве и совершать направленные движения;

2) двусторонняя симметрия;

3) появление в процессе развития третьего зародышевого листка (мезодермы), закладывающегося между экто- и энтодермой; это привело к развитию мышечной системы (имеет мезодермальное происхождение), а значит, к увеличению двигательной активности;

4) наличие кожно-мускульного мешка, т. е. стенки тела, образованной кожным эпителием и мышцами, которые представляют собой обособленные образования.

Помимо этого, собственно для плоских червей характерно следующее:

1) полость тела отсутствует, а внутренние органы помещаются непосредственно в паренхиме мезодермального происхождения (мезенхиме);

2) пищеварительная система представлена либо замкнутым пищеварительным мешком, состоящим из глотки и кишечника без анального отверстия, либо отдельными пищеварительными клетками или их скоплениями, свободно лежащими в мезенхиме;

3) нервная система состоит из одного-двух нервных узлов (ганглиев) в передней части тела и продольных нервных стволов, связанных поперечными кольцевыми перемычками — коннективами;

4) кровеносная и дыхательная система отсутствуют;

газообмен происходит непосредственно через поверхность тела; помимо аэробного дыхания, свойственного для свободноживущих форм, у паразитов отмечено анаэробное дыхание, при этом основным способом получения энергии служит гликолиз;

5) выделительная система представлена так называемыми протонефридиями — каналами, слепо начинающимися в мезенхиме и расположенными с двух сторон от предполагаемой оси симметрии, т. е. по бокам тела;

6) половая система за небольшим исключением гермаф-родитная, как правило, сложно устроена. Тип насчитывает около 12500 видов и включает четыре класса:

— турбеллярии, или ресничные черви;
— моногенетические сосальщики;
— трематоды;
— ленточные черви.

Приспособления к паразитическому образу жизни плоских червей:

1. Большая плодовитость (сотни тыс. яиц в сутки)

2. Сложный жизненный цикл

3. Органы прикрепления (присоски)

Органами прикрепления к хозяину являются присоски — мускулистые полые диски с шипиками, крючьями или без них. Количество присосок и местоположение их вариируют у разных видов. Одна — ротовая присоска окружает ротовое отверстие, другая или остальные присоски, если их несколько, оканчиваются слепо и не имеют никакого отношения к пищеварительной системе; лежат они на брюшной стороне тела. Близ переднего края брюшной присоски бткрывается половое отверстие. Выделительная пора (экскреторное отверстие) у эндопаразитов помещается обыкновенно на заднем конце тела.

Кутикула сосальщиков выделяется эпителиальными клетками, которые погружены в паренхиму паразита и не образуют сплошного эпителиального покрова. С поверхностью кутикулы они соединяются тонкими отростками. Между этими клетками иногда располагаются одноклеточные железы. Под кутикулой лежат мышцы, которые по направлению своих волокон диференцируются на три слоя: наружный — кольцевой, средний — диагональный и внутренний — продольный.

Вместе с кожными покровами эти слои образуют кожно-мускульный мешок, заполненный внутренними органами, дорзовентральными мышцами и особой сетеобразной соединительной тканью, лежащей везде в промежутках между органами; ее называют паренхимой. Присоски снабжены экваториальными, радиальными и меридиональными мышечными волокнами и являются специальными мышечными органами. Мышцы у сосальщиков гладкие.

4. Отсутствие органов пищеварения

Пищеварительный канал, по основным особенностям организации, соответствует гастроваскулярной пищеварительной полости кишечнополостных животных; вторичной полости тела (целома) у плоских червей нет; в связи «с этим нет и кровеносной системы. Органов дыхания также нет; органы выделения построены по протонефридиальному типу, т. е. состоят из внутренней замыкающей клетки с подвижным жгутом, свисающим в полость отходящего от клетки канала; такие каналы сливаются в более крупные и в конце концов открываются наружу.

Паразитизм

Формы паразитизма. Адаптации животных к паразитическому образу жизни.

Паразитизм – тип немутуалистических отношений между организмами разных видов, в которых один организм – паразит — получает односторонние преимущества за счет второго – хозяина.

Паразиты, это виды (животных), которые:

а) питаются за счет другого организма, не убивая его

б) обитают на- или в другом организме по меньшей мере часть своего жизненного цикла

в) морфологически, биохимически и биологически специфично адаптированы к питанию и обитанию на конкретном хозяине

г) причиняют своему хозяину вред

Классификация на основе особенностей жизненного цикла паразита:

ü Облигатный паразитизм – все особи вида ведут паразитический образ жизни

ü Факультативный паразитизм – особи вида могут вести как паразитический, так и свободноживущий образ жизни.

Переход к паразитированию осуществляется при благоприятствующем стечении обстоятельств

ü Ложный паразитизм – способность свободноживущих организмов в течении некоторого времени жить внутри другого организма (без формирования специальных адаптаций)

Классификация на основе особенностей локализации паразита в/на теле хозяина:

ü Эктопаразиты — обитают на поверхности тела хозяина, контактируя с внешней средой

Гемофаги – питаются кровью хозяина

Кератофаги – питаются клетками рогового слоя кожи хозяина

Эндопаразиты – обитают внутри тела хозяина, не контактируя с внешней средой

Экстрацеллюлярные эндопаразиты – обитают в полостях сосудов и органов, между волокнами тканей хозяина

Интрацеллюлярные эндопаразиты – обитают внутри клеток тела хозяина

ü Мезопаразиты – обитают на границе двух сред

Классификация на основе продолжительности паразитирования:

ü Стационарный паразитизм — паразит находится на теле хозяина продолжительное время или всю жизнь

Постоянный стационарный паразитизм – все стадии жизни паразита проходят на теле хозяина

Периодический стационарный паразитизм – отдельные стадии жизни паразита проходят на теле хозяина

Личиночный паразитизм – вид с паразитической личинкой Имагинальный паразитизм – вид с паразитическим имаго

Временный паразитизм – паразит кратковременно связан с телом хозяина

Классификация на основе степени специфичности паразита:

ü Моноспецифичные – способны питаться на хозяевах одного конкретного вида

ü Олигоспецифичные – способны питаться на хозяевах нескольких близких (родственных) видов

ü Полиспецифичные – способны питаться на различных хозяевах

Особые случаи паразитизма:

ü Эпипаразитизм – паразитирование на другом паразитическом животном

Гиперпаразитизм (сверхпаразитизм) – отношения, возникающие между эпипаразитом и паразитом первого порядка (хозяином эпипаразита)

ü Социальный паразитизм – использование паразитом социальных отношений, типичных для их хозяев

ü Паразитоиды – организмы, паразитирующие в теле хозяина, что приводит к его обязательной смерти

ü Внутривидовой паразитизм – паразитирование (обычно) молодых особей на взрослых особях своего же виды

Разнообразие форм паразитизма

ü Одиночный паразитизм – паразитирование в одном хозяине единичной особи паразита

ü Мультипаразитизм – паразитирование в одном хозяине нескольких особей паразитов одного или нескольких видов

ü Адельфопаразитизм – использование в качестве хозяина особей своего же вида

Паразитизм с перезаражением – многократное (повторное) заражение одного хозяина, приводящее к увеличению численности паразитов сверх предела выносливости хозяина

Условие возникновение паразитизма – существование необходимых преадаптаций у одного из свободноживущих симбионтов, вступивших во взаимодействие

Классификация на основе функции хозяев в прохождении разных стадий онтогенеза паразитов:

ü Основной/окончательный/дефинитивный хозяин – животное, в или на котором происходит половое размножение паразита

ü Промежуточный/вторичный хозяин – животное, в или на котором происходит бесполое или партеногенетическое размножении паразита

ü Хозяин-вектор – переносчик паразита, в организме которого проходят некоторые стадии развития паразита (может быть основным или промежуточным хозяином)

ü Транспортный/паратенический хозяин – потенциальный промежуточный хозяин, в котором не происходит размножения паразита (используется паразитом только для обеспечения попадания в организм основного хозяина)

ü Резервуарный хозяин (1) – хозяева, в которых личинки паразита могут накапливаться, увеличивая свою численность, но который не является обязательным в жизненном цикле паразита

ü Резервуарный хозяин (2) — животное, которое является хозяином для паразита, также патогенного для людей

ü Дополнительный хозяин – организм, становящийся объектом нападения лишь при массовом размножении паразитов или при случайном заражении

ü Вставочный хозяин – паратенический хозяин (в некоторых случаях)

Предпочитаемые места обитания паразитов в позвоночных животных:

Пищеварительная система 2. Кровеносные сосуды 3. Дыхательная система 4. Целом

Предпочитаемые места обитания паразитов в беспозвоночных животных:

1. Пищеварительная система 2. Гемоцель 3. Ткани органов

АДАПТАЦИИ К ПАРАЗИТИЧЕСКОМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ.

Переход к паразитическому образу жизни сопровождается появлением у паразитов ряда адаптации, облегчающих их существование, развитие и размножение в специфических условиях организма Однако некоторые приспособления являются абсолютно универсальными: высокая плодовитость и особенности половой системы. 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. 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.

Некоторые паразиты из типа простейших приобретают способность к множественному делению — шизогонии, когда из одного паразита может образоваться более 1000 дочерних особей, в результате которой из одной особи могут образоваться десятки тысяч организмов следующего поколения.

Практически у всех эктопаразитов и паразитов, обитающих в полостных органах, имеются адаптации для прикрепления к телу хозяина. Они встречаются у простейших (присасывательные диски лямблии), у гельминтов (присоски, шипики, крючья плоских червей, хитинизированный ротовой аппарат ряда круглых червей) и паразитических членистоногих (своеобразные конечности)

Эндопаразиты, обитающие в полостных органах, имеют покровы, обладающие антиферментными свойствами, быстро регенерирующие либо вообще непроницаемые для ферментов хозяина.

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.

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.

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.

Паразитические черви

Паразитические черви, или гельминты, принадлежат к нескольким самостоятельным типам червей: плоским, круглым, скребням.

Относительно небольшое число видов поселяется на коже и жабрах рыб как эктопаразиты. Большинству гельминтов свойственна строгая приуроченность как к виду хозяина, так и к месту обитания в его организме.

Несмотря на значительные морфологические отличия, гельминты составляют единую экологическую группу.

Все они объединены характером конвергентно возникших у них адаптаций к той своеобразной среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина. Приспособления к паразитическому образу жизни касаются изменений строения, физиологических особенностей и образа жизни не только паразита, но и хозяина. Изменения строения паразита по сравнению со свободноживущими предками сводятся к исчезновению органов, не требующихся в новых условиях существования, и к возникновению или преобразованию органов, связанных с особенностью жизни в теле хозяина.

Главнейшие из них следующие:

Невысокая эффективность этого типа энергетического обмена компенсируется практически не иссякаемыми запасами углеводов, поставщиком которых является пища хозяина, и отсутствием затраты энергии на движение;

Циклы со сменой хозяев препятствуют чрезмерному накоплению паразитов в организме одного хозяина, что может привести к его гибели, а также способствуют расселению паразитов.

Паразитические черви. Приспособления к паразитизму у червей

Паразитические черви, или гельминты, принадлежат к нескольким самостоятельным типам червей: Плоским, Круглым, Скребням.

Относительно небольшое число видов поселяется на коже и жабрах рыб как эктопаразиты. Большинству гельминтов свойственна строгая приуроченность как к виду хозяина, так и к месту обитания в его организме.

Несмотря на значительные морфологические отличия, гельминты составляют единую экологическую группу.

Все они объединены характером конвергентно возникших у них адаптаций к той своеобразной среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина.

Главнейшие из них следующие:

Невысокая эффективность этого типа энергетического обмена компенсируется практически неиссякаемыми запасами углеводов, поставщиком которых является пища хозяина, и отсутствием затраты энергии на движение;

Паразитические черви, или гельминты, принадлежат к нескольким самостоятельным типам червей: плоским, круглым, скребням.

Относительно небольшое число видов поселяется на коже и жабрах рыб как эктопаразиты.

Большинству гельминтов свойственна строгая приуроченность как к виду хозяина, так и к месту обитания в его организме. Несмотря на значительные морфологические отличия, гельминты составляют единую экологическую группу.

Все они объединены характером конвергентно возникших у них адаптаций к той своеобразной среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина.

Главнейшие из них следующие:

Невысокая эффективность этого типа энергетического обмена компенсируется практически не иссякаемыми запасами углеводов, поставщиком которых является пища хозяина, и отсутствием затраты энергии на движение;

Источник

Адаптации к паразитическому образу жизни. Основные тенденции

Переход к паразитическому образу жизни сопровождается появлением у паразитов ряда адаптаций, облегчающих их существование, развитие и размножение в специфических условиях организма хозяина. Разнообразие форм паразитизма, различное систематическое положение паразитов (их принадлежность к разным отрядам, классам и типам), а также обитание их в разных органах и системах хозяина обусловливают и многообразие этих адаптаций. 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. Особенно это характерно для сосальщиков, личинки которых размножаются партеногенети- чески, а у некоторых ленточных червей — внутренним или наружным почкованием.

Некоторые паразиты из типа простейших приобретают способность к множественному делению — шизогонии, когда из одного паразита может образоваться более 1000 дочерних особей, или к спорогонии, в результате которой из одной особи могут образоваться десятки тысяч организмов следующего поколения. Практически у всех эктопаразитов и паразитов, обитающих в полостных органах, имеются адаптации для прикрепления к телу хозяина. Они встречаются у простейших (присасывательные диски лямблий), у гельминтов (присоски, шипики, крючья плоских червей, хитинизированный ротовой аппарат ряда круглых червей) и паразитических членистоногих (своеобразные конечности) (рис. 19.4).

Эндопаразиты, обитающие в полостных органах, имеют покровы, обладающие антиферментными свойствами, быстро регенерирующие либо вообще непроницаемые для ферментов хозяина. Паразиты, живущие в тканях, часто там инкапсулируются (рис. 19.5).

Эктопаразиты, питающиеся кровью, имеют колюще-сосущий ротовой аппарат, а также сильно растяжимый хитиновый покров, а часто и разветвленную пищеварительную трубку (рис. 19.6), антикоагулянтные свойства слюны и консервантные свойства ферментов пищеварительной системы.

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.

Рис. 19.4. Органы прикрепления паразитов.

Присасывательные диски у инфузории (А) и лямблии (Б), (указаны стрелками), сложная присоска (В) и кутикулярные шипики на коже (Г) у сосальщиков, крючья и сложные присоски на головках ленточных червей (Д,Е, Ж), конечности, служащие для прикрепления, у ракообразного (3) и насекомого (И)

Глава 19. Медицинская паразитология. Общие вопросы

Рис. 19.5. Личинка трихинеллы, инкапсулированная в мышце

Пищеварительная система пиявки.

Рис. 19.7. Приспособления, служащие для проникновения в организм хозяина.

1 — слепые выросты кишечника

А — простейшее токсоплазма; Б — церкарий — личинка кровяного сосальщика.

1 — коноид, 2 — колющие стилеты, 3 — хвостовой отдел тела — орган активного перемещения в поисках хозяина

Эндопаразиты, активно отыскивающие хозяина, обладают органами ориентации в среде, используемыми для поисков хозяина (светочувствительные глазки, термо- и хеморецепторы), и органами передвижения (рис. 19.7).

Все паразиты, развивающиеся со сменой хозяев, используют в качестве таковых виды, связанные между собой непосредственными пищевыми взаимоотношениями или обитающие с ними в одной среде. Большинство промежуточных хозяев являются источником питания для основных. Другой распространенный путь попадания паразита в организм хозяина — это использование многочисленных переносчиков, которые обеспечивают не только постоянную циркуляцию паразитов в экологических системах, но и их широкое расселение.

Высшей степенью адаптаций 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. Высокая температура больных паразитарными заболеваниями, распространяющимися с помощью кровососущих членистоногих, привлекает переносчиков нередко с больших расстояний и также оказывается полезной для паразитов.

Часто жизнедеятельность паразитов оказывается синхронизированной 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 (см. разд. 21.1.1.2). Если в циркуляцию паразита включены несколько хозяев, то наблюдаются их взаимные адаптации, оказывающиеся выгодными паразитам и обеспечивающие его эффективное развитие. Так, выход микрофилярий в кровеносные сосуды человека происходит в часы суток, соответствующие периоду максимальной активности кровососущих насекомых, являющихся их переносчиками (см. разд. 21.2.1.2).

Нередко паразиты даже модифицируют поведение одних хозяев таким образом, что в результате облегчается их попадание к другим. Так, рыбы, пораженные личинками ленточных червей, плавают в основном у поверхности воды и чаще вылавливаются рыбаками и хищными животными. Ленточные черви, использующие в качестве промежуточных хозяев копытных животных, снижают их жизнеспособность, и, таким образом, хищники поедают их в первую очередь.

Сосальщики, заражающие травоядных животных и человека через случайное проглатывание насекомых, вызывают обездвиживание последних, облегчающее им попадание в пищеварительный тракт хозяина (см. раздел 21.1.1.3. с. 683).

Одновременно с перечисленными признаками свойства паразитов переживать неблагоприятные условия внешней среды являются также несомненными адаптациями к паразитизму. Большинство простейших, заражение которыми происходит без участия переносчиков, во внешней среде способны инцистироваться. Яйца большинства гельминтов обладают феноменальной устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Капсулы с личинками трихинелл переносят не только промораживание, кипячение, но и многократное прохождение через пищеварительную систему рыб, земноводных, птиц, насекомых и ракообразных, не теряя жизнеспособности.

Для большинства паразитов, переживших нахождение во внешней среде или в промежуточном хозяине в покоящихся стадиях и попавших в организм окончательного хозяина, существует комплекс условий, являющийся сигналом к началу активной жизнедеятельности. У млекопитающих он часто неспецифичен: это температура тела около 37 °С, водная среда и высокая ее кислотность, а также наличие ферментов желудочного сока. Такие условия характерны для желудка любого млекопитающего, поэтому цисты, яйца и другие инвазионные стадии паразитов, обитающие у разных млекопитающих, могут, попадая в желудок человека, начинать развитие. Некоторые из них проходят лишь часть цикла и, не находя специфических условий, гибнут, успевая, однако, привести к тяжелым последствиям (см. разд. 21.2.1.3).

Указанные особенности паразитов, общие для многих из них, не состоящих в родстве, возникли в разных их группах независимо друг от друга, иллюстрируя конвергентный характер эволюции организмов разных видов, классов и типов, адаптирующихся к сходным условиям.

Источник