Живые организмы как среда обитания животных паразиты

Обновлено: 17.04.2024

Организмы, живущие на Земле, очень разнообразны и образуют целые царства и подцарства, которые включают: растения, животных, грибы, бактерии, простейших, архебактерии, цианобактерии.

Среди растений можно встретить виды, живущие всего несколько дней (некоторые водоросли), месяцев (однолетние травы), лет (многолетники), десятилетий (кустарники, деревья), сотни лет (дуб, секвойя).

В толще воды наряду с водорослями встречаются мельчайшие рачки, медузы, разнообразные рыбы, акулы, киты, у дна — морские звезды, двустворчатые моллюски и прочие обитатели водных глубин.

Среда обитания — это та часть природы, которая окружает живой организм и с которой он непосредственно взаимодействует.

Среда — это и физические свойства пространства, окружающего растение, животное или человека, т.е. температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. Это и химический состав веществ, это и живые организмы своего и чужих видов, с которыми данный организм вступает в непосредственный контакт.

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий: наземную, водную, почву и тела живых организмов (явление паразитизма). Первой средой, в которой возникла и распространилась жизнь, была водная среда. Постепенно живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и населили почву, специфической средой жизни стали сами живые организмы.

Разные организмы, даже совместно обитающие, используют различную пищу, выделяют в среду специфические продукты жизнедеятельности, имеют свои особенности газообмена, водообмена, солеобмена, строят свои жилища из разного материала. Это значит, что каждое животное или растение по-своему использует окружающие его вещества, по-разному взаимодействует с другими организмами, живущими на этой территории, в этом водоеме.

Один и тот же элемент среды для двух рядом живущих организмов может иметь совершенно разное значение. Например, ветер как элемент наземной среды, имеет первостепешюе значение для ветроопыляемых растений (пшеница, овес, береза) и почти безразличен для растений, опыляемых насекомыми (яблоня, вишня, многие цветы). Или другой пример — влажность воздуха показатель, который имеет совершенно разную значимость для земноводных и млекопитающих, обитающих в одной и той же местности (лягушка и ёж). Другими словами, в среде обитания любого организма всегда есть элементы, от которых зависит возможность существования организма, т.е. очень важные, и есть компоненты среды, для данного организма безразличные.

На суше экологически важными факторами среды являются свет, температура и влажность. В водоемах основную роль играют соленость воды и ее температура, концентрация в ней кислорода и иных газов, а также другие факторы.

Элементы среды обитания, оказывающие влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ, определяют как экологические факторы.

Условно все факторы среды делят на три группы: абиотические, биотические, антропогенные.

Абиотические факторы: температура, свет, радиоактивное излучение, давление и влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности — все свойства неживой природы, прямо или косвенно влияющие на живые организмы.

Антропогенные факторы — это формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению природы как среды обитания других видов. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта изменило природу нашей планеты. И значение антропогенных воздействий на живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Некоторые свойства среды остаются относительно постоянными на протяжении длительного периода времени. Такими факторами являются сила тяготения, солнечная радиация, солевой состав океана, свойства атмосферы. Большинство же экологических факторов — температура, влажность, осадки, ветер, наличие укрытий и пищи, хищники, паразиты, конкуренты — очень изменчиво в пространстве и времени. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана и в глубине пещер. Паразиты млекопитающих живут в условиях избытка пищи, тогда как для свободно живущих хищников ее запасы все время меняются.

Однако в характере воздействия разнообразных экологических факторов на организмы и в их ответных реакциях можно выделить определенные закономерности.

§ 13. Живой организм как среда обитания. Адаптации к жизни в другом организме — паразитизм

Характерные особенности организма как среды обитания

Относительное постоянство внутренней среды одного организма — хозяина — дает возможность использовать его тело другим организмом — сожителем — в качестве среды жизни. Хозяин — организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель — организм, поселяющийся на поверхности или внутри тела другого организма. Сожитель может быть для хозяина нейтральным (мальки рыб в кишечной полости морских кишечнополостных животных). Он может приносить ему пользу, снабжая питательными веществами (азотфиксирующие клубеньковые бактерии и бобовые растения). Но он может причинять хозяину вред, используя его питательные вещества (аскарида человеческая и человек).

Сожителей больше всего среди микроорганизмов (все вирусы, некоторые представители бактерий и грибов), протистов (амеба дизентерийная, трихомонада) и многоклеточных организмов, имеющих упрощенное строение (плоские и круглые черви, некоторые насекомые).

Попав во внутреннюю среду хозяина, паразит получает ряд преимуществ:

1) обилие легкодоступной для усвоения пищи, не требующей перестройки процессов пищеварения. Например, клеточный сок растений, кровь животных, содержимое их пищеварительного тракта, уже подвергнутое ферментативной обработке;

2) защищенность от непосредственного воздействия абиотических и биотических факторов внешней среды. Все взаимодействия со сложными и изменяющимися окружающими условиями и врагами берет на себя организм хозяина;

3) относительная стабильность условий существования. Внутренняя среда организма по ряду физико-химических факторов имеет высокую степень постоянства.

В то же время организм как среда жизни создает для паразитов некоторые экологические трудности:

1) ограниченность среды во времени и пространстве;

2) трудность распространения от одной особи хозяина к другой;

3) сложности в обеспечении кислородом;

4) защитные реакции организма хозяина.

Как преимущества, так и экологические трудности жизни в другом организме явились причиной формирования у паразитов разнообразных адаптаций. Они позволяют им эффективно размножаться и процветать, живя в другом организме.

Характерные особенности организма как среды обитания

Попав во внутреннюю среду хозяина, паразит получает ряд преимуществ:

В то же время организм как среда жизни создает для паразитов некоторые экологические трудности:

1) ограниченность среды во времени и пространстве;

2) трудность распространения от одной особи хозяина к другой;

3) сложности в обеспечении кислородом;

4) защитные реакции организма хозяина.

Адаптации к жизни в другом организме — паразитизм

Паразиты могут поселяться на поверхности тела хозяина (эктопаразиты — вши, блохи, клещи, клопы) или внутри него (эндопаразиты — плазмодий малярийный, аскарида, власоглав, цепень бычий). У эктопаразитов большая часть тела находится вне хозяина (в контакте с окружающей средой) и лишь органы питания внедряются в его живые ткани. У эндопаразитов в процессе эволюции выработался ряд приспособлений к жизни в теле другого организма.

1. Малые размеры тела. Ограниченность размеров среды обитания паразитов компенсируется малыми размерами их тела. Паразит всегда меньше хозяина (аскарида и человек, сосальщик печеночный и корова, трихомонада и человек). Исключение составляет цепень бычий, длина которого составляет от 4 до 10 м, а основным хозяином является человек. Малые размеры тела паразита позволяют ему поселиться в организме хозяина и питаться за его счет, не вызывая быстрой гибели.

2. Упрощение внешнего и внутреннего строения. Так как условия обитания паразитов постоянны и оптимальны, у них нет необходимости иметь сложное строение и вырабатывать сложные механизмы адаптации. В связи с этим происходит упрощение или редукция отдельных систем органов.

Ограниченность размеров среды обитания паразитов явилась причиной упрощения их внешнего строения. Например, на теле паразитических червей отсутствуют органы передвижения. Они малоподвижны. У отдельных представителей имеются лишь органы фиксации, позволяющие им закрепиться в организме хозяина (кутикулярные крючки, присоски).

Обилие легкодоступной пищи привело к упрощению системы пищеварения. Например, у сосальщика печеночного пищеварительная система упрощена, а у ленточных червей и вовсе утрачена. Всасывание питательных веществ у последних происходит всей поверхностью тела.

У паразитических растений питание соками хозяина привело к редукции системы фотосинтеза и утрате хлорофилла. Среди растений встречаются полные паразиты и полупаразиты. Паразиты не содержат хлорофилла, например повилика, заразиха, раффлезия, Петров крест. Полупаразиты (омела) имеют хлоропласты и берут от растения-хозяина только минеральные вещества и воду.

Сложности в обеспечении кислородом привели у паразитов к редукции дыхательной системы и переходу к анаэробному дыханию. Так как их энергетические затраты невелики, а запасы пищи неиссякаемы, то такой способ дыхания оправдан.

3. Защитные покровы тела. Большинство паразитов обитает в пищеварительном тракте и подвержено воздействию ферментов пищеварительных соков. Для защиты от переваривания у них сформировались специфические покровы тела. Например, у сосальщиков тело покрыто слоем слизи, а у аскариды человеческой на поверхности тела имеется многослойная кутикула.

Прогрессивное развитие половой системы обеспечивает высокие репродуктивные возможности вида. Этому также способствуют партеногенез (размножение без оплодотворения) и чередование полового и бесполого поколений. Возникновение гермафродитизма (совмещение в одном организме мужской и женской половых систем) является своего рода двойной гарантией успешного оплодотворения и получения потомства.

Защита оплодотворенных яиц многослойными оболочками и обеспечение зародыша питанием повышают выживаемость потомства. Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца и тела хозяина во внешнюю среду и их проникновение в организм нового хозяина способствуют расселению.

5. Смена хозяев в жизненном цикле. У паразитов, как правило, в жизненном цикле наблюдается смена хозяев. В основном хозяине живет половозрелая особь, а в промежуточном — личиночная стадия. Например, личинки бычьего цепня развиваются в теле коровы, а взрослые особи паразитируют в теле человека. Благодаря этому не допускается скопление в одном организме-хозяине большого количества паразитов, что могло бы привести к быстрой гибели хозяина, а также отсутствует конкуренция между личинками паразита и взрослой особью, что повышает их жизнеспособность.

Повторим главное. Взаимоотношения, когда один организм (паразит) живет за счет другого (хозяина), называются паразитизмом. Паразит, использующий хозяина как среду жизни, получает ряд преимуществ, но при этом испытывает определенные экологические трудности. Основные адаптации к паразитизму: малые размеры тела, упрощение внешнего и внутреннего строения, защитные покровы тела, высокая плодовитость, смена хозяев в жизненном цикле.

Проверим знания

Ключевые вопросы

1. Какие взаимоотношения между организмами называются паразитизмом?
2. Перечислите преимущества организма как среды жизни по сравнению с другими средами жизни.
3. Какие экологические трудности для обитателей создает организм как среда жизни? Приведите примеры и дайте аргументированный ответ.

Сложные вопросы

1. Для каждой группы паразитов укажите их представителей.
Группы паразитов: 1 — паразиты растений; 2 — паразиты животных.
Представители: повилика, власоглав, цепень бычий, заразиха, раффлезия, аскарида, Петров крест, плазмодий малярийный.
2. Всегда ли организм, живущий в другом организме, негативно влияет на его жизнедеятельность? Дайте аргументированный ответ.
* 3. Установите соответствие между средами жизни и их характеристиками.
Среды жизни: 1) организм как среда обитания; 2) наземно-воздушная среда.
Характеристики: а) постоянство температурного, солевого и осмотического режимов; б) нехватка кислорода и света; в) является самой сложной по экологическим условиям средой; г) ограниченность жизненного пространства; д) резкие колебания температуры, влажности и освещения.

*Индивидуальное домашнее задание. В последнее время в кронах тополей, берез и других древесных растений наблюдается ежегодное увеличение количества сильно ветвящихся кустистых образований. Они становятся зелеными до распускания листьев на деревьях. Как вы можете объяснить это явление? Сравните состояние деревьев одного вида, имеющих разное количество кустистых образований. Сделайте вывод, влияют ли эти образования на жизнедеятельность деревьев. Составьте прогноз на будущее и предложите пути решения данной проблемы.

Живой организм для паразитов представляет очень своеобразную среду обитания. Здесь паразиты находят более чем достаточное количество пищи и относительно постоянные температурные условия. У них нет необходимости отыскивать убежища от естественных врагов, передвигаться, расселяться на новых, еще не заселенных территориях. Организм хозяина полностью берет на себя функции обеспечения паразитов продуктами питания и защиты от неблагоприятных внешних воздействий. Расселение паразитов также часто осуществляется их хозяевами.

В процессе приспособления к своеобразному образу жизни паразиты претерпели значительные изменения. У многих паразитов недоразвиты органы чувств, нервная система, аппарат движения. Некоторые паразиты, обитая постоянно в среде, богатой переваренными питательными веществами, вообще утратили пищеварительную систему. С другой стороны, у паразитов обычно появляются органы прикрепления (присоски, крючья) и плотные защитные покровы, предохраняющие их от действия пищеварительных ферментов и других биологически активных веществ, присутствующих во внутренней среде хозяина.

В условиях паразитического образа жизни размножение паразитов и заражение ими других хозяев сильно осложнены. Действительно, вероятность попадания яиц или личинок паразитов в благоприятные для развития условия и затем в организм восприимчивого хозяина невелика. Большинство яиц и личинок погибает. Поэтому все паразиты обладают очень сильно развитой половой системой и высокой плодовитостью. Так, кривоголовка двенадцатиперстной кишки откладывает ежедневно до 16 000 яиц. Плодовитость многих гельминтов еще более высокая.

У человека благоприятные условия обитания разные паразиты находят практически в любом органе (рис. 5.8). На коже могут обитать вши, внутри эпидермиса — чесоточный зудень, в подкожной клетчатке, мышцах, мозге и даже костях — финны свиного цепня. В крови обитают возбудители малярии, в легких — эхинококк, альвеококк, легочный сосальщик, в мочеполовой системе — трихомонады. Особенно много паразитов в органах пищеварительной системы. В ротовой полости живут амебы, в двенадцатиперстной кишке — Днкилостомиды и лямблии, в тонкой кишке — аскариды, острицы, половозрелые ленточные черви; в толстой кишке встречаются дизентерийная амеба, балантидий и другие паразиты.

Рис. 5.8. Локализация паразитов в организме человека:

1 — головной мозг (эхинококк, цистицерки свиного цепня, токсоплазма);
2 — кровь (малярийный плазмодий); 3 — легкие (эхинококк, цистицерки свиного цепня, легочный сосальщик); 4 — печень (печеночный, ланцетовидный

и кошачий сосальщики, эхинококк, цистицерки свиного цепня, токсоплазма, малярийный плазмодий, лейшмания); 5 — скелетные мышцы (токсоплазма, эхинококк, цистицерки свиного цепня, трихинелла); 6 — подкожная клетчатка конечностей (ришта); 7 — мочеполовая система (трихомонада влагалищная);

8 — кожа открытых участков тела (лейшмания, чесоточный зудень); 9 — толстая кишка (дизентерийная амеба, балантидий, власоглав); 10 — тонкая кишка (лямблия, трихомонада кишечная, бычий, свиной и карликовый цепни, широкий лентец, аскарида, острица, анкилостомиды)

Многие паразиты, мигрируя в организме человека, меняют местопребывание, обитая на различных этапах своего развития в разных органах и тканях. Наиболее часто паразиты перемещаются по кровеносным и лимфатическим сосудам. Так, личинки аскариды на разных стадиях жизненного цикла обнаруживаются в кишечнике, печени, сердце, легких, трахее, глотке, желудке и кровеносных сосудах. Трихинеллы размножаются в кишечнике у человека, а их личинки обитают в поперечно-полосатой мускулатуре.

Любой живой организм неотделим от среды своего обитания, испытывает на себе ее многообразное действие и сам воздействует на нее. Хозяин по отношению к паразиту представляет собой среду обитания и источник питания. При этом он испытывает на себе постоянные и многообразные воздействия со стороны паразита. Паразит же существует только благодаря существованию своего хозяина. Таким образом, хозяин и паразит представляют собой единую систему, существование которой определяется всей совокупностью сложных взаимоотношений их друг с другом.

Водные и наземные организмы начали заселять почву, создавая особый комплекс ее обитателей. Вероятно параллельно протекало формирование паразитов и симбионтов, средой жизни которых в воде, на суше и в почве стали другие организмы - хозяева и сожители. На текущий момент выделяются 4 среды обитания организмов: водная, наземно-воздушная, почва и живые организмы.

4 среды обитания живых организмов таблица

4 среды обитания

Адаптации организмов к среде

Высокая плотность, теплопроводность, прозрачность, сильные перепады давления, слабая аэрация, освещенность убывает с глубиной, относительно однородная (гомогенная) в пространстве и стабильная во времени

Обтекаемая, продолговатая форма тела, плавучесть, наличие слизистых покровов, развитие воздухоносных полостей, осморегуляция

Мелкие растения и животные, медузы, водоросли, активные пловцы -рыбы, дельфины, тюлени.

Обилие света и кислорода, низкая плотность воздуха, резкие колебания температуры, высокая подвижность атмосферы, дефицит влаги, гетерогенная. Наиболее сложная как по свойствам, так и по разнообразию в пространстве

Выработка опорного скелета, механизмов терморегуляции, экономного расходования воды, высокая эффективность окислительно-восстановительных процессов, развиты органы усвоения атмосферного кислорода

Наземные растения, животные, простейшие, бактерии, грибы

Дефицит или полное отсутствие света, высокая плотность, недостаток или избыток влаги, недостаток кислорода, сравнительно высокое содержание углекислого газа, рыхлая структура субстрата, заполненная смесью газов и водой. Создана живыми организмами

Вальковатая форма тела, малые размеры, прочные покровы тела, кожное дыхание, редукция органов зрения, у некоторых имеется копательный аппарат, развита мускулатура

Бактерии, грибы, черви, жуки, муравьи, простейшие, личинки насекомых, другие членистоногие, некоторые крупные животные (крот, землеройка)

Наличие легкоусвояемой пищи, постоянство температурного, осмотического, солевого режимов, отсутствие угрозы высыхания, защищенность от врагов, нехватка кислорода, ограниченность жизненного пространства

Упрощение всех систем органов, редукция некоторых из них, появление органов прикрепления, высокая плодовитость, сложные циклы развития со сменой одного или нескольких хозяев

Паразиты - вши, блохи, гельминты, грибок, простейшие и бактерии, симбионты - бактерии

Среды обитания организмов характеристика, факторы

_______________

Источник информации:

1. ЭКОЛОГИЯ / С.В.Алексеев, Спб. — 1997.

2. Общая экология (в схемах и в таблицах)/ Бексеитов Т.К., Павлодар — 2004.

Читайте также: