Розовые глисты живущие в пищевой системе глубоководных

Обновлено: 24.04.2024

Присутствуя в человеческом организме, паразит оказывает серьёзное, патогенное влияние. При этом один и тот же паразит может одновременно производить много механизмов действия на человека.

ВОЗ считает, что на данный момент около четырёх с половиной миллиардов людей в мире постоянно поражено различными паразитозами. По данным института "Медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского", считается, что более двадцати миллионов человек в России постоянно заражено паразитозами.

Эта проблема очень злободневная ещё и потому, что диагностировать паразитоз очень сложно. Глистная инвазия (большая совокупность паразитных заболеваний) присутствует у человека даже когда паразит уже отошел. И если пациент заметил это, то в таком случае он сам конечно придет в медицинское учреждение. Так же при профилактических просмотрах может выявиться паразитоз. Но к сожалению, эти случаи - капля в море.

Какое действие паразиты оказывают на организм

Присутствуя в человеческом организме, паразит оказывает достаточно серьёзное, патогенное влияние. При этом один и тот же паразит может одновременно производить несколько механизмов действия на человека.

Механизмы действия:

Механическое воздействие. Например, если аскарида в кишечнике, она конечно будет давить, травмировать стенку кишечника. В некоторых случаях вызывать воспалительный процесс. Если, допустим, эхинококк находится, в печени, в лёгких, или в почках, соответственно будет идти сдавливание тканей. Это классическое, механическое воздействие: распирание, давление, нарушение функций того органа или той системы, в которой присутствует паразит. Очень много не только просветных паразитов, которые присутствуют в желудочной-кишечном тракте, так же существуют много тканевых паразитов, которые могут полностью реализовывать так называемое механическое действие.

Стимуляция аллергических реакций. К сожалению, когда у человека есть аллергические реакции, он начинает ходить по кругу: к дерматологу, к педиатру, к терапевту, к аллергологу, но не всегда в первую очередь врачи исключат присутствие паразитарных инвазий в организме.

Любой паразит, даже банальный остриций, может привести к формированию серьёзных аллергических реакций, причём они могут быть разнообразны, как на коже, так и поражать бронхолёгочное дерево. Например частые обструктивные бронхиты - у детей могут быть следствием того, что в кишечнике живёт какой-то паразит.

Влияние на микрофлору. Ни для кого не секрет, что человек является земным шаром для огромного мира микробиоты. Микрофлора, которая населяет все наши слизистые, кожные покровы, органы, ткани - это та дружественная нам микрофлора, которая вырабатывает для нас витамины, минералы, гормоны, ферменты, помогает нормально жить нашему организму. И вот она, к сожалению, при присутствии паразитов начинает активно гибнуть.

Иммунодепрессивное действие. Сегодня чётко доказано, что продукты жизнедеятельности паразитов резко угнетают работу иммунной системы. Они её просто блокируют. Мало того, паразиты на протяжении миллионов лет научились мимикрировать и прятаться от иммунной системы, вырабатывая специальные антиферменты. Тем самым блокируя иммунную систему, и иногда человек может болеть различными паразитозами десятилетиями. Что рано или поздно приводит к серьёзным заболеваниям в организме в целом, либо в отдельном органе, или системе.

Воздействие антиферментов. К сожалению, паразиты могут не только истощать наш организм. Если мы стараемся употребить витаминную пищу, минерализованную, пропить комплексом витамины, минералы, они не всегда пойдут нам на пользу, потому что львиную долю из них заберут на себя наши нахлебники.

Нервно-рефлекторный механизм действия. Продукты жизнедеятельности паразитов отравляют нервную систему. И очень часто это может сказываться на психоэмоциональном состоянии как взрослого, так и ребёнка. Любое психосоматическое заболевание может быть связанно с паразитарной инвазией. У ребёнка может присутствовать гиперреактивность, или наоборот заторможенность, плаксивость, склонность к депрессиям – всё это может быть следствием присутствия паразита в организме. Например, даже простейшая лямблия вырабатывает токсины. Пусть они в микродозах, но это всё равно токсины, которые идентичны психотропным веществам. Конечно, ребёнок или взрослый с таким постоянным отравлением будет испытывать серьёзную нагрузку на работу центральной нервной системы. И отсюда могут вытекать всевозможные психологические и психические нарушения: нарушения сна, нервные нарушение, различные психологические проблемы. При том не у родителей, не у самого пациента, если это взрослый, не может даже возникнуть мысль о том, что это связано с паразитарной инвазией.

На мой взгляд, самое серьёзное и страшное – это стимуляция паразитами новообразований. Длительное присутствие паразитоза в организме может спровоцировать такую проблему, как формирование новообразований: доброкачественных и злокачественных. Причём стимуляция новообразований, может быть связана с двумя факторами.

Первый фактор – прямое, повреждающее действие тканей того или иного органа.

Второй фактор – действие опосредованное через резкое угнетение работы иммунной системы. Всё дело в том, что тот отдел иммунитета, который отвечает за противопаразитарную защиту, отвечает и за противоопухолевую защиту. В следствии неправильного деления, в организме человека может появиться раковая клетка. В этом случае дефицит работы иммунной системы будет проявляться таким образом, что эта клетка вовремя не будет распознана нашими иммунными клетками, и не будет своевременно убита.

Когда же человек может заподозрить у себя присутствие паразитов?

Я вам сейчас расскажу перечень клинических проявлений паразитарных инвазий при наличии которых, вы быстро должны обратиться к своему лечащему врачу, для того, чтобы уточнить, есть ли этот диагноз у вас на самом деле.

Самый банальный клинический симптом – зуд в заднем проходе. Это на слуху у многих людей, поэтому это связывают с присутствием паразитов, особенно в детской практике.
Скрип зубами во сне. Опять же, очень часто это может быть в детской практике. Мамы вдруг отмечают, что ребёнок начал скрипеть зубами во сне. Почему это происходит? Очень часто скрип у детей связан с устрашающими сновидениями. Это именно тот механизм токсического воздействия на центральную нервную систему о котором мы говорили. Ребёнку сниться страшный сон и он от страха скрипит зубами во сне. Это одна из причин. Есть ещё и другие причины. Формирование тризма или повышенного тонуса жевательных мышц, это тоже может симптомом в данном случае.
Слюнотечение во сне, слюнотечение по утрам, тошнота по утрам при чистке зубов. Это все те проявления, которые могут косвенно говорить о присутствии паразитарной инвазии в организме.
Шелушение пальцев рук и ног, сшелушевание кожи пластами.
Повышенное чувство голода, иногда до обмороков.
Аллергические высыпания на коже. Читая лекции врачам, очень часто заостряю внимание на том, чтобы врачи не спешили давать противоаллергические средства тому или иному пациенту. Разберитесь сначала до конца - нет ли там глистных инвазий. Потому что высокая степень аллергизации, вдруг появившись у человека в течении короткого периода времени, может говорить, в первую очередь, о том, что у пациента присутствует паразитарная инвазия.
Высыпания в области век, их шелушение, отёчность. , психические расстройства без ведомых причин.
Любой кожный зуд. Особенно в детской практике. В первую очередь нужно исключить присутствие паразитарных инвазий.
Беспокоят такие симптомы, как вздутие, бурление в животе, неустойчивый стул. Любые проблемы со стороны желудочно-кишечного тракта.
Имеется дефицит массы тела, или наоборот избыточный вес. При паразитозах может быть и то, и другое.
Присутствие нескольких хронических болезней одновременно. Заболевания суставов, бронхолёгочного дерева, желудочно-кишечного тракта. Если вдруг человек начинает болеть поэтапно то одним, то вторым, то третьим, то пятым, то десятым, и изначально не было видимых причин для этого, то это повод задуматься над наличием паразитов в организме.
Плохое самочувствие, а диагноз неясен. Такие пациенты так же могут ходить по различным специалистам, пытаться обследовать то одно, то второе. И в конечном итоге, диагноз по-прежнему будет неясен, а самочувствие будет оставаться плохим.
Непонятные боли в животе, летучие, внезапно появляющиеся спазмы, тянущие боли. Тоже нужно исключить, особенно в детской практике, присутствие паразитов.
Длительные токсико-аллергические проявления. Периодически появляющиеся внезапно, непонятные аллергические реакции на продукты питания.
Стойкая анемия. Когда значительно снижается и плохо поддается коррекции гемоглобин. Стоит подумать, в первую очередь, о присутствии паразитарных инвазии в организме человека.
У детей: отставание в физическом, психосоматическом, психоэмоциональном развитии, гиперреактивность, либо наоборот е заторможенность, у детей-школьников плохое усвоение материала – всё это может говорить о присутствии скрытых паразитозов в организме.
Длительные лимфаденопатии (состояние, проявляющееся увеличением узлов лимфатической системы), рецидивирующие лимфадениты тоже могут говорить о присутствии паразитарных инвазий.

Я вам перечислила основные клинические признаки паразитозов. Обратите внимание, насколько они широки. И с этими симптомами практически к любому из врачей может обратиться пациент. Считается, что если человек нашел у себя два-три подобных признака, то он уже подлежит более тщательному обследованию на присутствие паразитозов, либо проведению противопаразитарной программы.

В рамках консультации вы сможете озвучить свою проблему, врач уточнит ситуацию, расшифрует анализы, ответит на ваши вопросы и даст необходимые рекомендации.

На фото — гигантские трубчатые черви рифтии (Riftia pachyptila), запечатленные вместе с актиниями (в центре снимка) во время экспедиции 2011 года к галапагосскому рифту (разлому) на глубине примерно 2600 м. Черви колышутся под влиянием донных течений, показывая из трубки (белая структура на фото) налитые кровью щупальца. При появлении опасности щупальца прячутся в трубку. Рифтию не зря называют гигантским червем — длина ее трубки достигает 2,5 м, длина тела — 1,5 м при толщине около 5 см.

Рифтия относится к необычным кольчатым червям — семейству погонофоры (Siboglinidae), которое сейчас включает бывшие типы погонофора и вестиментифера (гигантские черви). Рифтию ранее относили как раз к вестиментиферам. Общее строение погонофор и вестиментифер практически одинаковое, вестиментиферы отличаются только гигантскими размерами и наличием вестиментума — двух крыловидных отростков, удерживающих щупальца вне трубки (чтобы они не запали внутрь).

Трубка поддерживает и защищает нежное тело червя, она состоит из хитина и белковых волокон (фибрилл), секретируемых многоклеточными эпидермальными железами. Червь закрепляется в трубке благодаря щетинкам заднего отдела тела — опистосомы. Также опистосома служит якорем для закрепления в субстрате. Это единственная сегментированная часть тела погонофор, ее открытие в конце XX века позволило ученым отнести погонофор к кольчатым червям (вспомните дождевого червя — всё его тело состоит из сегментов). Также погонофор роднит с кольчецами наличие щетинок на теле (см. картинку дня Щетинки полихет) и сходство личинок.

Всё тело погонофор покрыто кутикулой, которая состоит из коллагеновых волокон и пронизана микроворсинками эпителиальных клеток. Тело рифтии, как и всех вестиментифер, подразделяется на четыре отдела: обтюракальный, вестиментальный (несущий щупальцевый аппарат), туловище и опистосому. Когда животное прячется в трубку, обтуракулюм полностью закрывает вход в нее, как крышечка. Щупальца функционируют как жабры, они пронизаны большим количеством капилляров (поэтому имеют красный цвет), имеют тонкую кутикулу и таким образом обеспечивают эффективный газообмен. В большинстве случаев щупальца разрозненны, но есть виды, у которых они соединены между собой (например, виды родов Lamellisabella и Spirobrachia).

У погонофор есть уздечка — более плотное хитиновое покрытие для опоры передней части тела на стенку трубки. У рифтии и других видов, ранее относившихся к вестиментиферам (например, у Ridgeia piscesae), на этом месте есть крыловидные отростки (вестиментум), которые удерживают щупальца вне трубки. Они загибаются и образуют вестиментальную полость, в которую открываются протоки выделительной системы и протоки половых желез.

Передний конец вестиментиферы Ridgeia. Можно увидеть головную часть, состоящую из обтюракулюма, щупалец, на фото соединенных между собой, но умеющих расправляться как перо, и вестиментума (два боковых крыла в месте уздечки). Фото © F. Pleijel из статьи F. Pleijel et al., 2009. Progress in systematics: from Siboglinidae to Pogonophora and Vestimentifera and back to Siboglinidae

У погонофор нет рта и кишечника, в середине XX века считалось, что они цепляют жертв щупальцами и тут же переваривают. Но впоследствии не было найдено необходимых ферментов, осуществляющих наружное пищеварение, почему эта теория была признана несостоятельной. К концу XX века ученые описали два типа питания погонофор: диффузное и с помощью симбиотических бактерий.

Дело в том, что трубка, в которой живут черви, проницаема. Плотно упакованные белковые фибриллы, перемежающиеся со слоями хитина, образуют физический барьер даже для мельчайших бактерий (0,1 мкм), но вода и небольшие молекулы, такие как хлорид натрия, могут проходить сквозь них. А аминокислоты, глюкоза и жирные кислоты могут поглощаться животными через эпидермис, когда червь высовывается из трубки. Погонофоры могут поглощать и метаболизировать растворенные органические соединения в окружающей среде со скоростью, достаточной для поддержания дыхания, но недостаточной для роста и размножения. Конечно, небольшие тонкие погонофоры диаметром до 2 мм могут жить исключительно за счет диффузного питания, но более крупным видам этого недостаточно, так как у них меньшее соотношение поверхность/объем (поверхности, способной к диффузии, меньше, чем объем организма, а, следовательно, питательных веществ не хватает).

Сейчас мы знаем, как же погонофоры смогли выжить. Оказалось, что у этих червей есть трофосомная ткань, в клетках которой — бактериоцитах — живут симбиотические бактерии, которые обеспечивают питанием весь организм благодаря хемосинтезу. Трофосома составляет 5% от общего объема тела червя и находится между двумя крупными сосудами, расположенными в брюшной и спинной частях тела рядом с более мелкими кровеносными сосудами, таким образом обеспечивая симбионтов кислородом и сульфидами, которых у гидротермальных источников очень много.

Поперечный срез через туловищный отдел вестиментиферы Ridgeia, стрелки показывают направление движения крови. Можно увидеть расположение двух крупных сосудов и то, как трофосомную ткань омывают капилляры. Изображение из статьи В. В. Малахов. Вестиментиферы — автотрофные животные

Растворенные сульфиды и другие восстановленные соединения серы диффундируют из воды у рифтии через щупальца, у других родов (например, Lamellibrachia) стенки трубки более проницаемы, чем у рифтии, поэтому сульфиды могут проникать через них и далее через эпидермис. Далее сульфиды попадают в кровоток и отправляются в трофосомы, где бактерии за счет окисления сульфидов получают энергию и питательные вещества, часть которых возвращаются бактериями в кровоток и снабжают питанием уже и червя-хозяина.

Бретт Гонсалес, PhD в лаборатории Катрин Ворсоэ отделения морской биологии кафедры биологии Университета Копенгагена, часто проводит время на Багамах или Канарских островах. Правда, там он не отдыхает, а изучает удивительных червей, обитающих в подводных пещерах.

Рожденный ползать и плавать может

– Ваша лекция здесь была посвящена беспозвоночным, живущим в экстремальных условиях. Какие ключевые особенности позволяют им выживать там?

Многощетинковый червь Spirobrancheus giganteus, Восточный Тимор

Nick Hobgood/Wikimedia Commons

Многие Polynoidae могут перемещаться туда-сюда между мелководьем и глубинами, но те, которые остались на глубине и колонизировали ее, приобрели самые интересные приспособления для выживания. Лично я изучаю и сравниваю морфологические признаки глубоководных червей из этой группы и тех, которые населяют подводные пещеры. Некоторые из их свойств очень похожи и свидетельствуют в пользу общего происхождения.

— И какие приспособления позволяют выживать в этих условиях?

— Список адаптаций очень обширен. Глубоко в море и в пещерах животные часто избавляются от глаз, так как там нет света. Они вынуждены сильно полагаться на другие сенсорные структуры, чтобы воспринимать сигналы из окружающей среды. Им нужно больше антенн или более длинные антенны со специализированными клетками или ресничками, чтобы чувствовать приближение хищника или добычи или чтобы находить партнера для размножения. В темноте слепым червям нет смысла тратить много энергии на темную расцветку или яркие узоры, поэтому глубоководные и пещерные черви избавились от них. Вместо этого они тратят энергию, чтобы приспособиться к среде обитания.

В пещерах большая часть пищи плавает в толще воды. Если чешуйчатые черви хотят есть, они тоже должны научиться плавать. Для этого появляются дополнительные приспособления, например, невероятно длинные придатки и даже хранилище липидов, чтобы держаться на плаву. Придатки также помогают червям чувствовать свое положение в пространстве, чтобы не столкнуться с камнями или стенками пещеры. О глубоководных плавающих червях из этого семейства известно не так много, но они существуют, и их было бы интересно изучить.

Чешуйчатый червь Eulagisca gigantea

Животные, которых я изучаю, — хищники. Некоторые другие червей, обитающие в пещерах, падальщики, которые едят бактерий или другие маленькие частицы еды, выловленные в толще воды. В ходе эволюции они приобрели очень длинные отростки и щупальца, чтобы лучше прокормиться. У них нет глаз, поэтому это нужно для того, чтобы искать еду как вблизи, так и вдали от себя.

Соль и сероводород — не проблема, а преимущество

— Вы занимаетесь анхиалиновыми пещерами. Почему обитатели этих пещер так разнообразны и почему их так интересно изучать?

Анхиалиновая пещера Голубая дыра на Багамах

Тамара Томсен, Томас Илифф

Иногда в подводных пещерах, как и в морях, из-за деятельности бактерий появляются слои, насыщенные сероводородом, который ядовит для животных, но некоторые чешуйчатые черви научились использовать этот слой как преимущество, спасаясь там от преследования хищников. Они пересекают его границу, а когда хищник уплывает, возвращаются в безопасную зону.

— Часто гидробиологи отдают предпочтение ракообразным (таким как дафния), и они становятся модельными организмами. Но вы специализируетесь на кольчатых червях. Почему они тоже важны? Какую роль они могут играть в водной среде?

— Я думаю, в первую очередь потому, что там скрыто огромное разнообразие. Все всегда говорят о ракообразных в пещерах как о самых многочисленных видах, представителей которых проще всего найти. Поэтому те пещерные организмы, которых сложнее увидеть, часто остаются без внимания. Когда мы продолжаем исследовать пещеры, погружаясь глубже и продвигаясь дальше под землей, мы делаем новые открытия. Один из способов поиска таких животных — протаскивание специальных планктонных сетей через воду, чтобы собрать множество микроскопических животных, в том числе и аннелид.

Понимание конкретных приспособлений аннелид из пещер поможет нам разобраться в назначении похожих адаптаций и у кольчатых червей из других местообитаний. Эти же методы можно применить не только к изучаемой мной группе кольчатых червей и даже не только к кольчатым червям. Наконец, может оказаться, что давление разных экологических факторов, включая доступность еды, глубину, нехватку света и так далее, на разные группы животных похоже или, наоборот, значительно отличается. Надеюсь, мы начнем понимать эти отношения лучше, а это очень важная вещь. Кроме того, работать с животными из таких экстремальных местообитаний очень круто, особенно с чешуйчатыми червями.

— Чем вас так привлекают эти существа? Какие их свойства уникальны?

— Семейство Polynoidae — большая группа очень красивых животных, но пещерные обитатели особенно меня интригуют. Когда вы видите, как они двигаются в толще воды в пещере, это действительно величественное зрелище. Словно балерина, плывущая сквозь толщу воды. Многие морские биологи знают, что эта группа очень распространена в океанах, но очень мало людей отправлялись в анхиалиновые пещеры, чтобы изучать чешуйчатых червей. Чтобы их отыскать, надо уметь погружаться глубоко под воду, да еще и в пещерах. Изучение очень редкой группы животных, представителей которой не видел почти ни один человек, дает огромное внутреннее удовлетворение. Когда вы публикуете фотографию или научную статью, все люди могут увидеть необыкновенное разнообразие обитателей этих пещер!

— Я видела вашу работу, посвященную систематике и филогении подотряда Aphroditiformia, но, думаю, читателей больше заинтересовал бы другой вопрос. Зачем представителям этой группы и самому известному из них, Aphrodita, такие яркие щетинки, целая радуга красок? Помогает ли такая раскраска этому хищнику в охоте, например?

— Если честно, не думаю, что кто-то знает точно, откуда взялись такие пигменты конкретно у рода Aphrodita, но в подотряде есть и яркие представители, и полностью бесцветные — обычно они живут на глубине, в пещерах или в песке прибрежной зоны. Такое разнообразие цветов, как и у рыб и моллюсков, всегда нужно для приспособления к окружающей среде.

Большинство животных кого-то или что-то глотают, а потом переваривают проглоченную пищу в кишечнике. Но у многих животных нет ни рта, ни кишечника. Что это за животные? Какими способами они могут получать и переваривать пищу?

Подсказка 1

Сейчас животными принято называть только многоклеточных (Metazoa), так что о всяких там амебах и инфузориях речь в задаче не идет.

Подсказка 2

Чтобы ответить на вопрос задачи, нужно вспомнить сведения из школьного курса физиологии человека о сути пищеварения. Пищеварительные ферменты расщепляют молекулы пищи на более мелкие (например, белки на аминокислоты). Этот процесс у человека идет в полости желудка и кишечника (полостное пищеварение) и на поверхности клеток кишечного эпителия (пристеночное пищеварение). Затем мелкие молекулы (переваренная пища) всасываются в кровь сквозь стенку кишечника. Важную роль в пищеварении человека играют бактерии толстого кишечника (например, они обеспечивают частичное переваривание клетчатки). Подумайте, при каких способах питания можно обойтись без какого-либо из этапов (или без кишечника и рта для их осуществления).

Подсказка 3

Ответ будет разным, если рассматривать только взрослые стадии или весь жизненный цикл животных.

Решение

Животными мы обычно считаем взрослых особей, а взрослыми — тех, кто умеет размножаться (особенно половым путем). На самом же деле единицей сравнения в зоологии служит не взрослая особь и даже не развитие организма, а весь жизненный цикл вида (см. послесловие).

все губки и плакозои (два типа примитивных многоклеточных);
огромный класс паразитических книдарий — миксозои, так видоизменившиеся из-за паразитизма, что до недавнего времени их принимали за протистов;
паразиты беспозвоночных ортонектиды (см. также Загадочные ортонектиды не так примитивны, как считалось ранее) и паразиты (симбионты?), живущие в почках головоногих моллюсков, — ромбозои (см. Дициемиды);
один из классов плоских червей — ленточные черви (цестоды), кишечные паразиты позвоночных;
ведущие похожий образ жизни представители типа слитнокожих — скребни.

Еще недавно к этому перечню можно было бы добавить целых два типа животных — погонофоры и вестиментиферы, но сейчас они сведены до уровня семейства кольчатых червей и называются сибоглинидами. Кроме этих, существует и десятки других кольчатых червей без рта и кишечника — например, среди морских олигохет. Есть такие виды также среди других классов плоских червей — турбеллярий (см. U. Dirks et al., 2012) и трематод (у них лишены рта и кишечника партеногенетические самки одного из поколений, спороцисты), среди нематод (см. N. Musat, 2006), двустворчатых моллюсков (семейство Solemyidae; см. F. Stewart, C. Cavanaugh, 2006).

У многих перечисленных групп кишечника и рта нет ни на одной стадии развития. Это ленточные черви, скребни, губки и трихоплакс, ромбозои и ортонектиды. Удивительно, что к ним относится и саккулина. Удивительно потому, что ее личинки похожи на обычных личинок балянусов — науплиусов, которые имеют рот и сквозной кишечник. А вот у личинок саккулин этих органов нет. Они вообще не питаются до попадания в организм хозяина — краба. В краба паразит попадает, полностью утратив облик и подобие рачка — в виде кучки клеток, больше похожих на раковую опухоль, чем на членистоногое. Какой уж тут рот и кишечник!

В других случаях рот и кишечник есть у личинок, но позднее они редуцируются. Так обстоит дело у двустворчатых моллюсков, вестиментифер и, видимо, у бескишечных нематод.

Как же питаются такие животные?

Многие из них — паразиты, обитающие в кишечнике хозяев (цепни), в их крови (саккулина) или внутри тканей и клеток (миксозои). Частично их окружает уже переваренная пища — глюкоза, аминокислоты и другие малые молекулы. Такую пищу можно всасывать через покровы теми же способами, какими это делают клетки человека (см. Перенос веществ через мембраны). Покровы многих паразитических животных напоминают всасывающий эпителий нашего кишечника — они покрыты выростами-микроворсинками для увеличения площади поверхности.

Но даже в такой среде, как кровь или кишечник, готовых питательных веществ паразитам не хватает. Они сохраняют собственные пищеварительные ферменты. Как правило, они закреплены на поверхности тела паразита — в мембранах клеток, в гликокаликсе или на кутикуле. Так что пищеварение у них аналогично нашему пристеночному. Часть ферментов, обнаруженных в гликокаликсе цестод, принадлежат хозяину — например, там активны амилазы поджелудочной железы. Иногда паразит выделяет мощные ферменты и во внешнюю среду, вызывая распад тканей — гистолиз.

Во всасывании переваренных веществ у миксозоев важную роль, видимо, играют пиноцитоз и фагоцитоз. Эти классические представления подтверждены недавними сведениями о геноме миксозоев: оказалось, что у них есть множество белков, связанных с разными формами эндоцитоза (см. Y. Yang et al., 2014). У цестод часть веществ тоже, видимо, поглощается путем пиноцитоза. Многие другие паразиты — скребни, нематоды-мермитиды, корнеголовые раки — ухитряются всасывать питательные вещества сквозь покровы, покрытые кутикулой.

Предки всех паразитических групп животных почти наверняка имели рот и кишечник. А вот губки и трихоплакс, возможно, лишены его изначально (хотя точно доказать это сложно). Как же питаются эти животные?

У губок пищеварение внутриклеточное. Почти все губки питаются мелкими частицами — от размеров вирусных частиц до 5 микрометров. Клетки губок заглатывают и переваривают частицы пищи. Главную роль в этом играют воротничково-жгутиковые клетки, создающие ток воды. Но пищу могут заглатывать и амебоциты, высовывая свои ложноножки во внешнюю среду. У некоторых губок пищу заглатывают и пинакоциты — покровные клетки.

Рис. 2. Хищная глубоководная губка Chondrocladia lyra. Фото из статьи Becky Oskin, Senior Writer, 2012. Weird-Looking, Meat-Eating Sponge Found In Deep Sea

Описан и другой способ питания трихоплакса: он может забрасывать клетки добычи на спину работой жгутиков. Потом через дырки в эпителии их захватывают своими отростками и переваривают внутренние волокнистые клетки. Так что у трихоплакса есть и внутриклеточное пищеварение.

Теперь о том, как питаются остальные бескишечные свободноживущие морские животные — погонофоры и вестиментиферы, олигохеты и нематоды. Долгое время это было загадкой. Растворено в воде органики в море слишком мало; даже если она и поглощается, ее не должно хватать даже крошечным и тонким нематодам. Что уж говорить о массивных моллюсках! Может быть, на определенных участках тела клетки что-то фагоцитируют? Предполагалось, что так питаются погонофоры с помощью щупалец, но эти данные не подтвердились.

Клетки трофосомы набиты симбиотическими бактериями. Эти хемоавтотрофные бактерии-симбионты окисляют сероводород до серы и получают энергию для синтеза органики. Рифтии снабжают их сероводородом, углекислым газом и кислородом. А потом часть симбионтов переваривают.

Впоследствии именно такие бактерии были найдены у других бескишечных морских бентосных животных. У нематод и погонофор они обычно живут в трофосоме (реже — в полости тела, вне клеток); у олигохет — в покровах; у двустворок — в массивных жабрах.

Эти черви живут на скелетах китов (реже — других морских млекопитающих и крупных рыб) и питаются содержащимся в костях коллагеном. Глодать кости без рта и кишечника — не такое простое дело! Недавно выяснилось, что черви выделяют кислоту для растворения минерального матрикса костей (см. M. Tresguerres et al., 2013. How to get into bones: proton pump and carbonic anhydrase in Osedax boneworms).

Любопытно, что при этом они используют те же механизмы, что и клетки — остеокласты костной ткани человека.

А бывают ли фотоавтотрофные симбионты, позволяющие хозяину отказаться от рта и кишечника? Мне не удалось найти явных примеров. Правда, бескишечная турбеллярия Symsagittifera roscoffensis, живущая в симбиозе с водорослями-зоохлореллами, к этому близка. Настоящего кишечника у нее и так нет, а рот и глотка во взрослом состоянии не функционируют. Многие ученые считают, что за счет такого же симбиоза питались по крайней мере некоторые вендобионты — представители древней вендской фауны, тоже лишенные рта и кишечника.

Послесловие

Теперь вернемся к началу ответа и посмотрим на проблему пошире.

У большинства животных жизненный цикл включает половое размножение и как минимум два поколения — многоклеточное поколение диплоидных особей и одноклеточное поколение гаплоидных гамет. Да-да, гаметы — вовсе не клетки нашего тела, а самостоятельные организмы! У них другой генотип; часто они обитают в воде (например, у морских ежей или полихет), а не в теле многоклеточных родителей, как у человека; у них свое сложное поведение и своя судьба. У всех гамет нет ни рта, ни кишечника. И у них свои разнообразные способы питания (о них можно рассказать как-нибудь в другой раз).

Итак, у всех животных (на ранних стадиях развития) нет рта и кишечника. Возможно, это отчасти повторяет ход эволюции — скорее всего, пищеварительной системы не было и у общих предков современных животных. Лишь на каких-то более поздних этапах эволюции у животных появились рот и кишечник. А потом многие группы утратили эти органы — причем далеко не только паразиты.

Второй вывод состоит в том, что животные гораздо изобретательнее человеческого разума. Никакой зоолог, наверное, не смог бы предсказать, что погонофора может питаться костями, а губка — рачками. Что уж говорить о неспециалистах! Как часто они думают, что животные устроены в соответствии с представлениями школьных учебников. Приведу два примера. Первый — на одной из олимпиад довольно высокого уровня был задан такой вопрос:

Нужно было выбрать один вариант ответа. Составители считали, что верный ответ — а). А на самом деле сердце у насекомых бывает очень разное. Есть насекомые, у которых вообще нет сердца (карликовые наездники). Часто сердце имеет много пар остий (боковых отверстий), но слабо разделено на камеры. Если же считать, что створки остий — это границы между камерами, то тогда у домовой мухи сердце четырехкамерное, у многих клопов — двух- или трехкамерное, у вшей — одно- или трехкамерное.

И последнее замечание. Уже не в первый раз при составлении ответа испытываешь изумление от того, как быстро развивается наука. Еще 20–25 лет назад никто не знал ни о хищных губках (а оказывается, их уже больше сотни наоткрывали!), ни о червях-костоедах; почти все ученые были убеждены, что миксозои — это протисты (причем их делили на два класса, которые оказались стадиями жизненного цикла одних и тех же видов); у ортонектид, которых к тому времени изучали уже больше века, не были описаны мышцы и рецепторы, и т. д.

Зоология развивается ничуть не менее динамично, чем биохимия или физиология. И как много всего еще предстоит открыть и выяснить! Вот, например: как все-таки черви-зомби извлекают из костей коллаген и используют ли они жир? И зачем нужны бактерии-симбионты трихоплаксу? Пока этого точно никто не знает.

Читайте также: