група 17Т2

Біологія

Заняття№40

Тема: 

Адаптації  паразитів до мешкання в організмі хазяїна.

Відповідь організму хазяїна на оселення паразитів.

     У природі існує неймовірно велика різноманітність форм паразитизму. Якщо один організм обов’язково розвивається тільки на якомусь одному хазяїні, то це обов’язковий (облігатний) паразитизм. Якщо паразит лише інколи заражає якогось хазяїна (а хазяїв може бути декілька), то це необов’язковий (факультативний) паразитизм. За місцем паразитування в організмі хазяїна розрізняють екто- й ендопаразитизм. Ектопаразити – види, що оселяються на поверхні тіла хазяїна або в його порожнинах, пов’язаних із зовнішнім середовищем (наприклад, п’явки, коропоїди, кліщі, блохи, воші). Ендопаразити населяють клітини, тканини, внутрішні органи та порожнини тіла хазяїна. Так, внутрішньоклітинними паразитами є малярійний плазмодій, токсоплазма, тканинними паразитами – кров’яний сисун, трипаносома, в органах паразитують печінковий сисун, аскариди. Є навіть такі паразити, що заміщають цілий орган організму (язикова мокриця).
За часом перебування паразитів у тілі або на тілі господаря розрізняють тимчасових та стаціонарних паразитів. Тимчасові паразити вступають у контакт з хазяїном тільки під час живлення (наприклад, види-кровососи). Стаціонарні паразити характеризується тривалим або постійним перебуванням паразита на хазяїні й наявністю багатьох взаємних пристосувань (наприклад, ціп’яки).
Серед паразитичних форм відносин є й такі, за яких обов’язковою є загибель хазяїна. Ця форма паразитизму пошире-
на серед перетинчастокрилих, двокрилих, деяких грибів. Вони відкладають свої яйця в личинки комах або прони-
кають в їхнє тіло, після чого ці організми гинуть, не досягнувши зрілого стану. Цю групу називають паразитоїдами .
Існують також різні форми соціального паразитизму. Так, мурахи-амазонки викрадають лялечки інших мурах і виховують потомство як робочу силу, оскільки своїх робочих особин у них немає. Окремими його проявами є клептопа-
разитизм і гніздовий паразитизм. Клептопаразитизм полягає в тому, що одна тварина віднімає здобич у іншої. Наприклад, леопарди відбирають здобич у гепардів, гієни – у левів, фрегати відбирають рибу в бакланів або олуш, деякі види павуків живляться жертвами павуків-колопрядів.
Формою паразитизму є й надпаразитизм (гіперпаразитизм), що характеризується паразитуванням одного паразита в іншому. У цьому випадку надпаразит називається паразитом другого порядку, а його хазяїн – паразитом першого порядку. В деяких випадках на вторинному паразитує третинний паразит. Прикладами надпаразитизму є системи акантамеби – віруси – вірофаги, пес – кліщ лісовий – піроплазма, дуб – паразитична оса – рослина-паразит касіта ниткоподібна
Отже, у природі явище паразитизму має велику кількість проявів, що уможливлює успішне «співіснування» різноманітних живих організмів.

За останні десятиріччя уявлення про паразитизм значно розширилися завдяки успіхам молекулярної біології, генетики, популяційної екології, біохімії, імунології та ін. Зміцнилися уявлення про те, що суть паразитизму полягає не
лише в специфічних симбіотичних взаємовідносинах. Наукові дослідження розкривають його сильний вплив на геном організмів, їхню поведінку й формування захисних механізмів, існування й розвиток екосистем та еволюцію багатьох груп організмів. У чому ж полягає роль паразитизму й паразитів у природі?
Чинник стабільності біологічних угруповань. Ставлення до паразитизму як біологічного явища не має бути лише негативним. Так, паразити беруть участь у регуляції чисельності в популяціях хазяїна, не допускають вторгнення в
екосистеми нових видів, чим сприяють стійкості угруповань у часі.
   Ланка ланцюгів живлення. Паразити в екосистемах є консументами ІІ і ІІІ порядків, через це відіграють важливу роль у біологічному кругообігу речовин та енергії у біосфері
   Паразитизм як чинник біорізноманіття. На основі паразитизму формуються складні надорганізмові асоціації. Класичним прикладом таких асоціацій є лишайники, які утворені мікобіонтом (гриби) і фотобіонтом (зелені водорості, ціанобактерії), що виникли на основі паразитизму ймовірно наприкінці мезозою.
  Паразити як чинник еволюції. Так, за допомогою паразитів відбуваються горизонтальне перенесення генів, формування генів, відповідальних за імунні реакції, вплив на статевий добір, коеволюційні адаптації у системі «паразит –хазяїн» та ін.
Хвороботворний чинник. Паразитичні форми життя й організми спричиняють інфекційні та інвазійні захворювання, беруть участь у формуванні імунітету.
    Отже, паразитизм є одним із найдавніших й найпоширеніших явищ, що відіграє важливу роль в існуванні й розвитку біосфери.
ПАРАЗИТ – це організм, який живе на поверхні або в органах і тканинах інших видів організмів і використовує їх як джерело поживних речовин та місце проживання. Адаптації паразитів роблять їх однією з найуспішніших екологічних груп живих організмів.
Загальними адаптаціями бактерій-паразитів є здатність утворювати токсини для пригнічення життєдіяль-
ності хазяїна, швидке розмноження, наявність плазмід з генами стійкості до антибіотиків, утворення цист для
існування за несприятливих умов. Ще однією цікавою особливістю бактерій-паразитів є здатність деяких видів
маніпулювати собі на користь. Наприклад, шігела , яка є збудником дизентерії, здатна впливати на гени епітеліальних клітин слизової оболонки кишечнику й стимулювати утворення актинових ниток-філоподій та
спрощувати процес проникнення в ці клітини .
Гриби-паразити пристосовані жити на поверхні або в тілі свого хазяїна. Ці істоти утворюють величезну кількість спор і мають різні способи їхнього поширення. Є гриби-паразити, які вистрілюють свої спори на мух (наприклад, пілоболуси,які випускають спори зі швидкістю 25 м/с). А зооспори водних паразитичних грибів (наприклад, сапролегній) мають джгутики й можуть плавати. Гриби можуть виділяти отруйні речовини і вбивати клітини, а потім уже живитися їхнім вмістом (наприклад, опеньок темний). Для живлення у багатьох паразитичних грибів (фітофтори, борошнисторосяних грибів) утворюються гаусторії. Це видозмінені нитки міцелію, що проникають у клітини й поглинають поживні речовини. Для існування за несприятливих умов і поширення гриби утворюють склероції (на-
приклад, ріжкові гриби) у вигляді сплетення ниток міцелію.
Рослини-паразити також поділяють на екто- й ендопаразитів. Ектопаразити (омела, повитиця, вовчок) проникають в організм хазяїна за допомогою видозмінених коренів-гаусторіїв і висмоктують поживні речовини. За походженням цих видозмін розрізняють такі групи, як кореневі (вовчок, петрів хрест) і стеблові (повитиця,
омела) паразити. Ендопаразити переважно або повністю ростуть в організмі рослини-хазяїна, а залишають тіло
господаря лише для здійснення розмноження (наприклад, рафлезії)
Тварини-паразити мають найрізноманітніші адаптації, які полегшують існування в специфічних умовах
гостального середовища. «Ніде у тваринному світі не проявляються з такою силою пристосувальні реакції організмів, як у паразитів», – так писав один з відомих паразитологів В. О. Догель . Серед морфологічних адаптацій тварин виокремлюють: розвиток органів прикріплення (присоски у сисунів, гачки у стьожаків, кігтики у вошей), зменшення розмірів тіла для внутрішньоклітинного або тканинного паразитування (лейшманії, споровики), антиферментні покриви (наприклад, тегумент у плоских червів,кутикула аскариди), втрату органів або навіть систем органів (втрата травної й нервової систем у стьожаків). Прикладами фізіологічних адаптацій є анаеробне дихання у гельмінтів, антизсідальні властивості слини п’явок. Особливе значення для тварин-паразитів мають репродуктивні адаптації, якими є гермафродитизм, розвинута статева система й підвищена плодючість, наявність основного й одного
або декількох проміжних хазяїв, партеногенез на стадії личинок та ін.
   Отже, загальні адаптації паразитів спрямовані на отримання поживних речовин, перебування в організмі хазяїна та його зараження, пригнічення захисних можливостей, тимчасове перебування в зовнішньому середовищі тощо.

Серед найзагальніших ознак паразитизму виокремлюють зв’язок з організмом хазяїна, залежність від його поживних речовин та певний ступінь небезпеки для хазяїна (патогенність). У чому полягає сутність впливу паразитів?
  Механічні впливи виявляються у пошкодженні клітин, тканин й органів під час прикріплення, живлення, розвитку або міграцій паразита. Ці впливи призводять до порушення структури та функцій органів. Так, печінковий сисун може
спричиняти закупорення кишечнику або жовчних шляхів, личинки аскариди, проникаючи в кров, руйнують стінки кишечнику, трутовик спричиняє трухлявіння дерев.                                                                                                                Токсичний вплив здійснюють отруйні речовини (токсини) паразитів,що є продуктами їхньої життєдіяльності. Наприклад, токсини малярійного плазмодія, потрапляючи з еритроцитів у кров, провокують напади малярії.         Трофічний вплив пов’язаний з використанням паразитами поживних речовин цитоплазми, рідин внутрішнього середовища, перетравленої їжі травного каналу, що веде до виснаження організму хазяїна.                                 Алергічний вплив виявляється через виділення паразитами речовин-алергенів, що супроводжується алергічними реакціями.                                                                                                                                                                                             Сприяючий вплив паразити чинять на хвороботворні віруси та мікроорганізми, які за їхньою допомогою поширюються організмом або потрапляють в організм.Так, повитиця й попелиці переносять віруси рослин, москіти й комарі – твариноподібних паразитів.                                                                                                                                                   Етологічний вплив пов’язаний з маніпуляціями поведінки хазяїв, що здійснюється за допомогою хімічних речовин. Так, одноклітинний паразит токсоплазма примушує мишей шукати кішок, які бажають їх з’їсти, круглі черви-нематоморфи змушують цвіркунів кидатися у воду, щоб черв’як міг отримати доступ до води, плоский черв’як лейкохлоридій парадоксальний у щупальцях равликів нагадує гусеницю, чим привертає увагу птахів, які його проковтують .                                                                                                                                                                                               Репродуктивний вплив паразитів полягає в їхньомувпливові на розмноження. Так, краби під дією речо вин вусоногого рака сакуліни втрачають здатність до розмноження і навіть змінюють стать .

   Зазначимо, що вплив паразита на організм хазяїна може бути й позитивним. Наприклад, той самий краб, уражений
паразитом сакуліною, довго живе, люди, уражені паразитами, рідше страждають на алергічні хвороби, зокрема ядуху (астму), розсіяний склероз.
Отже, впливи паразитів на організм хазяїна відбуваються в різні способи, але зазвичай не викликають (окрім паразитоїдів) його загибелі.

    У процесі коеволюції у системі «паразит – хазяїн» утворилися взаємні адаптації, що забезпечують стійкість цієї системи. Як організм хазяїна відповідає на оселення паразитів?
Хазяїн – організм, який є середовищем існування для інших організмів. Організм хазяїна може забезпечувати паразитів їжею (трофічні зв’язки), простором для проживання (топічні зв’язки), притулком (фабричні зв’язки) та здійснювати поширення або переміщення їх самих або їхніх стадій розвитку (форичні зв’язки). З хазяїном може бути пов’язане усе їхнє життя або якась частина онтогенезу.
Вплив хазяїна на паразита після зараження відбувається на усіх рівнях організації й спрямований на пригнічення життєдіяльності паразита або його знищення.
• Молекулярні реакції пов’язані із підвищенням вмісту вільних радикалів,синтезом захисних ферментів, зміною активності системи антиоксидантів.
• Клітинні відповіді проявляються у збільшенні розмірів клітин, в яких локалізуються паразити (наприклад, кокцидій або грегарин), у новоутвореннях органел (формування вакуоль після проникнення мікроспоридій або для
розвитку токсоплазм), у апоптозі заражених клітин.
• Тканинні реакції у вигляді формування навколо паразита або його личинок сполучнотканинної капсули у тварин й людини, галів у рослин, яка ізолює паразита від тканин хазяїна, росту здорових тканин після враження рослин
попелицями.
• Організмові реакції є імунологічними й спрямовані на утворення в організмі хазяїна антитіл у відповідь на антигени паразита й формування вродженого або набутого імунітету.
• На популяційно-видовому рівні відбувається зменшення щільності популяцій, що знижує ризик зараження хазяїв.
Отже, вплив хазяїна на паразита відбувається на всіх рівнях організації й спрямований на запобігання зараженню, зменшення шкідливого впливу паразита або його знищення.

Завдання для самоконтролю
1. Хто такі паразити?

2. Наведіть приклади паразитів різних груп організмів.
3. Назвіть основні види впливів паразита на хазяїна.                                                                                                                                      4. Наведіть приклади різних видів впливу паразита на організм хазяїна.                                                                                                5. Хто такий хазяїн?                                                                                                                                                                                                    6. Наведіть приклади організмів у системі «паразит – хазяїн».                                                                                                                   7.Назвіть основні форми паразитизму.                                                                                                                                                                8.Наведіть приклади обов’язкових і необов’язкових паразитів.                                                                                                                  9. Чим ектопаразити відрізняються від ендопаразитів?