Впливи паразита на організм хазяїна

Обновлено: 13.05.2024

Наведіть приклади організмів, що належать до ендопаразитів. Які тварини є ектопаразитами? Які адаптації можуть мати ектопаразити для ефективного нападу на хазяїна? Які особливості будови бліх свідчать про їхнє пристосування до ектопаразитизму?

Рівні взаємодії паразита й хазяїна

Взаємодія паразита й хазяїна відбувається відразу на кількох рівнях. На молекулярному рівні і паразит, і хазяїн виділяють речовини, які полегшують їм захист (для хазяїна) або напад (для паразита). На клітинному рівні види-хазяї можуть формувати спеціальні поверхневі структури, які запобігають проникненню паразита в клітини (наприклад, товста клітинна стінка). А паразити утворюють спеціальні рецептори, які здатні ідентифікувати потрібні клітини в організмі хазяїна.

На рівні організму у тварин захист від паразитів забезпечує імунна система. А рослини можуть створювати структури з мертвих клітин (як, скажімо, корок) або восковий шар на листках, що перешкоджає проникненню паразита в організм. У відповідь на це паразити формують спеціальні структури (такі як гаусторії у грибів), за допомогою яких вони проникають до організму хазяїна.

На рівні популяцій та екосистем взаємодія паразитів і хазяїв може відбуватися у формі чергування хазяїв у життєвих циклах паразита (мал. 14.1). Взаємодія паразитів і їхніх хазяїв є одним із найважливіших механізмів регуляції процесів в екосистемах.

Мал. 14.1. Життєвий цикл паразита зі зміною хазяїв

Результати взаємодії паразита і хазяїна

Як ви вже знаєте, результатом взаємодії паразита з хазяїном на рівні організму є погіршення стану хазяїна. Зазвичай наслідком цього є зниження його життєздатності. В організмі хазяїна під впливом паразита можуть, наприклад, утворюватися специфічні структури, такі, як фіни паразитичних червів у тканинах хазяїна або гали на листках дерев навколо личинок паразитичних комах (мал. 14.2). Ці структури можуть бути дуже важливими для паразитів. Так, фіни є личинковою стадією розвитку цестод, яка перед тим, як потрапити в організм основного хазяїна, може тривалий час зберігатися у тканинах. А гали утворюються як результат розростання тканин рослин під впливом речовин, що виділяє личинка паразита. І такі тканини є дуже зручним запасом поживних речовин для личинок.

Гали на листках

Фіни ціп'яків у тканинах хазяїна

Мал. 14.2. Специфічні структури в організмі хазяїна, утворені паразитами

Взаємодія паразита і хазяїна може закінчуватися загибеллю хазяїна, але в багатьох випадках їх еволюція відбувається саме в напрямку зменшення шкоди паразита і збільшення можливостей для опору хазяїна. Причиною цього є те, що в такій ситуації паразит може тривалий час жити в організмі без серйозних наслідків для хазяїна.

Проте існують варіанти, коли взаємодія паразита з хазяїном закінчується загибеллю останнього. У такому випадку паразит теж може загинути разом із хазяїном, як, наприклад, чумні бактерії після загибелі людини, яка захворіла на чуму. А може і не загинути, якщо його життєвий цикл розрахований на загибель хазяїна. Прикладом цього є паразитичні комахи, личинки яких поїдають хазяїна, а потім перетворюються на імаго і шукають нові жертви для свого розмноження.

На рівні популяції та екосистеми результат взаємодії паразита й хазяїна не завжди є негативним для виду-хазяїна. Більш того, така взаємодія може бути корисною для всієї екосистеми. Якщо вид-хазяїн надмірно розмножиться, то ураження його представників паразитом може скорегувати чисельність популяції до оптимального рівня і зберегти рівновагу в екосистемі.

Управління поведінкою хазяїна

У сучасній біології проблемам взаємодії паразитів та їхніх хазяїв приділяють багато уваги. Численні дослідження дозволили встановити чимало деталей цих процесів. Як виявилося, паразити досить часто можуть впливати на поведінку своїх хазяїв і навіть повністю її контролювати в деяких випадках (мал. 14.3).

Мал. 14.3. Плоский черв лейкохлоридій, смарагдова оса та паразитичний гриб кордицепс управляють поведінкою своїх хазяїв

Такі здатності виявили у смарагдової оси, личинки якої паразитують у тарганах. Доросла комаха атакує таргана і вводить йому в голову отруту, яка блокує роботу певних структур мозку. Через деякий час тарган утрачає можливість самостійно контролювати свої рухи, але залишається живим. Після цього оса спрямовує таргана у свою нірку і відкладає на нього яйця. З яєць потім виходять личинки, які живляться тканинами таргана.

Ще одним прикладом впливу на поведінку хазяїна (хоч і не таким явним) є взаємодія токсоплазми, одноклітинного еукаріотичного паразита, з мишами. Основний хазяїн токсоплазми — кішка, а проміжний — мишоподібний гризун.

Цисти токсоплазми потрапляють в організм гризуна. Там паразит розмножується нестатевим способом і виробляє речовини, які діють на його мозок. Під дією цих речовин гризуни втрачають страх перед запахом кішок. Окрім того, цей запах починає їх приваблювати. Отже, різко збільшуються шанси на те, що кішка впіймає і з'їсть такого гризуна, і це, власне, дозволить токсоплазмі потрапити в організм основного хазяїна, де вона буде розмножуватися вже статевим шляхом (мал. 14.4).

Мал. 14.4. Токсоплазма здатна змінювати поведінку миші, щоб потрапити в організм кішки

Токсоплазма може уражати не тільки мишей, але й людину. В організмі здорової дорослої людини токсоплазми зазвичай переходять у форму цисти і не впливають на здоров'я. Але в разі зараження вагітної жінки цей паразит може впливати на ембріон. Зокрема, проникнення токсоплазми в мозок стає причиною імунної реакції і підвищеного вироблення дофаміну. Наслідком цього є певні зміни в поведінці людини.

Отже, тепер ви знаєте

1. На яких рівнях взаємодіють паразити і хазяї? 2. Як саме паразити й хазяї взаємодіють на молекулярному і клітинному рівнях? Наведіть приклади. 3. Як паразити й хазяї взаємодіють на організмовому рівні? 4. Якими можуть бути результати взаємодії паразита й хазяїна? 5*. Чому паразиту може бути вигідним впливати на поведінку хазяїна?

Запитання та завдання

6. На конкретному прикладі поясніть, у яких випадках вплив паразита на хазяїна може бути корисним для хазяїна. 7*. Чому тіло блохи сплющене з боків, а воші — зверху і знизу?

Вплив паразита на хазяїна дуже різноманітний. Перш за все паразит, знаходячись у тілі хазяїна, діє механічно. Так, міхур ехінокока тисне на органи, порушує їх функціонування. Стьожкові черви й аскариди можуть викликати кишкову непрохідність. Кишкова непрохідність може бути наслідком не тільки механічної закупорки, а й рефлекторних спазмів у відповідь на подразнення стінки кишок паразитами. Печінкові сисуни й аскариди можуть закупорювати жовчні протоки і стати причиною жовтяниці.

Паразити кишок використовують частину їжі, яка перетравлена їх хазяїном, що може зумовити виснаження хазяїна. Продукти життєдіяльності, що їх виділяють паразити, постійно завдають шкоди отруйними хімічними речовинами - токсинами. Токсини малярійних плазмодіїв викликають напади малярії. Аскариди й анкілостоми виробляють речовини, які руйнують еритроцити. Спеціальними експериментами було доказано, що екстракт із стьожкового черв'яка впливає на моторну функцію кишок. Слина кровосисних членистоногих також має токсичні властивості.

Ряд паразитів сприяє проникненню в тіло хазяїна інших хвороботворних організмів. Наприклад, волосоголовці, анкілостоми, личинки аскариди порушують цілісність стінок кишок, сприяють проникненню хвороботворних мікроорганізмів у порожнину тіла. Збудники деяких хвороб проникають в організм хазяїна через укуси кровосисних членистоногих, тобто трансмісійним шляхом.

Продукти життєдіяльності багатьох паразитів токсичні. Вони призводять до нападів гарячки (при малярії), недокрів'я (при дифілоботріозі), загального нездужання, зниження працездатності (при багатьох гельмінтозах), до затримки розвитку в дітей (при анкілостомозі). Патогенна дія паразитичних червів часто супроводжується алергічною реакцією організму, порушенням регулювальних систем хазяїна, зокрема його нейрогуморальної системи.

Дія паразитів на організм хазяїна залежить від інтенсивності інвазії.

Інтенсивність інвазії - це ступінь зараженості паразитом, яка оцінюється числом паразитів в організмі хазяїна.

Екстенсивність інвазії - характеризує поширеність паразитів і оцінюється відсотком зараженого населення.

Паразити характеризуються певною патогенністю і вірулентністю.

Патогенність - хвороботворність, здатність паразита викликати захворювання у хазяїна.

Вірулентність - властивості паразита, які визначають характер і силу його патогенності.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм "повідомлення-видалення" для об'єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Вплив паразитів на організм хазяїна може бути різним і залежить від багатьох факторів: виду і систематичного положення паразита, його розташування в організмі господаря, розмірів, інтенсивності метаболізму, здатності переміщатися, виділяти токсини і т. д. Дія паразита навіть на одного і того ж господаря може залежати від того, на якій стадії паразит мешкає в його організмі і який стан самого господаря. Так, один і той же паразит, що мешкає в організмі дитини, може призвести до затримки його фізичного і психічного розвитку, в той час як у дорослої людини він може взагалі не призвести до розвитку специфічної симптоматики.

Найбільш проста дія паразита – механічне подразнення тканин господаря в процесі його переміщення по поверхні шкіри або всередині тканин і органів. Механічне пошкодження тканин ротовими органами або органами прикріплення паразитів може супроводжуватися введенням в кров господаря слини, токсинів, ферментів, що викликають гемоліз еритроцитів, або речовин, що мають антикоагулянтну дію, а також вірусів, бактерій, найпростіших і личинок паразитичних черв’яків.

Ураження шкіри зазвичай супроводжуються утворенням ранок, папул або везикул, що викликають відчуття свербіння або больові відчуття. Ряд паразитів викликає більш грубі ушкодження тканин, іноді приводячи навіть до повного руйнування окремих органів.

Паразити, що живуть в порожнистих органах, можуть викликати їх закупорку, а паразити, що живуть в тканинах внутрішнього середовища, здавлюючи органи, нерідко призводять до їх атрофії. Один і той же паразит може надавати різну дію залежно від того органу, в якому він знаходиться. Природно, що прожиття паразита в підшкірній жировій клітковині може виявитися непоміченим, в той час як той же паразит, розвиваючись в області довгастого мозку, майже неминуче призведе господаря до смерті.

Довготривале проживання паразита в організмі господаря, що супроводжується хронічним хімічним і механічним пошкодженням органу, нерідко призводить до злоякісного переродження тканин. Це особливо характерно для багатьох смоктальщиків.

У зв’язку з тим, що видові потреби паразитів у різних харчових продуктах специфічні і відрізняються від потреб господаря, вони здатні витягувати з його організму певні речовини у великих або менших кількостях. Так, широкий лентець поглинає з кишківника господаря більшу частину вітаміну В12, порушуючи там самим його кровотворення, а еритроцит, вражений малярійним плазмодієм, поглинає з плазми крові в 100 разів більше амінокислот і в 8 разів більше оротової кислоти, ніж інтактний.

Практично всі паразити, виділяючи продукти своєї життєдіяльності в середовище, яким є організм господаря, викликають його алергізацію. Тому при більшості паразитарних захворювань на тлі їх специфічних симптомів практично завжди виявляються ознаки, характерні для різного роду алергічних станів:

еозиномфілія;
свербіж шкіри;
кропив’янка;
набряки обличчя;
бронхоспазм та ін.

Саме тому збільшення числа еозинофілів в крові хворого при незрозумілих причинах і діагнозі – симптом, при якому необхідно провести обстеження на наявність паразитів в організмі пацієнта.

Існують і винятки з цього правила: Schistosoma haematobium, або кров’яний сисун, потрапляючи в організм людини, знижує ймовірність прояву у нього різного роду алергічних станів. Цей незвичайний феномен в даний час активно вивчається.

Часто паразити модифікують поведінку своїх господарів таким чином, що зараження ними таких господарів різко полегшується. В результаті підвищується ймовірність успішного проходження циклу розвитку паразита і в наступних поколіннях.

Не всі розглянуті приклади в даний час пояснені. Деякі відомі як емпіричні факти. Однак вони переконують в необхідності індивідуальної роботи лікаря з хворими паразитарними захворюваннями і роблять необхідним подальше вивчення факторів сприйнятливості людини до паразитів.

Основні поняття й ключові терміни: ПАРАЗИТ. Хазяїн.

Пригадайте! Що таке паразитизм?

У світі цікавого

ЗМІСТ

Які адаптації паразитів до існування в організмі хазяїна?

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 життєдіяльності 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 (Shigella flexneri), 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 (іл. 35).

Іл. 35. Шігела та філоподії епітеліоцитів

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 (наприклад, ріжкові гриби) у вигляді сплетення ниток міцелію.

Іл. 36. Квітка ендопаразита рафлезії Арнольда

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) (іл. 36).

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.

Якими є впливи паразитів на організм хазяїна?

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.

Іл. 37. Паразити-маніпулятори: 1 - лейкохлоридій парадоксальний у тілі равлика; 2 - сакуліна на черевці краба

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 (іл. 37). Репродуктивний вплив паразитів полягає в їхньому впливові на розмноження. Так, краби під дією речовин вусоногого рака сакуліни втрачають здатність до розмноження і навіть змінюють стать (див. іл. 37).

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.

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.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з ілюстрацією

Перед вами на ілюстрації рослина, латинська назва якої Melampyrum nemorosum. Для цього виду рослин існує багато народних назв: брат-і-сестра, дідики-й-бабки, день-і-ніч, іван-та-марія, яким-та-ганна. В основу цих назв покладено контраст у суцвітті фіолетових квіток із жовто-гарячими. Визначте українську наукову назву, систематичну належність, форми паразитизму та адаптації до способу життя.

Біологія + Медицина. Паразити в медицині

Кордицепс китайський (Ophiocordyceps sinensis) живе в Тибеті й Гімалаях і паразитує в гусеницях метеликів. Зрілий гриб подібний до гілочки, що виростає з тіла муміфікованої ним гусені. Цей гриб здавна застосовують у тибетській медицині. Він цінується втричі дорожче за золото. Це найдорожчий паразит у світі. А які адаптації цього гриба-паразитоїда до паразитичного способу життя? Чим зумовлений цілющий ефект кордицепсу?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Психологія. Маніпуляція серед організмів

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

7. Які адаптації паразитів до існування в організмі хазяїна? 8. Якими є впливи паразитів на організм хазяїна? 9. Як організм хазяїна відповідає на оселення паразитів?

10. Схарактеризуйте на конкретному прикладі взаємоадаптації паразита й організму-хазяїна.

Адаптації паразитів до мешкання в організмі хазяїна

1. Рівні взаємодії паразита й хазяїна. Взаємодія паразита й хазяїна відбувається відразу на кількох рівнях. На молекулярному рівні і паразит, і хазяїн виділяють речовини, які полегшують їм захист (для хазяїна) або напад (для паразита). На клітинному рівні види-хазяї можуть формувати спеціальні поверхневі структури, які запобігають проникненню паразита в клітини. А паразити утворюють спеціальні рецептори, які здатні ідентифікувати потрібні клітини в організмі хазяїна. На рівні організму у тварин захист від паразитів забезпечує імунна система. А рослини можуть створювати структури з мертвих клітин (як, скажімо, корок) або восковий шар на листках, що перешкоджає проникненню паразита в організм.

На рівні популяцій та екосистем взаємодія паразитів і хазяїв може відбуватися у формі чергування хазяїв у життєвих циклах паразита .2. Результати взаємодії паразита і хазяїна. Результатом взаємодії паразита з хазяїном на рівні організму є погіршення стану хазяїна. Зазвичай наслідком цього є зниження його життєздатності. В організмі хазяїна під впливом паразита можуть, наприклад, утворюватися специфічні структури, такі, як фіни паразитичних червів у тканинах хазяїна або гали на листках дерев навколо личинок паразитичних комах.

Читайте также: