Эволюция паразитов и паразитизма под влиянием антропогенных факторов

Обновлено: 25.04.2024

I. Паразитология - экологическая дисциплина
Паразитология, в значительной степени, является экологической дисциплиной, т.к. предметом её изучения служит выявление взаимоотношений между паразитом и хозяином, их взаимного влияния и зависимости от факторов внешней среды. Основатель экологического направления паразитологии - В.А.Догель.
Популяции паразитов являются друг для друга и для популяций хозяев экологическими факторами, имеющими значение в определении направления их сопряженной эволюции. Так, популяция паразитов, способствующая повышению смертности в популяции хозяина , служит фактором отбора. Изучение взаимосвязи популяций паразитов с другими компонентами биогеоценоза, как биотических, так и абиотических, необходимо для успешной разработки программ профилактики паразитарных болезней.

II. Учение академика Е.Н. Павловского о природной очаговости болезней человека
Болезни, существующие длительное время на определенной территории в природе независимо от человека, называются природно-очаговыми.
В природных очагах могут циркулировать возбудители инфекций (бактерии, вирусы) и возбудители инвазий (паразиты). Циркуляция возбудителей поддерживается дикими животными, механизм передачи может быть трансмиссивным (японский энцефалит, трипаносомоз) и не трансмиссивный (альвеококкоз, дифиллоботриоз).
Человек заражается при попадании в природный очаг в его активном (валентном) состоянии. Валентность очага зависит от окружающей температуры, активности переносчиков. Чем выше окружающая температура, тем активнее переносчик. У переносчиков существует строгая зависимость между кровососанием, созреванием яиц, а следовательно темпом размножения - гонотрофический цикл.
Существование трансмиссивных природных очагов обеспечивается наличием трёх компонентов:
1.Источник возбудителя (больные животные или резервуарные хранители инфекций и инвазий).
2.Переносчик возбудителя (кровососущие членистоногие).
3.Восприимчивый организм (реципиент) - животные, чувствительные возбудителю или сохраняющие его в своем организме.
Например, в очаге клещевого энцефалита источником вируса могут являться различные млекопитающие, переносчиками являются иксодовые клещи, восприимчивыми организмами также являются различные млекопитающие.
В очаге нетрансмиссивной инвазии отсутствует переносчик, и возбудитель передается от источника инвазии через объекты окружающей среды (трава, почва, грибы, ягоды) или через промежуточных хозяев.
Изучение особенностей формирования и функционирования природных очагов позволяет выработать систему мероприятий по защите человека.
Мероприятия могут быть направлены на любое звено очага: на источник возбудителя, на переносчика (в трансмиссивном очаге) и на защиту человека (реципиента).

III. Понятие о ландшафтной паразитологии
Важной особенностью природно-очаговых болезней является территориальная приуроченность их к определенным географическим ландшафтам, c которыми связаны природные очаги. Ареал многих видов животных-источников возбудителей инфекций обусловлен географически (олени - в тундре, верблюды - в пустыне и т. д.), поэтому специфика ландшафта определяет территориальную приуроченность животных-хозяев и источников возбудителей многих природно-очаговых болезней.
Ландшафтная паразитология изучает связь природных очагов паразитарных заболеваний с определенными географическими ландшафтами. Понятие ландшафтная паразитология предложено Е. Н. Павловским. Например, очаги клещевого энцефалита приурочены к лесной и лесостепной зонам, очаги клещевого риккетсиоза - к степным ландшафтам, желтой лихорадки - к зоне влажных тропических лесов и т. д. Ландшафты, характерные для зоны тропического климата, наиболее благоприятны для существования паразитов. Природная среда, являясь местом естественного обитания паразитарной системы, оказывает непосредственное регулирующее влияние на каждый из ее компонентов, т. е. на популяцию паразита, на его биологических хозяев и на переносчиков.

IV. Изменение (сукцессия) паразитарных систем в условиях антропопрессии (под действием антропогенных факторов)
Формирование паразитофауны человека происходило и происходит из четырех источников:
1) перехода комменсалов, хищников или свободноживущих организмов к паразитизму
2) унаследования паразитов от своих предков ;
3) заимствования паразитов от других видов организмов, находящихся в одних биоценозах;
4) видообразования новых форм паразитов из ранее приспособившихся к паразитизму у данных хозяев

Паразитофауна - это совокупность паразитов, характерная для отдельного биогеоценоза. Паразитофауна формируется под влиянием факторов окружающей среды: биотических (наличие хозяев и переносчиков); абиотических (температура, ландшафт); антропогенных (социально-демографическая структура, санитарная культура населения). При сукцессии биогеоценоза, в частности, в условиях антропопрессии происходит и изменение паразитофауны. Качественные и количественные характеристики паразитарного загрязнения конкретного биогеоценоза отслеживаются с помощью паразитологического мониторинга. Например, для условий мегаполиса характерно неблагополучие потоксокарозу, шистосомозным церкариозам, токсоплазмозу, трихинеллезу.

Несмотря на то что в настоящее время для медицины существенно большее значение имеют онкологические, сердечно-сосудистые и респираторные заболевания, паразитарные и зоонозные болезни продолжают оставаться серьезной медицинской проблемой. Причины этого кроются в ускоренной эволюции возбудителей, переносчиков, резер-вуарных хозяев и биогеоценозов в целом, в первую очередь под действием комплекса антропогенных экологических факторов.

Хозяйственная деятельность человека в ряде случаев приводит к созданию новых комплексов условий, являющихся более благоприятными для существования очагов зоонозных заболеваний по сравнению с естественной природой даже в условиях урбанизации. Так, экологические обследования, проведенные в крупных городах тропического пояса, таких, как Гавана, Манила, Рио-де-Жанейро и др., показали, что многочисленные внутренние дворики, заросшие разнообразной декоративной растительностью, крытые галереи, балконы и затеняющие навесы, многочисленные мелкие водоемы и фонтаны, увлажняющие воздух, создают особо благоприятные условия для существования и размножения комара Aedes egypti — основного переносчика вируса желтой лихорадки (рис. 22.1). При этом возбудитель начинает циркулировать между людьми, минуя основной природный резервуар — диких приматов.

Таким образом возникают очаги заболевания городского типа. Анализ эпидемиологической обстановки городов Западной и Центральной Европы, а также СНГ показал, что в городских парках и пригородных зонах массового отдыха населения нередко создаются благоприятные условия для существования больших групп переносчиков и циркуляции различных возбудителей природно-очаговых и трансмиссивных заболеваний. Этому способствуют разнообразие ландшафтов, часто создающихся искусственно, богатство растительного покрова, наличие бродячих кошек и одичавших собак, искусственное привлечение в зоны отдыха диких животных — белок, оленей, лосей, лесных и водоплавающих птиц, являющихся кормовой базой кровососущих членистоногих.

Так, в большинстве городских и пригородных парков Праги обнаружены устойчивые популяции собачьего клеща Ixodes ricinus. В городских и пригородных стоячих водоемах таких городов, как Москва, выплаживаются комары, а в речках с быстрым течением (р. Уводь в г. Иванове, р. Салгир в г. Симферополе, р. Учан-Су в г. Ялта) — мошки сем. Simuliidae. Даже не будучи инвазированными патогенными для человека возбудителями, переносчики из этих популяций представляют для человека постоянную потенциальную опасность.

Большое значение для обогащения биогеоценозов паразитофауной, переносчиками трансмиссивных заболеваний, патогенными вирусами, бактериями и другими микроорганизмами имеет изменение хозяйственной деятельности человека в сельской местности. Террасирование горных склонов в тропических и субтропических странах с целью задержки воды и выращивания риса привело к расширению не только ареалов расселения комаров р. Anopheles, но и к распространению территорий малярийных районов в высокогорья.. Такая ситуация произошла в Непале, Индонезии, в странах Индокитая.

Горное и степное отгонное животноводство резко увеличивает кормовую базу аборигенных кровососущих членистоногих и способствует появлению новых природных очагов трансмиссивных заболеваний. Широко известны природные очаги клещевого энцефалита в Болгарских Родопах и в Словенских Альпах, возникшие и поддерживающиеся благодаря сезонному выпасу коз и овец на горных пастбищах.

Нередко к появлению новых очагов приводит и изменение жизненного уклада населения. Переход жителей зоны влажных тропических лесов Африки от присваивающего к производящему типу хозяйствования: возникновение плантаций бананов, ананасов, кофе и пряностей на месте девственных лесов — часто сопровождается устойчивым повышением заболеваемости населения желтой лихорадкой. Это связано с улучшением условий обитания и размножения комара Aëdes egypti на сельскохозяйственных плантациях по сравнению с лесными биогеоценозами.

Ухудшению паразитологической обстановки может способствовать и деятельность человека по преобразованию ландшафтов. Так, широко известно возникновение новых очагов мочеполового шистосоматоза на берегах Асуанского водохранилища в результате того, что население пустыни, занимавшееся ранее овцеводством и верблюдоводством, стало активно контактировать с водой, выращивая овощи, рис и ловя рыбу. В прибрежных мелководных зонах водохранилища создались благоприятные условия для развития промежуточных хозяев шистосом — моллюсков родов Planorbis, Bullinus и др. Этих факторов оказалось достаточно для интенсивного заражения населения. Сходная ситуация возникла в бассейне р. Вольта в Западной Африке, где в результате ирригационных работ возникли слабопроточные водохранилища, вследствие чего участилась заболеваемость населения дракункулезом.

Расширению ареала распространения паразитических видов может способствовать создание человеком и некоторых промышленных объектов. Так, анкилостомиды, будучи представителями тропической и субтропической фауны, встречаются также за пределами зон теплого влажного климата в шахтах с высокой температурой и влажностью при условии загрязнения горных пород органическими веществами.

Широкие перемещения человека по территории планеты неоднократно приводили к заселению паразитами новых территорий и созданию новых очагов трансмиссивных заболеваний. Один из самых интересных примеров этого — обнаружение 23 марта 1930 г. в водоеме вблизи бразильского города Натала около 2000 личинок комара Anopheles gambiae, не встречавшегося ранее в Америке. В Западной Африке этот вид является одним из основных переносчиков возбудителей малярии. На протяжении ближайших лет этот африканский комар размножился в Южной Америке, и уже в 1937 г. начались эпидемии малярии, когда заболело около 100 000 человек, причем пятая часть из них умерла.

Анализ ситуации показал, что в 1930 г. из Африки в Бразилию прибыл быстроходный миноносец французского военно-морского флота. Место стоянки этого корабля в Бразилии находилось в 1 км от места выплода первых комаров. Несомненно, несколько экземпляров A. gambiae были занесены в Америку именно этим кораблем.

Современный способ перевозки грузов на любые расстояния в контейнерах предоставляет комарам и другим членистоногим необычайно благоприятные условия для расселения. Известна даже небольшая эпидемия малярии среди работников перегрузочного пункта парижского аэропорта Орли после открытия контейнеров, в которых находились зараженные комары. Выяснилось также, что имагинальные стадии насекомых легко переносят многочасовые перелеты на любые расстояния в салонах современных самолетов и, попав в благоприятные условия, могут образовывать новые популяции на большом отдалении от исходного ареала.

Еще большие возможности усложнения эпидемической ситуации связаны с теми, что паразиты и переносчики, как и любые объекты живой природы, способны эволюционировать, адаптируясь к меняющимся условиям. Наиболее простым примером является изменение биологии размножения некоторых видов комаров. Так, упоминавшийся уже несколько раз переносчик вирусов желтой лихорадки и лихорадки денге комар Aëdes egypti, размножающийся в природе в небольших стоячих водоемах и даже в дуплах деревьев, заполненных водой, в антропогенных условиях способен откладывать яйца и развиваться в старых консервных банках, в брошенных автопокрышках, в небольших лужах на полу, в подвальных и полуподвальных помещениях. Благодаря этому формируются особые синантропные популяции этого комара.

На строительстве Панамского канала в 1880—1888 гг. от желтой лихорадки погибло около 20 000 человек. Больных помещали в больницу, где ножки всех коек стояли в сосудах с водой, чтобы их не беспокоили ползающие насекомые. Эти сосуды оказались благоприятной средой для размножения комаров Aëdes egypti, которые получали возможность инфицироваться вирусом желтой лихорадки уже при первом кровососании. Таким образом, помещение больницы послужило дополнительным очагом распространения заболевания.

Другие виды комаров р. Aëdes, а также р. Culex в настоящее время создают устойчивые городские популяции в странах с умеренным климатом. В отапливаемых помещениях эти комары могут размножаться не только летом, но и в холодные месяцы года, не покидая при этом подвалов, квартир и учреждений. Естественно, что переход к синантропному образу жизни этих видов мог произойти лишь на базе широкого генетического полиморфизма в популяциях, способных исходно размножаться в очень мелких затененных водоемах с сильно загрязненной водой и с малой двигательной активностью имагинальных стадий.

Вырубка девственных тропических зарослей, где в кронах деревьев обитают определенные виды птиц, летучих мышей, обезьян и кровососущих членистоногих, слабо связанных с наземными участками биогеоценозов, приводит либо к быстрой гибели всего комплекса животных верхнего яруса леса, либо к адаптациям отдельных видов к меняющимся условиям. При этом у паразитических насекомых и клещей часто оказывается больше шансов выжить, чем у специализированных птиц и млекопитающих, питающихся плодами, семенами и листвой, — они могут перейти к питанию кровью человека и домашних животных. Адаптивная эволюция возбудителей трансмиссивных заболеваний диких животных может при этом привести к возникновению у человека новых, ранее не известных болезней. Так, вероятно, вирус желтой лихорадки был распространен до заселения Америки человеком среди примитивных обезьян, ведущих древесный образ жизни, а переносчиком его были в основном комары из р. Haemagogus. Освоение Америки человеком вызвало адаптации комаров р. Aedes к питанию человеческой кровью, а затем способствовало приспособлению вируса к обитанию у новых видов комаров и у человека.

Заселение Австралии европейцами, сопровождавшееся бурным развитием овцеводства, привело к заселению этого континента и комплексом паразитов, связанных в цикле развития с овцами. Некоторые из них, в частности печеночный сосальщик, адаптировались и к новым промежуточным хозяевам

Применение человеком инсектицидов и акарицидов является не менее эффективным фактором, обеспечивающим естественный отбор переносчиков, а следовательно, и возбудителей трансмиссивных заболеваний, чем создание благоприятных условий для их размножения и развития. Известно множество примеров возникновения популяций переносчиков, генетически устойчивых к действию ядохимикатов.

Увеличение контактов человека с природой и ее преобразование, в особенности в последнее время (освоение Сибири, девственных лесов бассейна Амазонки, высокогорий Центральной и пустынь Средней 297

Азии и Африки), процессы одомашнивания новых видов диких животных (пушные звери, декоративные птицы и рыбы, лабораторные млекопитающие и т. д.), а также обогащение естественных биогеоценозов за счет введения в них новых видов животных и растений могут способствовать активизации процессов адаптивной эволюции возбудителей паразитарных и переносчиков трансмиссивных заболеваний. Это может привести к увеличению количества паразитарных и инфекционных трансмиссивных и зоонозных заболеваний у человека.

Большую опасность для популяций человека представляют также паразиты, в разных зонах Земного шара использующие разных основных хозяев. Так, сосальщик Metagonimus yokogawaiхорошо известен как паразит человека в бассейне среднего течения р. Амур. Этот же вид описан на территории Румынии, где он паразитирует в кишечнике кошек, а человека не поражает. То же касается другого дальневосточного вида сосальщиков Nanophyetes salmincola, встречающегося также на территории Аляски и Северной Канады, где он известен как паразит рыбоядных животных. Еще один сосальщик, Eurytrema pancreaticum (сосальщик поджелудочной железы), известен как возбудитель эуритрематоза человека в Юго-Восточной Азии, но широко распространен также в Средней Азии и Казахстане как паразит крупного рогатого скота (см. с. 242, 245).

Несомненно, что изменение экологической обстановки и связанная с этим эволюция соответствующих биогеоценозов, с одной стороны, могут привести к расширению круга основных хозяев этих паразитов и вовлечению в него человека, тем более что адаптации к обитанию в человеческом организме у этих паразитов в других климатических зонах уже имеются. С другой стороны, освоению этими паразитами человека в качестве хозяина может способствовать изменение характера питания с использованием экзотических продуктов или миграция населения. При этом в зоне нового обитания могут оказаться не только новые паразиты, но и жизненный уклад с традициями питания и гигиены, способствующими их циркуляции в новых условиях.

Эти факторы в ряде случаев приводят к созданию комплексов благоприятных для адаптации и размножения паразитов.

Природно-очаговые заболевания - это заболевания, при которых источник заражения находится в природе, например, кровососущие насекомые, главным образом клещи. Ареал каждого паразита ограничен определенной эколого-географической местностью.

При природно-очаговых трансмиссивных болезнях нередко более эффективными являются мероприятия по снижению численности резервуара — диких животных — источников возбудителей. Например, истребление грызунов при чуме и пустынном кожном лейшманиозе; применение защитной одежды и репеллентов, в ряде случаев — вакцинация (например при туляремии, желтой лихорадке) и химиопрофилактика (например, при сонной болезни). Большое значение имеют проведение мелиоративных работ, создание вокруг населённых пунктов зон, свободных от диких грызунов и переносчиков возбудителей трансмиссивных болезней.

Трансмиссивные болезни (лат. transmissio — перенесение на других) — заразные болезни человека, возбудители которых передаются кровососущими членистоногими (насекомыми и клещами).

Профилактика большинства трансмиссивных болезней проводится путем уменьшения численности переносчиков. С помощью этого мероприятия в СССР удалось ликвидировать такие трансмиссивные антропонозы, как вшиный возвратный тиф, москитная лихорадка, городской кожный лейшманиоз.

Локализация паразитов в организме

1 — головной мозг (эхинококк, цистицерки свиного цепня, трипаносома, токсоплазма и др.);

2 — кровь (малярийный плазмодий, трипаносома и др.);

3 — легкие (эхинококк, легочный сосальщик и др.);

4 — печень (многие сосальщики, эхинококк, токсоплазма и др.);

5 — скелетные мышцы (трихинелла, цистицерки свиного цепня и др.);

6 — подкожная клетчатка (ришта и др.);

7 — мочеполовая система (шистосомы, трихомонада и др.);

8 — кожа открытых участков тела (лейщмания и др.);

9 — толстая кишка (дизентерийная амеба, балантидий, власоглав и др.);

10 — тонкая кишка (лямблия, все цепни, лентецы, аскарида, острица и др.).

Читайте также: