Ленточный червь в пищевой цепи

Обновлено: 24.04.2024

Класс ленточные черви (цестоды) объединяет паразитические формы, взрослые особи которых обитают в кишечнике различных позвоночных (основных хозяев), а личинки обитают в организмах беспозвоночных или позвоночных, которые относятся к другому виду (промежуточных хозяев). Всего данный класс насчитывает около 3500 видов.

Особенностью класса является полное отсутствие пищеварительной системы. Ленточные черви, будучи в кишечнике, всасывают питательные вещества всей поверхностью тела.

Мы с вами внимательно изучили общую характеристику строения плоских червей, применимую к данному классу, поэтому в данной статье преимущественно будут описаны жизненные циклы. По мере необходимости мною будут кратко изложены необходимые морфологические или физиологические подробности.

Глядя на жизненный цикл, старайтесь сами предположить способы заражения паразитом и методы профилактики. Ниже схемы Вы найдете подробное описание, и проверите сами себя.

Бычий цепень

Туловище (стробила) членистого строения, состоит примерно из 1000 члеников (проглоттид), достигает до 10 метров в длину. Сколекс (головка) червя невооружен (отсутствуют крючья), снабжен 4 присосками. Присоски помогают червю удерживаться в кишке, противодействуя перистальтике. Органы чувств отсутствуют, головной нервный узел один. Половое размножение происходит между члениками или в пределах одного членика (самооплодотворение). Яйца созревают в матке. По мере увеличения члеников в конечном отделе червя они отрываются. Такие членики называют зрелыми, в них находится матка, заполненная яйцами.

В кишечнике человека происходит половое размножение бычьего цепня, формируются членики (проглоттиды), матка которых заполнена яйцами - зрелые членики. Они постепенно смещаются другими члениками к концу туловища, и отрываются от его конечной части, после чего с фекалиями выходят из анального отверстия во внешнюю среду.

Проглоттиды во внешней среде начинают ползать по почве, рассеивая яйца с инвазионными личинками. Такие яйца может случайно проглотить крупный рогатый скот. Попав в желудочно-кишечный тракт, из яиц выходит личинка - онкосфера, которая проникает сквозь стенку кишки и с током крови, лимфы разносится по организму, оседая в мышцах.

В мышцах онкосфера превращаются в цистицерк (финну) - личинка, имеющая виды пузыря, с одной или несколькими сформированными головками червя, развивающихся в окончательном хозяине. Внутри финны образуются дочерние финны путем бесполого размножения (крупный рогатый скот - промежуточный хозяин).

Финнозное мясо попадает в желудочно-кишечный тракт человека, после чего в просвете кишки из финны выворачивается сколекс (головка) бычьего цепня и присасывается к его стенке. Цикл замыкается.

Человек заражается, употребляя плохо прожаренное мясо с финнами. Методы профилактики этого гельминтоза: полноценная по времени и степени прожарка мяса, соблюдение строго санитарного контроля.

Свиной цепень (солитер)

В отличие от бычьего цепня, свиной цепень - "вооруженный" - на сколексе (помимо 4 присосок) имеет двойной венчик крючьев. Стробила меньше, чем у бычьего цепня - 2-3 метра в длину. Важной особенностью является неподвижность члеников свиного цепня (в отличие от способности члеников бычьего цепня самостоятельно выползать из анального отверстия). Паразит использует в качестве основного хозяина только человека. Промежуточными хозяевами могут быть свиньи, зайцы, кролики и в том числе - человек.

Да, да - это не опечатка. Свиной цепень может использовать человека и как основного, и как промежуточного хозяина. Последствия во втором случае гораздо более серьезные: финны разносятся по организму человека и оседают в мышцах, головном и спинном мозге, коже и внутренних органах, что может привести к смерти. О причинах этого подробнее поговорим в жизненном цикле, чуть ниже.

В организме человека (основного хозяина) взрослые особи размножаются половым путем. Формируются зрелые членики, матка которых заполнена яйцами. Вместе с фекалиями человека они попадают во внешнюю среду, после чего могут случайно быть заглочены свиньей.

В кишечнике свиньи (промежуточного хозяина) из яйца выходит онкосфера, пробуравливает стенку кишки и с током крови разносится по внутренним органам, оседает в мышцах, где превращается в финну (цистицерк). Финнозное мясо попадает в организм человека, и из финн начинают развиваться взрослые особи. Цикл замыкается.

Особо хочется отметить, что зрелые членики свиного цепня, которые должны быть выведены во внешнюю среду из анального отверстия, могут быть заброшены в организме человека из кишечника в желудок (обратной перистальтикой). Таким образом, человек становится промежуточным хозяином: желудочный сок растворяет членики, и онкосферы выходят наружу, после чего пробуравливают стенку кишки и разносятся по внутренним органам человека - превращаются в финны. Это тяжелое состояние иногда заканчивается летальным исходом.

Заражается человек при употреблении плохо прожаренного финнозного мяса свиньи. Методы профилактики этого гельминтоза: полноценная по времени и степени прожарка мяса, соблюдение строго санитарного контроля.

Эхинококк

Стробила включает в себя 3-4 проглоттиды, в длину составляет 3-5 мм. Сколекс состоит из 2 венчиков с крючьями и 4 присосок. Последняя проглоттида имеет развитую половую систему, составляет половину общей длины туловища. Эхинококк - опасный паразит, не щадит человека - использует его только как промежуточного хозяина.

Половозрелая особь паразитирует в кишечнике окончательного хозяина, которым чаще всего является особь семейства псовых (шакал, волк, собака), реже представитель семейства кошачьих. Зрелые членики выходят из анального отверстия самостоятельно и способны ползать по шерсти животного, а также во внешней среде, распространяя яйца.

Рассеянные яйца эхинококка могут поглотить травоядные животные, а также человек, употребляя загрязненную воду или немытые фрукты, овощи. Человек и травоядные животные становятся промежуточными хозяевами: в кишечнике из яйца выходит онкосфера, которая пробуравливает стенку кишки, после чего с током крови заносится в печень, легкие, мышцы - во внутренние органы, образуя многочисленные финны, которые сдавливают внутренние органы, достигая огромных размеров. Весить одна финна может до 64 кг.

Окончательный хозяин заражается эхинококком, поедая больное или павшее животное, содержащее в мышцах финну. Из финн, попавших в кишечник основного хозяина, развивается множество ленточных форм.

Для эхинококка человек является тупиковым хозяином - человека никто не ест (в приличном обществе каннибализм не поощряется).

Человек может заразиться эхинококкозом от собак при несоблюдении правил личной гигиены, при употреблении немытых овощей, которые контаминированы яйцами эхинококка. Заражение происходит пероральным путем (лат. per os - через рот). Окончательный хозяин заражается, поедая органы (финнозное мясо) пораженных животных. Профилактика заключается в соблюдении правил гигиены, мытье рук после соприкосновения с собакой, дегельминтизации домашних животных (выведение червей из организма).

Широкий лентец

Стробила может включать до 4000 члеников, длина тела достигает 20-30 метров. Сколекс сплющен по бокам, где имеются две щели, с помощью которых червь прикрепляется к слизистой оболочке кишечника и удерживается, противодействуя перистальтике. Выделяет до 1 миллиона яиц в сутки. Иногда в фекалиях обнаруживаются зрелые проглоттиды.

Жизненный цикл широкого лентеца интересен тем, что в нем имеются (как минимум) два промежуточных хозяина. Половозрелые особи в организме человека (основного хозяина) размножаются половым путем, образуются яйца, которые вместе с фекалиями попадают во внешнюю среду и затем - в пресный водоем.

Здесь из яйца выходит ресничная личинка (корацидий), которая заглатывается первым промежуточным хозяином: мелкими рачками - дафниями, циклопами. В них происходит развитие корацидиев, в результате которого через 2-3 недели они превращаются в процеркоидов.

Мелких рачков поедает второй промежуточный хозяин - рыбы, в организме которых процеркоиды проникают во внутренние органы, мышцы, где становятся плероцеркоидами. Хищные рыбы могут неоднократно поедать друг друга, плероцеркоидам такое поведение не помеха - они способны многократно проникать через стенку кишки новых хозяев и снова занимать место во внутренних органах и мышцах.

Съев инфицированную рыбу, в кишечнике человека плероцеркоид превращается во взрослую особь. Цикл замыкается.

Человек заражается, употребляя в пищу рыбу с плероцеркоидами. Профилактика состоит в полноценной термической обработке рыбы, санитарном контроле и благоустройстве речных судов и населенных пунктов вблизи водоемов.

От автора

Вероятно, после прочтения этой статьи у многих отпадет всякое желание есть мясо, рыбу и тем более (даже под страхом смерти) гладить собак. Спешу вас уверить, что после изучения паразитов - это явление вполне нормально и означает, что вы успешно усвоили основные пути и способы заражения ;)

Я вовсе не собирался вас запугать. Для меня наиболее ценно, чтобы вами были усвоены методы профилактики: они уберегут вас и ваших близких от болезней. Это элементарные гигиенические правила: мыть руки перед едой, не пить воду из водоема, а также подвергать полноценной термической обработке рыбу и мясо.

Призываю вас ни в коем случае не переставать наслаждаться жизнью, и раскрывать ее чудесные стороны в излюбленном нами - гетеротрофном способе питания!

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Экосистема (греч. oikos - жилище) - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема - биогеоценоз (греч. bios - жизнь + geo - земля + koinos - общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз - совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли - биосферу.

Продуценты, консументы и редуценты

Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.

Животные - потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка - растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка - хищники.

Это сапротрофы (греч. sapros - гнилой + trophos - питание) - грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos - питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии - процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Пастбищные - начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
Детритные (лат. detritus - истертый) - начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

Большим разнообразием обитающих видов
Длинными пищевыми цепочками
Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.

Агроценоз

Преобладает искусственный отбор - выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
Источник энергии - солнце (открытая система)
Круговорот веществ - незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
Видовой состав - скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
Устойчивость экосистемы - снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
Биомассы на единицу площади - мало

Преобладает естественный отбор - выживают наиболее приспособленные особи
Источник энергии - солнце (открытая система)
Круговорот веществ - замкнутый
Видовой состав - разнообразный, тысячи видов
Устойчивость экосистемы - высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
Биомассы на единицу площади - много

Факторы экосистемы

К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические - климат, рельеф, химические - состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.

К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек "разумный" (Homo "sapiens") вырубает леса, осушает болота, распахивает земли - уничтожает дом для сотен видов животных.

В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились "озоновые дыры", ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят - оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума - диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью "бочки Либиха". Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.

Жизнедеятельность любой экосистемы поддерживается благодаря сложному взаимодействию автотрофов (трав, бактерий) и гетеротрофов (животных, грибов). Одни организмы становятся пищей для других, осуществляя тем самым перенос веществ и энергии. Не исключение — пастбищная пищевая цепь, распространенная в сухопутных и морских условиях. Ее отличием является то, что начальным звеном выступают растения.

О пастбищной цепи

Пастбищные пищевые цепи начинаются с организмов, жизнедеятельность которых поддерживает фотосинтез или реакций окисления неорганических соединений. По-другому их называют цепи выедания. Их примером может стать взаимодействие обитателей луга. Оно начинается с растения, которое улавливает энергию солнца и трансформирует ее в органические вещества. Бабочка берет нектар цветка растения. Это второе звено в цепи. Хищная стрекоза ловит бабочку, стрекозу — лягушка, которая прячется в траве. Уж поглощает амфибию, но сам становится добычей птицы, пролетающей мимо.

Цепь, которая идет от растения через бабочку, указывает направление движения органических веществ и энергии. Ее организация в океанах и морях ступенчатая, поскольку водоросли живут только на глубине проникновения света (до 200 м). Это вынуждает гетеротрофов, обитающих в глубинах, ночью подниматься на поверхность за едой. Утром они вновь опускаются на дно, преодолевая каждый день расстояние не менее 1000 м.

Гетеротрофы, обитающие в более глубоких слоях, дожидаются утра. Они поднимаются вверх, чтобы утолить голод за счет организмов, которые в это время опустились с поверхности вод. В этой связи некоторые ученые предлагают рассматривать толщу вод как единый биогеоценоз. Другие настаивают на том, что она устроена слишком сложно. Условия обитания у поверхности и на глубине различны, в связи с чем важно рассматривать экосистемы раздельно.

Основные участники

У пищевой цепочки подобного типа есть несколько звеньев. В них состоят растительные, животные организмы и бактерии. Участников можно разделить на такие группы:

продуценты — организмы, способные самостоятельно генерировать энергию для жизнедеятельности, или автотрофы;
консументы — организмы с пищеварительным трактом, которые существуют благодаря поеданию консументов или организмов, подобных себе, но низшего уровня (например, сова питается мышами);
редуценты — микроорганизмы, пищей которым служат остатки органических соединений (детрит).

Чтобы правильно составить пастбищную пищевую цепь, следует знать детали местности и особенности региона обитания ее участников. Это леса, луга, озера и моря. Водные пищевые цепи питания более длинные, могут отличаться значительным количеством звеньев (5−7 и более). Первым звеном идут растения. Не начальным пищевым звеном являются растительноядные животные и бактерии, которые активны после гибели живых организмов.

Удаленность организма пищевой цепи от продуцентов называют пищевым (трофическим) уровнем. Организмы, которые получают энергию солнца через одинаковое количество ступеней в цепочке, принадлежат одному уровню:

на первой ступени находятся зеленые растения, которые могут сами изготовить себе питание благодаря солнцу;
на второй — травоядные животные;
на третьей — хищники, которые поедают травоядных;
на четвертой — вторичные хищники.

Организмы могут занимать любой из уровней в цепи. Все зависит от того, какие источники пополнения энергетических запасов используют.

Начальное звено

Начинаются пастбищные цепи всегда с продуцентов. Это растительные живые организмы, которые по характеру питания разделяются на автотрофов и хемотрофов. Каждый из этих типов функционирует по-своему:

Автотрофы. Улавливают солнечное излучение с длиной волны 380−710 нм. На земле это цветковые растения, хвойные, мхи, другие организмы, в клеточных структурах которых есть хлоропласты. В воде можно указать на зеленые водоросли, фитопланктон. К фотосинтезу способны некоторые бактерии, использующие пигмент бактерио-хлодан. Однако в результате деятельности они не выделяют кислород. Основные вещества, необходимые автотрофам для фотосинтеза — углекислый газ, вода, азот, фосфор, калий и другие микроэлементы.
Хемотрофы. Микроскопические вещества, которые при попадании в комфортную среду начинают постепенно окислять органические и неорганические соединения. В результате окислительно-восстановительных процессов выделяется энергия. Возможны следующие реакции: аэробные (в присутствии кислорода) и анаэробные (без него). Известно несколько тысяч видов подобных организмов и ежегодно открываются новые.

Суммарная масса продуцентов на планете — 95% от всех живых организмов. Ежегодно на Земле они вырабатывают до 100 млрд т органических веществ, которые можно употреблять в свежем виде, тереть, сушить, заготавливать на зиму. За этот же промежуток времени примерно столько же вещества окисляется, трансформируясь в углекислоту и воду.

Продолжение цепочки

Консументы представлены тремя видами живых организмов. Каждый из них занимает свое место в пищевой цепи. По характеру питания можно установить таких участников:

Консументы 1 порядка — травоядные (фитофаги). Потребляют продуценты — коренья, плоды, траву, нектар, семена. Это большинство насекомых, зайцы, бобры, хомяки, ламантины, беспозвоночные, сухопутные черепахи и другие организмы.
Консументы 2 порядка — хищники (поедающие фитофагов). Питаются травоядными существами. Среди них — волки, рыси, лисы, медведи, акулы, соколы, ястребы.
Консументы 3 порядка — падальщики (питанием им служат хищники). Наиболее известные паразитические представители — шакалы, еноты, грифы, жуки-могильщики, пираньи, термиты, гиены.

Финальная группа

Представлена редуцентами — одноклеточными или многоклеточными, питательной средой для которых являются отмершие организмы (растения и животные). Разлагаемые с помощью одноклеточных структур останки носят название детрит. После процесса разложения его употребляют растения и пастбищная цепочка питания в биоценозе замыкается.

В системе взаимодействия всех составляющих цепи главная роль отводится продуцентам. Недостаток света, воды, минералов ведет к гибели растений. Это вызывает жесткую конкуренцию за выжившие виды трав и кустарников, а при их вымирании — постепенное снижение популяции травоядных и хищников. В определенный момент не остается пищи для редуцентов.

О том, какое значение имеют растения на Земле, указывают многочисленные исторические факты. Например, 60 миллионов лет назад, во время Великой меловой катастрофы, внезапно вымерло много видов рептилий и растений. Вместе с ними остались в истории мозазавры, плезиозавры (обитатели морей) и множество моллюсков. Причиной этому послужило отсутствие солнечного света (Землю покрыло облако пыли), из-за чего вымер фитопланктон — первое звено в древней пищевой цепи.

Примеры правильного составления

Ознакомившись со структурой и характеристикой участников, можно дополнить знания примерами пастбищной цепи. При этом важно учитывать характер экосистемы, определить соответствующие признаки и условия проживания ее обитателей. Наглядные примеры пастбищной цепи питания:

Полевая. Цветок (клевер) — опылитель (бабочка) — ящерица — птица (сокол).
Луговая. Трава — заяц — лиса — волк. Сок растения — тля — божья коровка — паук — жаба — еж — лиса.
Морская. Планктон — циклопы — килька — кайра — человек.
Речная. Фитопланктон — рачки дафнии — плотва — окуни — щука — выдра.
Лесная. Кора дерева — жуки-короеды — дятлы — совы — ястребы.

Составляя схемы участников, следует учитывать их образ жизни, масштабы местности и способы питания. При этом наблюдается закономерность — при переходе на более высокий трофический уровень вес особей увеличивается, а количество в популяции снижается. Например, грызуны полевки, которые питаются травой. Они меньше по размеру и многочисленней, чем их враги — лисы, совы, куницы.

Существуют и иные цепи взаимосвязей. Например, трава — корова — ленточный червь — бактерии. Случается, что из цепи выпадают консументы: ягоды — мучнисторосистый гриб — фаги. Однако любую из цепей начинают растения, а замыкают индивиды, которые питаются органическими остатками.