Виды и особенности паразитизма

2

Виды и особенности паразитизма

Глисты, блохи, вши, клещи... Паразиты, доставляющие массу неприятностей. Ими легко заразиться и от них трудно избавиться. Они избегают открытых мест и солнечного света. А когда все же попадаются нам на глаза, вызывают брезгливость и отвращение своим видом и изощренными приспособлениями для удержания на теле или внутри него, для сосания крови или прогрызания тканей, для откладки несметного количества яиц... Одна мысль о них заставляет содрогаться от омерзения...

Тем не менее, биология паразитов, их строение и образ жизни изучаются в тысячах и тысячах лабораторий по всему миру, им посвящено несметное количество научных работ. Цель этих исследований одна - найти средства для борьбы с существами, наносящими ущерб нашему здоровью, здоровью домашних животных, уничтожающими урожай и распространяющими опасные заболевания. Однако вникая в тайны никем не любимых существ, ученые не могут не признать, что за миллионы лет эволюции многие паразиты приобрели приспособления, доведенные до совершенства, а подчас и находящиеся вне понимания современной науки. Все совершенное красиво - относится ли этот известный афоризм к глистам или пиявкам?

В сельскохозяйственном научном центре в Белтсвилле (Beltsville), штат Мэриленд, размещается «Национальная коллекция паразитов» США (US National Parasite Collection) - здесь в банках со спиртом хранятся представители тысяч и тысяч видов паразитов - червей, членистоногих и других животных.

Особенно впечатляют ленточные черви (класс Cestoda, тип плоских червей), достигающие порой гигантских размеров. Например, широкий лентец (Diphyllobothrium latum), может достигать 10 м, а по некоторым данным - и до 15 и 20 м в длину! Взрослые лентецы проводят всю свою жизнь в пищеварительном тракте хозяина - наземного млекопитающего, питающегося рыбой, удерживаясь в кишечнике с помощью специальных крючьев и присосок на голове. Но ни рта, ни пищеварительной системы у лентецов нет - питательные вещества из кишечника хозяина они просто всасывают всей поверхностью своего тела.

От головы (сколекса) червя постоянно нарастает цепочка сегментов тела, в каждом из которых есть органы размножения. По мере созревания в них развиваются яйца, которые выходят из организма хозяина. Дальше яйца попадают в воду, где из них выходят крохотные личинки, которые должны быть проглочены водным рачком циклопом. В организме рачка личинка проходит метаморфоз и «ожидает» следующего хозяина - съевшей циклопа рыбы. Из ее кишечника лентец пробирается в мышцы или внутренние органы и превращается там в червячка длиной 1-1,5 см. Теперь все зависит от того, съест ли рыбу какой-нибудь хищник. И если съест, то в его кишечнике на долгие годы поселится червь, растущий и растущий в длину и поглощающий почти все питательные вещества, полученные хозяином.

Коллекция паразитов в Белтсвилле насчитывает более 100 000 экземпляров - от микроскопических одноклеточных организмов до гигантских ленточных червей из кишечника китов.

Широкий лентец - обычный паразит человека. Поблизости к нам он чаще всего встречается в северных районах России и в Сибири, где существует обычай употреблять в пищу строганину из сырой рыбы.

Личинки паразитических червей развиваются и в мясе морских рыб - таковы, например, гельминты рода Anisakis. Их жизненный цикл, как и у лентеца, включает трех хозяев - рачка, рыбу и поедающего ее тюленя или кита. Так что развитие в организме человека будет для них тупиковым - ведь яйца червей вряд ли вновь попадут в морскую воду. Однако жертве, пораженной анисакиозисом - заболеванием, вызываемым этими червями и сопровождающимся болями в животе, как от аппендицита, от этого не легче...

Некоторые паразиты, хотя и питаются выделениями своего хозяина, практически не наносят ему ущерба. Такая форма отношений является переходной между паразитизмом и комменсализмом - сожительством, от которого один из участников получает пользу, а второму оно практически безразлично. Например, представители простейших, жгутиконосцы опалины, добывают себе пропитание из содержимого заднего отдела кишечника лягушки. Два вида клещей живут на коже лица человека, прячась в сумках волосяных фолликулов - мысль об этом, наверное, неприятна, но большинство из нас просто не догадываются о существовании этих ничем не проявляющих своего присутствия сожителей.

Однако значительное число созданий, помещенных в банки в музее Белтсвиллского центра, - по-настоящему опасные паразиты, причиняющие своим жертвам тяжелые страдания, а подчас и приводящие к смерти.

Наиболее известны простейшие из рода Plasmodium, вызывающие малярию. Под микроскопом они выглядят как крошечные серповидные объекты или мелкие шарики, усеянные красными ядрами. Каждый год малярией заболевает не менее 2 млн. человек.

Каждый созревший членик широкого лентеца содержит как мужские, так и женские половые органы, очертаниями напоминающие изящные японские иероглифы. Как раз в Северной и Восточной Азии широко распространены традиции употребления в пищу сырой рыбы, в тканях которой часто находятся личинки лентеца, только и ожидающие своего окончательного хозяина - рыбоядного хищника. Или любителя строганины или суши.

Заразиться паразитическими червями можно, поев сырого мяса и морской рыбы. «Законными» хозяевами морских гельминтов являются водные млекопитающие - тюлени и дельфины.

Кровяные двуустки (Schistosoma haematobium) - плоские черви из класса дигенетических сосальщиков (Trematoda) - поражают около 200 млн. человек ежегодно. Эти небольшие - 1-2 см в длину - тонкие раздельнополые черви обитают в кровяном русле человека, в основном в области брюшной полости, и откладывают яички в стенках сосудов мочевого пузыря. Яйца паразита выходят в полость пузыря и с мочой выводятся наружу. Здесь они должны попасть в воду, а потом - в тело брюхоногого моллюска. Созревшие личинки вновь выходят в воду и заражают купальщиков, активно вбуравливаясь в их кожу. Заражение кровяной двуусткой приводит к тяжелым заболеваниям кишечника, печени, почек, мочевой системы...

Кровяная двуустка - тропический червь, к счастью, не знакомый жителям нашей страны. Наши купальщики могут столкнуться только с ее родственниками, паразитирующими на птицах. Купание в стоячих водоемах, по берегам которых селятся утки, может привести к сильному кожному зуду и волдырям. Причина этого - множество личинок двуусток, вбуравливающихся в кожу. В дальнейшем личинки, проникшие в «не того» хозяина, погибают, однако перед этим успевают выделить раздражающие вещества, так что зуд может продолжаться несколько дней и иногда сопровождается общим недомоганием и высокой температурой.

Круглые черви

Практически неизвестны в Беларуси и свайники, или кривоголовки, - представители рода Ancylostoma - и близкие к ним некаторы (Necator) - представители типа круглых червей, вызывающие заболевание под названием «бледная немочь». Эти небольшие - 0,5-1,5 см в длину - черви живут в тонком кишечнике человека, вбуравливаясь в его стенки и питаясь кровью. Результатом становится раздражение пищеварительного тракта, а при сильном заражении - общее ослабление организма и анемия, часто заканчивающиеся смертью. Бледной немочью заражаются миллионы людей ежегодно, и около 100 тыс. человек в год погибают от этого заболевания. Яички, отложенные червями, выходят наружу, личинки некоторое время развиваются в почве, а потом активно внедряются в кожу человека. Анкилостомы распространены в тропических и субтропических странах, в том числе и в Южной Европе, и обычно поражают людей, связанных с земляными или сельскохозяйственными работами. Иногда очаги бледной немочи возникают в земляных шахтах и выработках.

Разнообразие паразитов огромно. Среди них есть и мельчайшие создания, проводящие свою жизнь внутри клеток других организмов, и многометровые ленточные черви. Некоторые живут на поверхности тела своего хозяина, другие проникают под кожу, в мышцы и внутренние органы. Ряд видов паразитических червей, а также личинки наездников и некоторых мух развиваются внутри тела гусениц и других насекомых, медленно переваривая их изнутри и съедая в конце концов целиком. Остаются только мозг и сердце, каким-то непостижимым образом работающие и до последнего момента поддерживающие жизнь в теле жертвы.

Некоторые паразиты характеризуются крайне высокой степенью специализации в отношении хозяина. Свиной цепень (Taenia sollium) достигает половой зрелости только в организме человека. Известен вид плоских червей, который может жить только на первой жаберной дуге одного вида трески. Один вид мексиканских попугаев является хозяином, по крайней мере, 15 видов пухоедов, каждый из которых паразитирует только на определенной части определенных перьев. Другие виды - те же комары или пиявки не столь разборчивы. А среди блох, например, есть как «узкие специалисты», так и «специалисты широкого профиля», не брезгующие кровью разнообразных животных.

Ряд паразитов всю свою жизнь проводит в тесной связи с хозяином. Но некоторые питаются за его счет только в течение определенного времени - таковы, например, самки комаров, которым кровь необходима для откладки яиц. Личинки же комаров развиваются, мирно поглощая мертвую органику в лужах и прудах. Многие виды паразитических червей, подобно широкому лентецу, о котором говорилось выше, хоть и являются паразитами на всех стадиях своего жизненного цикла, не раз и не два меняют хозяев, которыми могут быть представители самых разных групп животного мира. Соответственно, и паразит может самым фантастическим образом менять свой облик, приспосабливаясь тому или иному образу жизни.

Однако такой жизненный цикл резко снижает шансы каждой особи найти окончательного хозяина. С позиций паразитов, хозяин - это чудесный, но маленький остров в бескрайнем негостеприимном океане. Добраться до острова не погибнув - очень нелегкая задача. Неудивительно, что паразитические организмы, как правило, отличаются чрезвычайной плодовитостью. Круглые черви могут произвести на свет до 200 000 яиц в день, некоторые ленточные - более миллиона.

Кроме того, паразиты используют и другие способы, помогающие им отыскать «свой остров». Некоторые паразитические осы, например, ищут своих хозяев по запаху, улавливая в воздухе мельчайшие концентрации химических веществ - феромонов, которые распространяют жуки во время размножения.

Интересны приспособления дигенетического сосальщика (Leucochloridium), паразитирующего в кишечнике насекомоядных птиц. Яйца паразита, вышедшие наружу, попадают на траву и поедаются мелким наземным брюхоногим моллюском янтаркой. Развивающаяся внутри улитки личинка размножается и образует, в конце концов, своебразный мешок, наполненный молодыми двуустками, - спороцисту. Края этого мешка проникают в щупальца улитки, которые от этого раздуваются, приобретают яркую окраску и начинают ритмически сокращаться. Птицы принимают такие щупальца за насекомых и склевывают их...

Еще один вид дигенетических сосальщиков паразитирует в кишечнике рыб - обитателей коралловых рифов. Личинки этого червя развиваются на колониях коралловых полипов, образуя на определенной стадии яркие розовые наросты на поверхности рифа. Как и в предыдущем случае, рыбы принимают эти наросты за нечто съедобное и скусывают их.

Известны и гораздо более сложные приспособления, благодаря которым паразиты могут совершенно непостижимым образом влиять на поведение своих хозяев. Паразитические черви, развивающиеся в тараканах, делают этих насекомых менее подвижными и осторожными. Тем самым они увеличивают возможность того, что таракана съест какой-нибудь зверек - окончательный хозяин паразита.

Ильные улитки, обитающие на заболоченных низинах Атлантического побережья США, вдруг начинают целыми стаями взбираться на вершины сухих песчаных дюн... Там из их тела выходят личинки паразитических червей, которые проникают в следующих хозяев - членистоногих, называемых песчаными блохами. Окончательный хозяин паразита - птица, склевавшая «песчаную блоху». Вместе с ее экскрементами яйца червя попадают на заболоченное место и поедаются улитками. Но улитки и «песчаные блохи» - обитатели совсем разных биотопов. И паразиты «устраивают им встречу», каким-то образом побуждая несчастных моллюсков покидать привычные для них места обитания.

Довольно регулярно паразиты, будучи зависимыми от состояния своего хозяина, проявляют своеобразную заботу о его здоровье. В этом отношении совершенно удивителен пример одного вида клещей, паразитирующего на органах слуха ночной бабочки Leucania.

Слух для этой бабочки - очень важное чувство. С помощью своих «ушей» насекомое улавливает ультразвуковые сигналы, издаваемые охотящимися летучими мышами, и таким образом спасает свою жизнь. Так вот, все клещи, поселившиеся на бабочке, скапливаются только с одной стороны, оставляя другое «ухо» нетронутым и таким образом сохраняя своему хозяину шанс избежать смерти в зубах хищника. Ведь гибель бабочки в равной мере невыгодна и клещам! Видимо, уже поселившиеся на насекомом паразиты посылают своим вновь прибывающим собратьям запаховый сигнал - «занимайте только это ухо».

Формы паразитизма чрезвычайно разнообразны. Не следует забывать и о паразитических растениях и грибах.

Всем известна кукушка - птица, для которой характерен гнездовой паразитизм. Широко распространен у птиц и клептопаразитизм - ситуация, когда одно животное поджидает в засаде удачливого охотника и отнимает у него добычу. Существует понятие социального паразитизма - он известен у некоторых муравьев, похищающих в набегах куколки других видов и превращающих вылупившихся из них особей в своих «рабов», обслуживающих совсем не родственную им семью. А бывает еще и внутривидовой паразитизм, хотя такое понятие и не однозначно. Известный пример - карликовый самец глубоководной рыбы удильщика, просто-таки прирастающий к телу самки и питающийся исключительно за ее счет.

В конечном итоге оказывается, что из более чем 1,5 млн. известных к настоящему времени видов организмов по крайней 2/3 являются в той или иной степени паразитами! А остальные, соответственно, их жертвами...

О гнездовом паразитизме на примере кукушки

Одна из самых интересных особенностей биологии кукушки -- “гнездовой паразитизм”, подкладывание яиц в чужие гнезда, при котором все заботы по насиживанию и выкармливанию птенца выполняют “приемные родители”. Эта замечательная черта жизни кукушек известна была уже древним грекам, однако только за последние десятилетия собраны над ней особенно ценные наблюдения. Каждая самка кукушки занимает определенный участок, на котором высматривает гнезда птичек. При этом одни кукушки пользуются, например, гнездами только белых трясогузок, другие -- только коньков, третьи -- камышевок; ученые считают, что все кукушки делятся на особые “биологические племена”, каждое из которых приспособилось паразитировать у определенных “хозяев” -- видов мелких птиц. В Европе кукушки подбрасывают яйца нескольким десяткам видов, начиная от крошечных корольков и крапивников, кончая соловьями и стрижами, но из этого числа особенно сильно от паразитизма страдает всего видов двадцать.

Яйцо у кукушки начинает созревать после того, как она найдет у избранного вида птиц гнездо во время постройки. Яйцо находится в яйцеводе четыре-пять дней; за это время птицы успевают окончить постройку. Кукушка кладет яйца днем (в отличие от большинства других видов), что помогает ей улучать момент отсутствия хозяев гнезда. Она откладывает яйцо или прямо в гнездо, или на землю и потом переносит во рту до заранее замеченного места гнездования птиц-хозяев. Каждая кукушка кладет от 9 до 15 яиц (иногда свыше 20), с довольно большими промежутками, так что молодых кукушат можно найти в разные сроки лета. Яйца кукушки, по сравнению с ее величиной, очень малы и по своим размерам приближаются к яйцам птиц-хозяев. Они очень изменчивы по окраске, притом каждая самка кладет яйца только определенного цвета. Одна -- голубые, подбрасывая их в гнезда с яйцами того же цвета, другая -- серые, третья -- пятнистые. Например, в гнезде садовой славки найдено было (в Московской области) сероватое яичко этой птички длиной 23,6 миллиметра и сероватое яйцо кукушки -- 23,3 миллиметра; в гнезде конька три буроватых яичка этого вида и одно буроватое -- кукушки, специализировавшейся по паразитизму у коньков. Но бывают нередко исключения, когда, например, в гнезде конька или славки оказывается голубое яйцо кукушки.

Птиц, выкармливающих своих птенцов зернами (дубоноса, зеленушку), кукушка не тревожит, но иногда делает ту ошибку, что подбрасывает яйца синицам в слишком узкие дупла, откуда ее большой птенец выбраться не может и должен погибнуть.

Поисками чужих гнезд и подбрасываниям в них своих яиц (обычно но одному, реже по два) ограничиваются все заботы самки кукушкой о потомстве. Согреваемый наседкой зародыш развивается очень быстро: кукушонок выходит из яйца через двенадцать с половиной дней насиживания, то есть несколько раньше, чем вылупляются птенцы большинства наших мелких птиц. Кукушонок обгоняет в росте птенцов приемных родителей; в его жизни это имеет большое значение. Через десять-двенадцать часов после вылупления из яйца у него начинает развиваться особая потребность выбрасывания из гнезда разных предметов, прикасающихся к спине (в голой коже спины кукушонка имеется много чувствительных нервных окончаний). Попадет на спину теплое яичко, в котором уже шевелится птенчик, -- кукушонок поместит его в углубление на крестце и, придерживая крыльями, подползет к краю гнезда. Здесь, приподнявшись на ножках, упираясь головой в гнездо, голый, слепой разбойник резким толчком выбрасывает яйцо на землю. Так он поступает и с маленькими птенчиками. За первые три-четыре дня жизни, когда у кукушонка выражен этот рефлекс, птенец-приемыш успевает выбросить из гнезда все 5-10 яиц или птенцов своих хозяев. Мелких птенцов птицы кормят только в гнезде, поэтому все выброшенные детеныши погибают.

Если кукушка положит яйцо в гнездо с насиженной кладкой и кукушонок несколько отстанет в росте, то большинство птенцов или весь выводок остается в целости. Родителям стоит большого труда прокормить такую семью.

Кукушонок остается в гнезде около двадцати дней. Сперва он совершенно молчалив, позднее начинает громко пищать, непрерывно требуя корма. Пищит он и после вылета из гнезда, две-три недели пользуясь трудами приемных родителей. Странно бывает видеть большого, в рыжеватом оперении, хорошо летающего кукушонка, около которого неутомимо хлопочут две крошечные пеночки или мухоловки. Кукушонок в несколько раз больше их ростом, он разевает такой широкий рот, что, кажется, вот-вот проглотит птичку вместе с принесенными ею гусеницами. Бедной пеночке трудно дотянуться клювом до широкой глотки своего ненасытного питомца, -- так превосходит он ее по росту. Иногда можно видеть, как птичка садится кукушонку на плечи и сверху торопливо сует ему корм, спеша за новой добычей.

Прожорливость подрастающей кукушки очень велика. Известен случай, когда молодая птица этого вида, выкормленная в клетке, съела за день 18 ящериц, 39 больших зеленых кузнечиков, 3 куколки бабочки “мертвая голова”, 43 капустные гусеницы, 5 личинок майского жука, 4 пауков-крестовиков, 50 мучных червей и немалое количество муравьиных “яиц”.