Примером отношений паразит-хозяин служат отношения между1) лишайником и березой2) раком-отшельником и актинией3) аскаридой и человеком4) лягушкой и комаром

Примером отношений паразит-хозяин служат отношения между
1) лишайником и березой
2) раком-отшельником и актинией
3) аскаридой и человеком
4) лягушкой и комаром

Ботаника знакомит нас с полезными и вредными растениями, с их внешним и внутренним строением, закономерностями развития. Ботанические знания способствуют лучшему использованию растений человеком.

Растение получает из окружающей среды газы, соли, воду – все то, из чего оно строит свое тело; растение и среда составляют единое целое. Отличительной особенностью зеленых растений, окрашенных пигментом хлорофиллом, является их свойство превращать неорганические вещества в органические, необходимые для жизни. Днем зеленые растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. Этот газообмен и улавливание световых лучей происходят при посредстве обширной листовой поверхности, а извлечение из почвы воды и минеральных солей – с помощью сильноразветвленной корневой системы.

Роль зеленых растений в природе прежде всего заключается в том, что в процессе жизнедеятельности они накапливают громадные запасы ценного органического (углеродистого) вещества, очищают воздух от углекислого газа и обогащают его кислородом. Органические вещества используются всеми живыми существами для питания, а кислород воздуха – для дыхания.

Особенно велико значение растений, возделываемых в сельском хозяйстве. Человек благодаря зеленым растениям из наиболее распространенных в природе веществ (воды, углекислого газа и солей), пользуясь солнечной энергией, добывает ценные органические вещества: белки, углеводы, жиры, витамины и др. Названные растительные вещества при посредстве животных перерабатываются в еще более ценные продукты: мясо, сало, масло, молоко, яйца, шерсть, ножу, то есть во все то, что необходимо для жизни человека.

Растения дают человеку пищу, а также строительный материал, сырье для промышленности (смолу, масло, каучук, гуттаперчу, дубильные вещества, спирт и др.). Кроме того, из растений добывают разнообразные лекарства. Отсюда понятно, почему человек еще с древних времен интересовался растениями, собирал их, изучал и возделывал.

Необходимо подчеркнут, что даже такие вещества, как каменный уголь и нефть, произошли из растений, населявших землю в древние времена. Энергия солнечных лучей, некогда уловленная этими растениями, в процессе горения освобождается и используется человеком. Также и торф, используемый на топливо и на удобрения, происходит от растений, произраставших на болотах.

Однако не все растения имеют зеленую окраску. Грибы, бактерии и некоторые из высших растений лишены хлорофилла и потому неспособны сами вырабатывать для себя органическую пищу из веществ неорганических. Подобные незеленые растения (сапрофиты), часто невидимые простым глазом, в изобилии поселяются на мертвом органическом веществе, остающемся после гибели растений и животных, используют его для своего питания, разрушают, минерализуют и таким образом приводят в состояние, доступное для использования зелеными растениями. В этом заключается положительная роль незеленых – бесхлорофильных растений.

Человек изучает растения и их свойства еще и потому, что многие из них приносят огромный вред, например многочисленные сорные травы (плевел, пырей, осот и др.), которые заглушают культурные растения на полях, или многие незеленые – бесхлорофильные растения, в том числе паразитные грибы (ржавчина, головня, спорынья и др.), поражающие культурные растения. Мельчайшие незеленые растения – бактерии, проникая в организм человека и животных, вызывают различные заразные болезни. Со всеми растениями, наносящими вред сельскому хозяйству, человек ведет систематическую борьбу.

Источник:
http://otvet.ws/questions/3714945-primerom-otnoshenii-parazit-hozyain-sluzhat-otnosheniya-mezhdu1.html

Взаимоотношения «паразит – хозяин»

Паразиты это организмы, которые питаются за счет организма‑хозяина. Это очень разнообразная группа организмов (животные, растения, грибы, бактерии), которую изучает специальная наука – паразитология.

Паразиты не убивают хозяина, а длительное время используют его как пищевой ресурс и убежище, лишь сокращая длительность жизни и плодовитость «организма‑дома». Паразиты близки к хищникам‑пастбищникам, но отличаются тем, что если хищник‑пастбищник использует несколько жертв, то паразит связан с одним организмом‑хозяином (а если с несколькими, то меняет их в ходе жизненного цикла).

Различаются следующие группы паразитов.

Биотрофы и некротрофы. Биотрофы всю жизнь питаются за счет живого хозяина, а некротрофы губят его (или часть его тела, например лист растения) и завершают свою биографию как рассматриваемые далее детритофаги.

Микропаразиты и макропаразиты. Различаются по размерам. К микропаразитам относятся вирусы, бактерии, микроскопические грибы и простейшие, к макропаразитам – все прочие.

Истинные паразиты и паразитоиды. Истинные паразиты всю свою жизнь питаются за счет организма‑хозяина (или нескольких хозяев, если в течение жизненного цикла переселяются из организма одного вида в другой). Паразитоиды (как правило, насекомые) на определенных стадиях жизненного цикла ведут свободный образ жизни (питаются как фитофаги или зоофаги). После этого они откладывают яйца в тело организма‑хозяина, в котором паразитируют личинки. Паразитоиды представляют переход к хищникам. Насекомые‑паразитоиды используются для биологического метода контроля насекомых‑вредителей в сельском хозяйстве (трихограмма, теленомус‑наездник и др.).

Эндотрофные и эктотрофные паразиты. Эндотрофные паразиты живут внутри организма‑хозяина (глисты в кишечнике позвоночных, стеблевые нематоды в стеблях хлебных злаков), а эктотрофные – на поверхности организма‑хозяина (блохи, вши, клещи и др.). Особый случай эктотрофного паразитизма – образ жизни карликовых самцов глубоководных удильщиков, которые внедряются острыми зубами в тело самки, после чего тела хозяина и паразита сливаются воедино (объединяются даже кровеносные системы). Тело самки в 13 раз больше тела самца. Экологический смысл этой адаптации заключается в повышении вероятности оплодотворения. Удильщики живут в полной темноте, и иные варианты поиска «спутника жизни» реализовать крайне сложно.

Суперпаразиты – «паразиты паразитов». Существуют суперпаразиты от первого до четвертого порядка (их можно представить в виде матрешки), верхний уровень представлен бактериями или вирусами. Эту матрешку очень точно описал Дж. Свифт:

Под микроскопом он открыл, что на блохе

Живет блоху кусающая блошка;

На блошке той – блошинка‑крошка,

В блошинку же вонзает зуб сердито

Блошиночка… и так ad infinitum.

В этом случае из паразитов формируется пищевая цепь.

Различаются группы паразитов и по сложности жизненного цикла. Одни виды паразитов передаются при непосредственном контакте особей хозяина (например вирусы и бактерии, вызывающие болезни человека). Другие паразиты перед заражением основного хозяина, в теле которого они образуют потомство, проходят через один или несколько видов промежуточных хозяев (например широкий лентец – паразит человека, но в течение жизненного цикла он проходит через стадии жизни в рачках‑циклопах и рыбах).

И, наконец, кроме паразитов, существуют еще и полупаразиты. Значительное число видов растений (в средней полосе в первую очередь из семейства норичниковых) сочетает автотрофное питание и паразитирование на корнях растений‑хозяев. При этом если каждый вид растений‑паразитов (из семейств заразиховых, повиликовых и др.) имеет своего «персонального» хозяина, то число видов‑хозяев для одного вида полупаразита исчисляется десятками и сотнями. В этом случае нет необходимости в тонком подстраивании метаболизма хозяина и полупаразита, как при абсолютном паразитизме, полупаразит получает от растения‑хозяина только неспецифические элементы питания.

Среди полупаразитов есть виды, наносящие вред хозяйству человека. Например погремки (Rhinanthus) при доминировании в луговых сообществах становятся основными продуцентами органического вещества. В этом случае за счет потери энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (см. 10.4) биологическая продукция травостоя снижается в 2‑3 раза. Причем погремок не поедается сельскохозяйственными животными ни на пастбище, ни в сене.

В естественных экосистемах взаимоотношения «паразит – хозяин» являются одним из важных факторов поддержания экологического равновесия. Особенно велика их роль при контроле плотности популяций крупных животных, у которых нет естественных врагов‑хищников (слон, бегемот, крокодил, лев и др.). При отсутствии паразитов их отношения с жертвами могли бы быть нарушены.

В процессе длительной коэволюции (взаимоприспособления) паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.

Защитные реакции хозяев могут быть следующими:

– иммунный ответ организма, т.е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов;

– сбрасывание зараженных частей (это особенно характерно для растений‑хозяев, которые сбрасывают сильно зараженные листья). В этом случае паразиты продолжают жить уже как детритофаги;

– выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при паразитировании тли);

– изоляция органов поражения как «зеленых островов» (формирование галлов у дуба, орешника и других растений после того, как насекомое‑паразитоид отложит в ткани листа яйцо);

– уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, которые таким образом снижают долю зараженных особей в популяции;

– формирование гетерогенных популяций хозяев, в составе которых есть экотипы, устойчивые к паразитам. Эти экотипы являются основой адаптивной селекции на повышение устойчивости культурных растений к грибковым заболеваниям.

В естественных экосистемах формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев – нормальное явление. При этом в отличие от отношений «фитофаг – растение» или «хищник – жертва» оно возможно без третьего участника. В силу того, что паразиты связаны с ограниченным кругом хозяев, эта связь математически описывается проще, чем связь между хищниками и их жертвами. Во многих случаях проявляется модель Лотки–Вольтерры: плотность популяций обоих видов изменяется циклически, но пики плотности паразитов запаздывают по отношению к пикам плотности хозяев.

Ситуация изменяется в антропогенных экосистемах, особенно в сельскохозяйственных, где заражение скота паразитами может привести к гибели многих животных. Представляют опасность взаимоотношения паразитов и человека, который может заболевать гельминтозами, вызываемыми разными видами глистов, лямблиозом (при заражении простейшим – лямблией), болезнями бактериальной и вирусной природы.

Катастрофическими бывают последствия заноса паразитов в новые районы, где у их потенциальных хозяев отсутствуют механизмы защиты от паразитов. В ХХ в. произошли ботанические катастрофы в Америке (гибель зубчатого каштана Castanea dentata от занесенного туда из Китая паразитического гриба Endothia parasitica, вызывающего «рак каштана») и Европе, где от «голландской болезни» почти полностью исчез вяз. Болезнь вызывает гриб Ophiostoma ulmi, который переносится жуком‑короедом.

К еще более серьезным последствиям привело распространение вируса «коровьей чумы» в саваннах Африки (McNaughton, 1992). Под влиянием этого вируса, который первоначально вызвал болезни у домашнего скота, а затем поразил многие виды диких крупных копытных животных, резко снизилась нагрузка фитофагов на растительность саванны, и в первую очередь на ее древесно‑кустарниковый компонент и на его отношения с травяным покровом саванны. Кустарники и деревья стали бурно разрастаться, подавляя травы, что увеличило количество пожаров, которые при таком сомкнутом древесном пологе стали более частыми. После пожаров деревья отрастали плохо и замещались кустарниками, корневища которых позволяли им сохраняться во время пожара. Только в 70‑е годы, когда удалось снять влияние на экосистемы вируса «коровьей чумы», вылечив от болезни домашний скот, поставлявший паразита популяциям диких животных через выделение слюны на пастбищах, где их выпас чередовался, процесс был остановлен. Восстановилась плотность популяций животных, питающихся ветками, и соответственно восстанавился баланс между древесно‑кустарниковым и травяным компонентами экосистемы саванны, которая приобрела первозданный облик.

Есть примеры более сложных взаимоотношений «паразит – хозяин» с посредником. Так гетеротрофное растение‑паразит подъельник паразитирует на грибах, разлагающих мертвое органическое вещество, но, кроме того, по гифам микоризного гриба, как по шлангу, выкачивает питательные элементы из корней ели.

Контрольные вопросы

1. Чем паразиты отличаются от хищников?

2. Расскажите о разнообразии паразитов.

3. Какие защитные реакции против паразитов вырабатываются у хозяев?

4. Расскажите о нарушении экологического равновесия в паре «паразит – хозяин» при вмешательстве человека.

Источник:
http://studopedia.ru/17_19646_vzaimootnosheniya-parazit—hozyain.html

ПАРАЗИТИЗМ

ПАРАЗИТИЗМ, образ жизни, при котором организм, принадлежащий к одному виду (паразит), живет внутри или на теле представителя другого вида (хозяина), используя его в качестве источника пищи. Явлению паразитизма присущи следующие общие черты: 1) та или иная степень опасности для хозяина; 2) более или менее постоянная связь между хозяином и паразитом; 3) полная зависимость паразита от пищи, получаемой от хозяина в виде либо переваренных продуктов, либо тканей его организма.

Этими чертами характеризуется также инвазия вирусов, бактерий, риккетсий и других возбудителей инфекции. Однако принято ограничивать применение термина «паразитизм» и не называть паразитами инфекционные агенты.

Паразитарные болезни.

Опасность этих болезней может быть потенциальной или реальной. Паразиты, обитающие в желудке или кишечнике хозяина, например некоторые ленточные черви, питаются переваренной хозяином пищей, которая в противном случае была бы использована самим хозяином. При очень тяжелом заражении паразитами у хозяина могут возникнуть симптомы голодания, если только он не начнет потреблять пищу в таком количестве, чтобы удовлетворять и собственные потребности, и потребности паразита. Паразиты могут наносить и более непосредственный вред. Это могут быть механические повреждения, связанные с закупоркой различных каналов. Например, большие скопления паразитов могут привести к непроходимости кишечника или протоков различных желез. Паразиты или их яйца могут тромбировать лимфатические сосуды, вызывая сильнейшие вздутия в разных участках тела (как, например, при слоновой болезни). Некоторые паразиты или продукты их жизнедеятельности могут вызывать эмболию кровеносных сосудов, приводящую к сердечной недостаточности; в случае закупорки капилляров происходит их разрыв и возникают кровоизлияния, а эмболизация сосудов в жизненно важных участках организма служит причиной смерти. Некоторые паразиты проникают в ткани и органы или проходят сквозь них; например, скребни (Acantocephala) способны проделывать отверстия в стенке кишечника – в результате в брюшную полость проникают бактерии и развивается перитонит. В других случаях паразиты поражают ткани непосредственно; так, возбудитель амебной дизентерии Entamoeba histolytica, попав в ткани кишечника, переваривает клетки слизистой; при этом образуются открытые раны, называемые амебными язвами.

Повреждение или разрушение больших участков тканей неизбежно приводит к серьезным нарушениям физиологических функций. В зараженных тканях происходит или изоляция паразита путем образования вокруг него капсулы, или восстановление разрушенных структур. Во многих случаях в пораженной области повышается активность клеток, способных к делению. Это нередко приводит к образованию опухолей, которые в определенных условиях могут стать злокачественными.

Помимо нарушения функций, связанного с поражением тканей, паразиты вызывают отравление организма хозяина. Токсический эффект оказывают: 1) азотсодержащие продукты выделения; 2) вещества, образующиеся при разложении самих паразитов; 3) вырабатываемые паразитами токсины. Последние оказывают самое сильное воздействие. Каждый паразит продуцирует свой особый токсин, вызывающий специфическую реакцию хозяина. Например, токсин трипаносомы вызывает лихорадочное состояние, если паразит находится в кровотоке, и сонную болезнь, если трипаносомы проникают в нервную систему. Ленточные и круглые черви вырабатывают вещества, вызывающие злокачественную (пернициозную) анемию.

Читайте также  Пирантел: инструкция по применению, форма выпуска, противопоказания и способы применения

Присутствие паразитов всегда сопровождается различными изменениями химического состава и физических свойств крови хозяина. Некоторые из этих изменений связаны с мобилизацией защитных механизмов хозяина, в частности с образованием антител, таких, как агглютинины, преципитины и опсонины, тогда как другие отражают развитие заболевания и проявляются в виде анемии, лейкоцитоза или лейкопении. При лейкоцитозе диагностическим признаком паразитарной инвазии служит эозинофилия: с увеличением числа паразитов возрастает число эозинофилов.

Взаимоотношения «паразит – хозяин».

Обычно в этой проблеме главное внимание уделяют вреду, наносимому паразитом хозяину. Между тем идеальными взаимоотношениями следует считать такие, которые не наносят (или почти не наносят) вреда не только хозяину, но и паразиту (нейтральный паразитизм). Паразиту важно не только остаться в живых, но и получить возможность завершить свой жизненный цикл, не причиняя при этом слишком сильного вреда хозяину, поскольку смерть хозяина означает гибель самого паразита. Что касается хозяина, то он может либо не допускать проникновения паразита в свой организм, либо воспрепятствовать развитию уже проникшего паразита, уничтожив его физически или с помощью своей иммунной системы. Сбалансированные взаимоотношения обычно складываются в тех случаях, когда местопребывание паразита ограничивается пищеварительным трактом. К числу таких паразитов относятся Trichomonas hominis, Endamoeba coli, Taenia saginata и Fasciolopsis buski. В отличие от паразитов, поселяющихся в других частях тела, эти паразиты живут как сапрофаги, и их взаимоотношения с хозяином приближаются к комменсализму, т.е. к отношениям, выгодным для паразита и почти незаметным для хозяина.

При недостаточно сбалансированных отношениях паразит не в состоянии обеспечить воспроизведение вида. Если жгутикового паразита лошади Trypanosoma equiperdum ввести лабораторной крысе, она погибнет через несколько дней; у человека этот паразит не приживется, но в организме лошади он живет на протяжении нескольких месяцев, получая возможность заражать других лошадей. Это обеспечивает его выживание и сохранение как вида.

Хорошо известно также, что если какие-нибудь виды или расы на протяжении долгого времени подвергались инвазии определенного паразита, они реагируют на него слабее, чем виды, ставшие его хозяевами недавно. Высокая патогенность паразита обычно свидетельствует о какой-то аномалии хозяина или о том, что ранее он с этим паразитом не сталкивался. Так, житель Соломоновых островов, обитающий в районе распространения малярии, может быть «практически здоровым» несмотря на то, что в его организме с раннего детства обитает малярийный плазмодий, тогда как чужестранец, приехав в этот регион, обычно сразу заболевает малярией, нередко в тяжелой форме.

Паразитизм невозможен без тесной связи между паразитом и хозяином, но продолжительность этой связи варьирует. Временная связь устанавливается с паразитами, живущими на поверхности тела хозяина (наружные или эктопаразиты), тогда как постоянная – с паразитами, живущими во внутренних тканях или органах хозяина (внутренние или эндопаразиты). Эктопаразиты обладают большей свободой передвижения и могут существовать в течение неопределенно долгого времени отдельно от хозяина. К временным эктопаразитам относятся кровососущие виды комаров, клопов, вшей, клещей и пиявок, нападающих на хозяина, когда возникает потребность в пище. Другие эктопаразиты проводят часть своей жизни на теле хозяина, как, например, самка клеща-тромбикулиды, внедряющаяся в ногтевое ложе пальцев ног. Здесь, питаясь кровью, она продуцирует яйца, которые накапливаются у нее в брюшке, раздувающемся до размеров горошины; затем яйца выходят наружу через отверстие на кончике брюшка и развиваются вне организма хозяина. Некоторые экзопаразиты проводят на теле хозяина всю свою жизнь. Разделение таких форм на экто- и эндопаразитов определяется глубиной их проникновения в кожу и подкожные ткани хозяина.

Промежуточные хозяева и переносчики.

Отношения паразит – хозяин могут быть и более тесными. О характере этих отношений можно судить по способам заражения и передачи. Дизентерийные амебы, находясь вне организма хозяина, превращаются в цисты – форму, которая позволяет переносить неблагоприятные внешние условия; проглотив цисты, человек заражается. Круглые черви попадают в организм человека при заглатывании их яиц, ленточные черви – через свинину, говядину или рыбу, зараженную личинками, а личинки анкилостомы проникают в тело через кожу. У некоторых паразитов свободно живущая стадия продолжается столько времени, сколько потребуется для перехода от одного хозяина (первичного) к другому (вторичному или промежуточному). Этот второй хозяин играет важную роль в жизненном цикле паразита, он необходим для его развития и достижения инвазивной стадии. Так, яйца трематод (сосальщиков) выходят наружу из организма первичного хозяина (позвоночного) с фекалиями или мочой, и если они попадают в воду, из них вылупляются свободно плавающие личинки, называемые мирацидиями. Мирацидии проникают во вторичных хозяев (у разных видов трематод это могут быть брюхоногие или двустворчатые моллюски или же ракообразные), где проходят несколько стадий личиночного развития и размножения. В итоге каждый мирацидий дает начало большому количеству т.н. церкарий, которые выходят из тела моллюска в воду. Поплавав, церкария прикрепляется к подводным растениям или ко дну и обволакивается плотной защитной оболочкой, превращаясь таким образом в метацеркарию. Метацеркарии, попав в организм первичного хозяина, проникают в кровь и разносятся по всему телу. Сосальщики служат возбудителями ряда заболеваний, в том числе шистосомоза, бильгарциоза или т.н. «улитковой лихорадки».

В описанном выше цикле развития фигурируют две свободно живущие стадии – мирацидии и церкарии. В таких случаях для развития паразита необходимы два или более хозяев, а цикл завершается тогда, когда черви достигают половозрелости и начинают откладывать яйца. Однако существуют паразиты (вызывающие, например, сонную болезнь, малярию или слоновую болезнь), которые сменяют хозяев на протяжении жизненного цикла, но не имеют свободно живущей стадии. Вторичные хозяева таких паразитов (например, муха цеце или комары) служат не просто переносчиками (механическими, или пассивными, подобно комнатной мухе, переносящей возбудителей брюшного тифа) – они необходимы паразиту для завершения жизненного цикла, т.е. для достижения инвазивной стадии, и носят название биологических переносчиков.

Приспособление к паразитическому образу жизни.

Паразитический образ жизни оказывает очень сильное влияние на самого паразита. Строение тела и функции у всех паразитов сильно модифицированы. Как правило, для них характерны: 1) изменения формы тела; 2) развитие присосок и крючьев для прикрепления к хозяину; 3) утрата органов чувств; 4) утрата подвижности, особенно у взрослой формы; 5) отсутствие органов пищеварения и пищеварительных ферментов; 6) повышенная способность к размножению.

Паразитическое существование по меньшей мере достаточно рискованно, и паразиты используют все доступные им способы, чтобы оставить как можно больше потомков, обеспечив тем самым продолжение вида. У малярийного плазмодия одна пара гамет (мужская и женская половые клетки) образует зиготу, которая продуцирует множество спорозоитов; каждый спорозоит, попав через укус комара в кровь хозяина, путем многократных расщеплений – шизогонии и мерогонии – производит огромное число паразитов. Другим примером повышенной способности к размножению служит цикл развития трематод. Как уже говорилось, если яйцам этих червей удается попасть в воду, из них вылупляются мирацидии которые плавают до тех пор, пока не найдут улиток определенного вида, которых они инфицируют. Совершенно очевидно, что лишь немногим особям удается избежать двойного риска: не добраться до воды, а попав в воду, не найти соответствующую улитку, в которой они могут развиваться. Чтобы компенсировать колоссальную смертность за время путешествия от позвоночного – хозяина – до улитки и обеспечить выживание хотя бы нескольких особей при столь же опасном путешествии от улитки до позвоночного, каждый мирацидий проходит целую серию бесполых размножений, продуцируя множество церкарий. Например, одна зараженная улитка, которую содержали в лаборатории в небольшой банке в течение 5 лет, «рассеивала» в среднем 3300 церкарий в день, что составило примерно 1 200 000 к концу первого года. Спустя 4 года церкарии все еще появлялись, в среднем по 830 в день.

В целом можно считать, что большинство животных заражено одним или несколькими паразитами. Следует также отметить, что паразитические формы имеются среди представителей большинства типов животных, а некоторые группы, в том числе споровики, мезозои (Mesozoa), сосальщики, ленточные черви, волосатики и скребни, состоят исключительно из паразитов. См. также СИСТЕМАТИКА ЖИВОТНЫХ; БАКТЕРИИ; ДИЗЕНТЕРИЯ; МАЛЯРИЯ; ВЕНЕРИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ; ВИРУСЫ; МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ.

Источник:
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/PARAZITIZM.html

ПАРАЗИТИЗМ

ПАРАЗИТИЗМ, образ жизни, при котором организм, принадлежащий к одному виду (паразит), живет внутри или на теле представителя другого вида (хозяина), используя его в качестве источника пищи. Явлению паразитизма присущи следующие общие черты: 1) та или иная степень опасности для хозяина; 2) более или менее постоянная связь между хозяином и паразитом; 3) полная зависимость паразита от пищи, получаемой от хозяина в виде либо переваренных продуктов, либо тканей его организма.

Этими чертами характеризуется также инвазия вирусов, бактерий, риккетсий и других возбудителей инфекции. Однако принято ограничивать применение термина «паразитизм» и не называть паразитами инфекционные агенты.

Паразитарные болезни.

Опасность этих болезней может быть потенциальной или реальной. Паразиты, обитающие в желудке или кишечнике хозяина, например некоторые ленточные черви, питаются переваренной хозяином пищей, которая в противном случае была бы использована самим хозяином. При очень тяжелом заражении паразитами у хозяина могут возникнуть симптомы голодания, если только он не начнет потреблять пищу в таком количестве, чтобы удовлетворять и собственные потребности, и потребности паразита. Паразиты могут наносить и более непосредственный вред. Это могут быть механические повреждения, связанные с закупоркой различных каналов. Например, большие скопления паразитов могут привести к непроходимости кишечника или протоков различных желез. Паразиты или их яйца могут тромбировать лимфатические сосуды, вызывая сильнейшие вздутия в разных участках тела (как, например, при слоновой болезни). Некоторые паразиты или продукты их жизнедеятельности могут вызывать эмболию кровеносных сосудов, приводящую к сердечной недостаточности; в случае закупорки капилляров происходит их разрыв и возникают кровоизлияния, а эмболизация сосудов в жизненно важных участках организма служит причиной смерти. Некоторые паразиты проникают в ткани и органы или проходят сквозь них; например, скребни (Acantocephala) способны проделывать отверстия в стенке кишечника – в результате в брюшную полость проникают бактерии и развивается перитонит. В других случаях паразиты поражают ткани непосредственно; так, возбудитель амебной дизентерии Entamoeba histolytica, попав в ткани кишечника, переваривает клетки слизистой; при этом образуются открытые раны, называемые амебными язвами.

Повреждение или разрушение больших участков тканей неизбежно приводит к серьезным нарушениям физиологических функций. В зараженных тканях происходит или изоляция паразита путем образования вокруг него капсулы, или восстановление разрушенных структур. Во многих случаях в пораженной области повышается активность клеток, способных к делению. Это нередко приводит к образованию опухолей, которые в определенных условиях могут стать злокачественными.

Помимо нарушения функций, связанного с поражением тканей, паразиты вызывают отравление организма хозяина. Токсический эффект оказывают: 1) азотсодержащие продукты выделения; 2) вещества, образующиеся при разложении самих паразитов; 3) вырабатываемые паразитами токсины. Последние оказывают самое сильное воздействие. Каждый паразит продуцирует свой особый токсин, вызывающий специфическую реакцию хозяина. Например, токсин трипаносомы вызывает лихорадочное состояние, если паразит находится в кровотоке, и сонную болезнь, если трипаносомы проникают в нервную систему. Ленточные и круглые черви вырабатывают вещества, вызывающие злокачественную (пернициозную) анемию.

Присутствие паразитов всегда сопровождается различными изменениями химического состава и физических свойств крови хозяина. Некоторые из этих изменений связаны с мобилизацией защитных механизмов хозяина, в частности с образованием антител, таких, как агглютинины, преципитины и опсонины, тогда как другие отражают развитие заболевания и проявляются в виде анемии, лейкоцитоза или лейкопении. При лейкоцитозе диагностическим признаком паразитарной инвазии служит эозинофилия: с увеличением числа паразитов возрастает число эозинофилов.

Взаимоотношения «паразит – хозяин».

Обычно в этой проблеме главное внимание уделяют вреду, наносимому паразитом хозяину. Между тем идеальными взаимоотношениями следует считать такие, которые не наносят (или почти не наносят) вреда не только хозяину, но и паразиту (нейтральный паразитизм). Паразиту важно не только остаться в живых, но и получить возможность завершить свой жизненный цикл, не причиняя при этом слишком сильного вреда хозяину, поскольку смерть хозяина означает гибель самого паразита. Что касается хозяина, то он может либо не допускать проникновения паразита в свой организм, либо воспрепятствовать развитию уже проникшего паразита, уничтожив его физически или с помощью своей иммунной системы. Сбалансированные взаимоотношения обычно складываются в тех случаях, когда местопребывание паразита ограничивается пищеварительным трактом. К числу таких паразитов относятся Trichomonas hominis, Endamoeba coli, Taenia saginata и Fasciolopsis buski. В отличие от паразитов, поселяющихся в других частях тела, эти паразиты живут как сапрофаги, и их взаимоотношения с хозяином приближаются к комменсализму, т.е. к отношениям, выгодным для паразита и почти незаметным для хозяина.

При недостаточно сбалансированных отношениях паразит не в состоянии обеспечить воспроизведение вида. Если жгутикового паразита лошади Trypanosoma equiperdum ввести лабораторной крысе, она погибнет через несколько дней; у человека этот паразит не приживется, но в организме лошади он живет на протяжении нескольких месяцев, получая возможность заражать других лошадей. Это обеспечивает его выживание и сохранение как вида.

Хорошо известно также, что если какие-нибудь виды или расы на протяжении долгого времени подвергались инвазии определенного паразита, они реагируют на него слабее, чем виды, ставшие его хозяевами недавно. Высокая патогенность паразита обычно свидетельствует о какой-то аномалии хозяина или о том, что ранее он с этим паразитом не сталкивался. Так, житель Соломоновых островов, обитающий в районе распространения малярии, может быть «практически здоровым» несмотря на то, что в его организме с раннего детства обитает малярийный плазмодий, тогда как чужестранец, приехав в этот регион, обычно сразу заболевает малярией, нередко в тяжелой форме.

Паразитизм невозможен без тесной связи между паразитом и хозяином, но продолжительность этой связи варьирует. Временная связь устанавливается с паразитами, живущими на поверхности тела хозяина (наружные или эктопаразиты), тогда как постоянная – с паразитами, живущими во внутренних тканях или органах хозяина (внутренние или эндопаразиты). Эктопаразиты обладают большей свободой передвижения и могут существовать в течение неопределенно долгого времени отдельно от хозяина. К временным эктопаразитам относятся кровососущие виды комаров, клопов, вшей, клещей и пиявок, нападающих на хозяина, когда возникает потребность в пище. Другие эктопаразиты проводят часть своей жизни на теле хозяина, как, например, самка клеща-тромбикулиды, внедряющаяся в ногтевое ложе пальцев ног. Здесь, питаясь кровью, она продуцирует яйца, которые накапливаются у нее в брюшке, раздувающемся до размеров горошины; затем яйца выходят наружу через отверстие на кончике брюшка и развиваются вне организма хозяина. Некоторые экзопаразиты проводят на теле хозяина всю свою жизнь. Разделение таких форм на экто- и эндопаразитов определяется глубиной их проникновения в кожу и подкожные ткани хозяина.

Читайте также  Бактерии: способ питания, особенности строения, среда обитания

Промежуточные хозяева и переносчики.

Отношения паразит – хозяин могут быть и более тесными. О характере этих отношений можно судить по способам заражения и передачи. Дизентерийные амебы, находясь вне организма хозяина, превращаются в цисты – форму, которая позволяет переносить неблагоприятные внешние условия; проглотив цисты, человек заражается. Круглые черви попадают в организм человека при заглатывании их яиц, ленточные черви – через свинину, говядину или рыбу, зараженную личинками, а личинки анкилостомы проникают в тело через кожу. У некоторых паразитов свободно живущая стадия продолжается столько времени, сколько потребуется для перехода от одного хозяина (первичного) к другому (вторичному или промежуточному). Этот второй хозяин играет важную роль в жизненном цикле паразита, он необходим для его развития и достижения инвазивной стадии. Так, яйца трематод (сосальщиков) выходят наружу из организма первичного хозяина (позвоночного) с фекалиями или мочой, и если они попадают в воду, из них вылупляются свободно плавающие личинки, называемые мирацидиями. Мирацидии проникают во вторичных хозяев (у разных видов трематод это могут быть брюхоногие или двустворчатые моллюски или же ракообразные), где проходят несколько стадий личиночного развития и размножения. В итоге каждый мирацидий дает начало большому количеству т.н. церкарий, которые выходят из тела моллюска в воду. Поплавав, церкария прикрепляется к подводным растениям или ко дну и обволакивается плотной защитной оболочкой, превращаясь таким образом в метацеркарию. Метацеркарии, попав в организм первичного хозяина, проникают в кровь и разносятся по всему телу. Сосальщики служат возбудителями ряда заболеваний, в том числе шистосомоза, бильгарциоза или т.н. «улитковой лихорадки».

В описанном выше цикле развития фигурируют две свободно живущие стадии – мирацидии и церкарии. В таких случаях для развития паразита необходимы два или более хозяев, а цикл завершается тогда, когда черви достигают половозрелости и начинают откладывать яйца. Однако существуют паразиты (вызывающие, например, сонную болезнь, малярию или слоновую болезнь), которые сменяют хозяев на протяжении жизненного цикла, но не имеют свободно живущей стадии. Вторичные хозяева таких паразитов (например, муха цеце или комары) служат не просто переносчиками (механическими, или пассивными, подобно комнатной мухе, переносящей возбудителей брюшного тифа) – они необходимы паразиту для завершения жизненного цикла, т.е. для достижения инвазивной стадии, и носят название биологических переносчиков.

Приспособление к паразитическому образу жизни.

Паразитический образ жизни оказывает очень сильное влияние на самого паразита. Строение тела и функции у всех паразитов сильно модифицированы. Как правило, для них характерны: 1) изменения формы тела; 2) развитие присосок и крючьев для прикрепления к хозяину; 3) утрата органов чувств; 4) утрата подвижности, особенно у взрослой формы; 5) отсутствие органов пищеварения и пищеварительных ферментов; 6) повышенная способность к размножению.

Паразитическое существование по меньшей мере достаточно рискованно, и паразиты используют все доступные им способы, чтобы оставить как можно больше потомков, обеспечив тем самым продолжение вида. У малярийного плазмодия одна пара гамет (мужская и женская половые клетки) образует зиготу, которая продуцирует множество спорозоитов; каждый спорозоит, попав через укус комара в кровь хозяина, путем многократных расщеплений – шизогонии и мерогонии – производит огромное число паразитов. Другим примером повышенной способности к размножению служит цикл развития трематод. Как уже говорилось, если яйцам этих червей удается попасть в воду, из них вылупляются мирацидии которые плавают до тех пор, пока не найдут улиток определенного вида, которых они инфицируют. Совершенно очевидно, что лишь немногим особям удается избежать двойного риска: не добраться до воды, а попав в воду, не найти соответствующую улитку, в которой они могут развиваться. Чтобы компенсировать колоссальную смертность за время путешествия от позвоночного – хозяина – до улитки и обеспечить выживание хотя бы нескольких особей при столь же опасном путешествии от улитки до позвоночного, каждый мирацидий проходит целую серию бесполых размножений, продуцируя множество церкарий. Например, одна зараженная улитка, которую содержали в лаборатории в небольшой банке в течение 5 лет, «рассеивала» в среднем 3300 церкарий в день, что составило примерно 1 200 000 к концу первого года. Спустя 4 года церкарии все еще появлялись, в среднем по 830 в день.

В целом можно считать, что большинство животных заражено одним или несколькими паразитами. Следует также отметить, что паразитические формы имеются среди представителей большинства типов животных, а некоторые группы, в том числе споровики, мезозои (Mesozoa), сосальщики, ленточные черви, волосатики и скребни, состоят исключительно из паразитов. См. также СИСТЕМАТИКА ЖИВОТНЫХ; БАКТЕРИИ; ДИЗЕНТЕРИЯ; МАЛЯРИЯ; ВЕНЕРИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ; ВИРУСЫ; МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ.

Источник:
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/PARAZITIZM.html

Хозяин (биология) — Host (biology)

В биологии и медицине , А хозяин представляет собой организм , который таит в себе паразитический , A мутуалистических , или commensalist гостей ( симбионт ), гость , как правило , снабжен питанием и кровом. Примеры включают животных, являющихся хозяевами паразитических червей (например, нематод ), клетки, несущие патогенные (вызывающие болезни) вирусы , бобовые растения , содержащие мутуалистические (полезные) азотфиксирующие бактерии . В частности, в ботанике растение-хозяин поставляет пищевые ресурсы микропаразитам, которые имеют эволюционно стабильные отношения со своими хозяевами, подобные эктопаразитизму . Диапазон хозяев — это совокупность хозяев, которых организм может использовать в качестве партнера.

Содержание

Симбиоз охватывает широкий спектр возможных взаимоотношений между организмами, различающихся по своему постоянству и влиянию на обе стороны. Если один из партнеров в ассоциации намного крупнее другого, его обычно называют хостом. При паразитизме паразит получает выгоду за счет хозяина. В комменсализме двое живут вместе, не причиняя друг другу вреда, а в мутуализме выигрывают обе стороны.

Большинство паразитов паразитируют только часть своего жизненного цикла. Сравнивая паразитов с их ближайшими свободноживущими родственниками, было показано, что паразитизм развивался по крайней мере в 233 отдельных случаях. Некоторые организмы живут в тесной связи с хозяином и становятся паразитическими только при ухудшении условий окружающей среды.

Паразит может иметь длительные отношения со своим хозяином, как и все эндопаразиты. Гость ищет хозяина и получает от него еду или другую услугу, но обычно не убивает его. Напротив, паразитоид проводит большую часть своей жизни внутри или на одном хозяине, в конечном итоге вызывая смерть хозяина, а некоторые стратегии, связанные с этим, граничат с хищничеством . Как правило, хозяин остается живым до тех пор, пока паразитоид полностью не вырастет и не будет готов перейти к следующей стадии жизни. Отношения гостя со своим хозяином могут быть прерывистыми или временными, возможно, связанными с несколькими хозяевами, что делает эти отношения эквивалентными травоядным животным в дикой природе. Другая возможность состоит в том, что отношения хозяин-гость может не иметь постоянного физического контакта, как в потомстве паразитизма в кукушку .

Хозяева паразитов

Паразиты следуют широкому спектру эволюционных стратегий, помещая своих хозяев в столь же широкий спектр взаимоотношений. Паразитизм подразумевает коэволюцию паразита и хозяина , включая поддержание полиморфизма генов в организме хозяина, где существует компромисс между преимуществом устойчивости к паразиту и такими затратами, как болезнь, вызванная геном.

Типы хостов

  • Окончательный или основной хозяин — организм, в котором паразит достигает взрослой стадии и по возможности размножается половым путем. Это последний хозяин.
  • Вторичный или промежуточный хозяин — организм, в котором обитает неполовозрелый паразит и который требуется паразиту для развития и завершения своего жизненного цикла. Он часто действует как переносчик паразита, чтобы достичь своего окончательного хозяина. Например, Dirofilaria immitis, сердечный червь собак, использует комара в качестве своего промежуточного хозяина до тех пор, пока он не перерастет в инфекционную личиночную стадию L 3 .

Не всегда легко или даже невозможно определить, какой хост является окончательным, а какой второстепенным. Поскольку жизненные циклы многих паразитов недостаточно изучены, иногда субъективно более важный организм произвольно обозначается как окончательный, и это обозначение может продолжаться даже после того, как обнаруживается, что оно неверно. Например, иловые черви иногда считаются «промежуточными хозяевами» вихревой болезни лососевых , даже если миксоспориевый паразит размножается внутри них половым путем. При трихинеллезе , заболевании, вызываемом круглыми червями , у хозяина есть репродуктивные взрослые особи в пищеварительном тракте и незрелые молодые особи в мышцах , и поэтому он является как промежуточным, так и окончательным хозяином.

  • Паратенический хозяин — организм, который является укрытием для незрелого паразита, но не является необходимым для продолженияцикла развития паразита . Паратенические хозяева служат «свалками» для незрелых стадий паразита, на которых они могут накапливаться в больших количествах. Примером может служить трематода Alaria americana : так называемые мезоцеркариальные стадии этого паразита находятся в головастиках , которые редко поедаются окончательной собакой-хозяином. На головастиков чаще охотятся змеи , у которых мезоцеркарии могут не претерпевать дальнейшего развития. Однако паразиты могут накапливаться в паратеническом хозяине-змее и инфицировать окончательного хозяина, как только змея съедается псовым. Нематода Skrjabingylus nasicola — еще один пример, в котором слизни являются промежуточными хозяевами, землероки и грызуны — паратеническими хозяевами, а куньие — окончательными хозяевами.
  • Тупик , случайное , или случайный хост — организм, который обычно не допускает передачи окончательному хозяину, тем самым не позволяя паразиту завершить свое развитие. Например, люди и лошади являются тупиковыми хозяевами вируса Западного Нила , жизненный цикл которого обычно проходит между куликовымикомарами и птицами. Люди и лошади могут заразиться, но уровень вируса в их крови не становится достаточно высоким, чтобы передать инфекцию комарам, которые их кусают.
  • Резервуар-хозяин — организм, который является носителем патогена, но не страдает болезнью. Однако он служит источником инфекции для других восприимчивых видов, что имеет важные последствия для борьбы с болезнями . Один резервуарный хозяин может повторно инфицироваться несколько раз.

Растение-хозяева микропохищников

Микрохищение — это эволюционно стабильная стратегия внутри паразитизма, при которой маленький хищник паразитирует на гораздо более крупном растении-хозяине, поедая его части.

Диапазон растений, которыми питается травоядное насекомое, известен как диапазон его хозяев. Он может быть широким или узким, но он никогда не включает все растения. Небольшое количество насекомых являются монофагами , питаясь одним растением. Шелкопряда личинка один из них, с тутовым листьев является единственной потребляемой пищей. Чаще насекомое с ограниченным кругом хозяев является олигофагом, ограничиваясь несколькими близкородственными видами, обычно в том же семействе растений. Капустной моли является примером этого, питаясь исключительно на крестоцветные , и личинка из картофельной моли кормов на картофель, помидоры и табак, все члены одного и того же растения семейства, пасленовых . Травоядные насекомые с широким кругом хозяев в различных семействах растений известны как многоядные . Одним из примеров является горностай горностая , личинки которой питаются ольхой , мятой , подорожником , дубом , ревенем , смородиной , ежевикой , докой , амброзией , крапивой и жимолостью .

Растения часто производят токсичные или неприятные вторичные метаболиты, чтобы удержать травоядных от поедания ими. Насекомые-монофаги развили особые приспособления, позволяющие преодолеть те же особенности у их специализированных хозяев, что дает им преимущество перед многоядными видами. Однако это подвергает их большему риску исчезновения, если выбранные ими хозяева терпят неудачи. Виды-монофаги способны питаться нежной молодой листвой с высокой концентрацией вредных химикатов, которыми полифаги не могут питаться, вынуждены обходиться более старыми листьями. Существует компромисс между качеством и количеством потомства; Специалист максимизирует шансы на процветание своего потомства, уделяя большое внимание выбору хозяина, в то время как универсал производит большее количество яиц в неоптимальных условиях.

Некоторые насекомые-микохищники регулярно мигрируют от одного хозяина к другому. Боярышник-морковь тли зимует на своем основной хозяине, боярышник дерева, и мигрирует в течение лета ее вторичный хозяин, растение в семье моркови .

Диапазон хостов

Диапазон хостов — это набор хостов, которые паразит может использовать в качестве партнера. В случае человеческих паразитов диапазон хозяев влияет на эпидемиологию паразитизма или болезни. Например, производство антигенных сдвигов в вирусе гриппа A может быть результатом заражения свиней вирусом от нескольких разных хозяев (таких как человек и птица). Эта коинфекция дает возможность смешивания вирусных генов между существующими штаммами, тем самым создавая новый вирусный штамм. Вакцины против гриппа , выработанных против существующего штамма вируса не могут быть эффективными против этого нового штамма, который затем требует новой вакцины против гриппа , чтобы быть готовой к защите населения.

Непаразитарные ассоциации

Взаимные хозяева

Некоторые хозяева участвуют в полностью мутуалистических взаимодействиях, причем оба организма полностью зависят от другого. Например, термиты являются хозяевами простейших, которые живут в их кишечнике и переваривают целлюлозу , а кишечная флора человека необходима для эффективного пищеварения . Многие кораллы и другие морские беспозвоночные содержат в своих тканях зооксантеллы , одноклеточные водоросли. Хозяин обеспечивает защищенную среду в хорошо освещенном месте для водорослей, одновременно пользуясь питательными веществами, производимыми фотосинтезом, которые дополняют его рацион. Lamellibrachia luymesi , глубоководный гигантский трубчатый червь, имеет облигатную мутуалистическую ассоциацию с внутренними, окисляющими сульфиды, бактериальными симбионтами. Трубчатый червь извлекает из осадка химические вещества, в которых нуждаются бактерии, а бактерии снабжают трубочника, у которого нет рта, питательными веществами. Некоторые раки-отшельники кладут кусочки губки на раковину, в которой они живут. Они разрастаются и в конечном итоге растворяют раковину моллюска; крабу, возможно, больше не понадобится менять место обитания, и он хорошо маскируется разрастанием губки.

Важными отношениями хозяина является микориза , симбиотическая ассоциация между грибком и корнями сосудистого растения-хозяина. Гриб получает продукты фотосинтеза — углеводы, а растение получает фосфаты и азотистые соединения, полученные грибком из почвы. Было показано, что более 95% семейств растений имеют микоризные ассоциации. Еще одна такая связь — между бобовыми растениями и определенными азотфиксирующими бактериями, называемыми ризобиями, которые образуют клубеньки на корнях растения. Хозяин снабжает бактерии энергией, необходимой для фиксации азота, а бактерии обеспечивают большую часть азота, необходимого хозяину. Такие культуры, как бобы , горох , нут и люцерна , способны таким образом связывать азот, а смешивание клевера с травами увеличивает урожайность пастбищ.

Нейротрансмиттер тирамин, продуцируемый комменсальными бактериями Providencia , которые колонизируют кишечник нематоды Caenorhabditis elegans , обходит потребность своего хозяина в биосинтезе тирамина. Затем этот продукт, вероятно, превращается в октопамин ферментом хозяина тирамин-β-гидроксилазой и манипулирует сенсорным решением хозяина.

Хосты в симбиозе уборки

Хозяева многих видов участвуют в очистке симбиоза как в море, так и на суше, используя более мелких животных для очистки их от паразитов. Чистящие средства включают рыбу, креветок и птиц; хозяева или клиенты включают гораздо более широкий спектр рыб, морских рептилий, включая черепах и игуан, осьминогов, китов и наземных млекопитающих. Хозяин, кажется, получает выгоду от взаимодействия, но биологи спорят, действительно ли это мутуалистические отношения или что-то близкое к паразитизму со стороны уборщика.

Читайте также  50 интересных фактов о гусеницах

Комменсальные хосты

Реморы (также называемые рыб-присоски) могут свободно плавать, но у них появились присоски, которые позволяют им прилипать к гладким поверхностям, получая бесплатный проезд ( форез ), и они проводят большую часть своей жизни, цепляясь за животных-хозяев, таких как кит, черепаха или акула. . Однако отношения могут быть мутуалистическими, поскольку реморы, хотя обычно не считаются рыбами-чистильщиками , часто потребляют паразитических веслоногих рачков : например, они обнаруживаются в содержимом желудка 70% обычных ремор . Многие моллюски , ракушки и многощетинковые черви прикрепляются к панцирю атлантического подковообразного краба ; для некоторых это удобное расположение, но для других это обязательная форма комменсализма, и они больше нигде не живут.

Первый хозяин , чтобы быть замеченным в древности был человеком: человеческие паразиты , такие как нематоды , отражается от древнего Египта с 3000 г. до н.э. и далее, в то время как в Древней Греции , то Гиппократа Corpus описывает человеческий червь мочевого пузыря . Средневековый персидский врач Авиценна записал человек и животное паразитов в то числе аскарид, threadworms, Гвинейский червя и ленточных червей. В раннее Новое время Франческо Реди регистрировал паразитов животных, а микроскопист Антони ван Левенгук наблюдал и проиллюстрировал простейших Giardia lamblia « со своего собственного жидкого стула».

Хозяева мутуалистических симбионтов были признаны совсем недавно, когда в 1877 году Альберт Бернхард Франк описал мутуалистические отношения между грибами и водорослями в лишайниках .

Источник:
http://ru.qwe.wiki/wiki/Host_(biology)

§ 51. Биотические взаимодействия. Конкуренция. Хищничество. Паразитизм

Подробное решение параграф § 51 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017

Вопрос. Рассмотрите рис. 230–232. Найдите на них взаимовредные и выгодные только для одной стороны формы взаимодействий между организмами.

Ответ. К взаимовредным относится такая форма отношений как конкуренция. Конкуренция может быть внутривидовой (например, березы в лесу борются за свет, влагу, минеральные вещества)), межвидовой (черный и рыжий тараканы за местообитание внутри жилища человека). Следующее взаимоотношение полезно – вредное, когда один организм получает пользу, а второй вред: хищничество (истинное (львы); собирательное (мухоловка); пастбищное (гусеница бабочки-волнянки), когда один организм получает пользу, а второй вред. Также полезно – вредным является паразитизм (облигатный (свиной цепень); факультативный (гриб – трутовик); временный (иксодовый клещ); постоянный (Петров крест); внутренний (лямблии); наружный (блоха).

Вопрос 1. Что такое биотические взаимодействия (факторы)? Приведите примеры.

Ответ. Биотические взаимодействия (факторы) – это все формы взаимоотношений организмов, складывающиеся в среде их обитания. Действие биотических факторов бывает прямым и косвенным. При прямом действии организмы непосредственно контактируют друг с другом и оказывают взаимное положительное или отрицательное влияние. Главные из таких взаимодействий связаны с питанием организмов. Каждый вид, размножаясь, не только обеспечивает своё существование, но и служит источником пищи и энергии для других организмов. Одни виды потребляют живую пищу, другие – остатки растений, или мёртвых животных, или помёт, или растворы органических веществ. При косвенном действии один организм влияет на другой, не вступая непосредственно с ним в контакт, а лишь изменяя среду его обитания.

Вопрос 2. В чём сущность конкуренции? Каким образом организмы со сходными экологическими потребностями избегают конкуренции? Приведите примеры.

Ответ. Конкуренция (от лат. сопсигго – сталкиваюсь) – это взаимоотношения между особями одного (внутривидовая конкуренция) или разных (межвидовая конкуренция) видов, которые выражаются в соперничестве организмов за право обладания одинаковыми ресурсами среды. Эти отношения отрицательно сказываются на обеих вступивших во взаимодействие сторонах.

Конкуренция возникает, например, между плотнокустовыми и рыхлокустовыми растениями луга за место в пространстве и использование почвенных ресурсов; щукой и окунем, обитающими в одном и том же пресном водоёме и питающимися одними и теми же рыбами; волком и лисицей, охотящимися на зайцев и других животных; хищными птицами леса, кормящимися грызунами; птицами-дуплогнёздниками за имеющиеся в лесу дупла. Внутривидовая конкуренция носит более острый характер, чем межвидовая, так как у особей, принадлежащих к одному виду, экологические потребности всегда одинаковы. В результате такой конкуренции особи в популяции ослабляют друг друга, что ведёт к гибели менее приспособленных, т. е. к естественному отбору. Межвидовая конкуренция происходит в том случае, когда разные виды обитают на одной территории и используют одни и те же ресурсы среды. Это приводит к постепенному вытеснению одного вида другим, имеющим какие-либо преимущества в использовании ресурсов.

Конкуренция между видами в естественных условиях не обязательно приводит к гибели одного из них. Нередко в процессе эволюции они приспосабливаются к совместному существованию. Например, зимой в наших лесах оседлые виды насекомоядных птиц избегают конкуренции друг с другом благодаря разной стратегии поиска пищи. Большие синицы собирают корм на деревьях, кустарниках, на пнях, а часто и на снегу; синицы-гаички обследуют преимущественно крупные ветви; длиннохвостые синицы ищут корм на концах ветвей; мелкие корольки кормятся на верхних частях крон деревьев.

Таким образом, конкуренция, возникающая между близкими видами, может иметь два следствия – либо вытеснение одного из них из мест обитания, либо расхождение обоих видов по их экологической специализации, дающее им возможность для совместного существования.

Вопрос 3. Какие взаимоотношения между организмами называют хищничеством? Опишите разные формы хищничества. Приведите соответствующие примеры.

Ответ. Хищничество – это способ добывания пищи и питания, при котором одни организмы (хищники) ловят, умерщвляют и поедают других (жертвы). Оно встречается практически среди всех групп животных – от простейших до хордовых, а также среди грибов и насекомоядных растений. Иногда под хищничеством понимают все формы взаимоотношений организмов, при которых одни организмы используют в пищу другие. Слово «хищник» в данном случае означает «поедатель», даже если это относится и к растительноядным организмам. Различают истинное, собирательное и пастбищное хищничество. Примеры хищничества:

1. Истинное хищничество. В этом случае численность жертв, как правило, невысока и хищники (волки, львы, тигры, акулы, мухи-ктыри и др.) вынуждены проявлять охотничье поведение, т. е. выслеживать или догонять добычу. В основном, говоря о хищничестве, подразумевают именно эту форму биотических взаимодействий между организмами.

2. Собирательное хищничество. Численность жертв высока, а их размеры сравнительно малы, поэтому хищник просто ищет и собирает добычу. Такое хищничество характерно для большинства насекомоядных птиц – синиц, зябликов, мухоловок и т. п.

3. Пастбищное хищничество (пастьба) состоит в поедании растительного корма, поиски которого не требуют больших затрат времени и усилий благодаря его изобилию и доступности. Такой тип взаимодействия свойственен копытным млекопитающим, поедающим луговую растительность, листогрызущим насекомым, например гусеницам бабочек.

Вопрос 4. Какие приспособления приобретают хищники и жертвы в процессе совместной эволюции? В чём значение хищничества для популяций хищников и популяций жертв? Ответ обоснуйте. Могут ли хищники съесть всех жертв?

Ответ. Взаимные приспособления у хищников и жертв.

Приспособления у хищников:

• Развитие органов для захвата, удержания, умерщвления добычи (зубов, клюва, когтей).

• Развитие органов для преследования (быстрый и маневренный бег, плавание или полет).

• Выделение парализующих ядов.

• Выработка особых способов поведения (преследование, ожидание в засаде).

• Плетение ловчих сетей (например, паутины).

Приспособления у жертв:

• Развитие органов защиты (жало, иглы).

• Развитие органов механической защиты (панцирь).

• Защитная окраска или отпугивающие рисунки (например, «глаза»).

• Развитие органов для ухода от хищника (быстрый и маневренный бег, плавание или полет).

• Выделение ядов, отпугивающих и раздражающих запахов.

• Выработка особых способов поведения (затаивание, быстрое перемещение).

Значение хищничества можно понять лишь рассматривая это явление на уровне популяций. Длительная связь между популяциями хищника и жертвы порождает их взаимозависимость, которая действует подобно регулятору, предотвращая слишком резкие колебания численности или препятствуя накоплению в популяциях ослабленных или больных особей. В ряде случаев хищничество может существенно ослаблять отрицательные последствия межвидовой конкуренции, повышать устойчивость и разнообразие видов в сообществах. Установлено, что при длительном совместном существовании взаимодействующих видов животных и растений их изменения протекают согласованно-то есть эволюция одного вида частично зависит от эволюции другого. Такая согласованность в процессах совместного развития организмов разных видов называется коэволюцией.

Адаптация хищников и их жертв в совместном эволюционном развитии приводит к тому, что отрицательные влияния одного из них на другой становятся слабее. Применительно к популяции хищника и жертвы это означает, что естественный отбор будет действовать в противоположных направлениях. У хищника он будет направлен на увеличение эффективности поиска, ловли и поедания жертвы. А у жертвы – благоприятствовать возникновению таких приспособлений, которые позволяют особям избежать их обнаружения, поимки и уничтожения хищником.

В действиях многих хищников в природе как бы присутствует расчетливость. Хищнику, например, «невыгодно» полное уничтожение жертвы, и, как правило, этого не случается. Хищник уничтожает в первую очередь тех особей, которые медленно растут и слабо размножаются, но оставляет особей быстрорастущих, плодовитых, выносливых.

Вопрос 5. При массовом отстреле хищных птиц (филинов, ястребов и др.) численность куропаток и тетеревов уменьшается; при уничтожении волков снижается численность оленей; в результате уничтожения воробьёв падает урожай зерновых культур. Чем объяснить приведённые факты? О чём они свидетельствуют?

Ответ. Первая причина. Отстрел хищников (хищные птицы и волки) приводит к тому, что численность жертв первое время резко возрастает, затем между ними усиливается внутривидовая конкуренция, пищевые ресурсы истощаются, происходит снижение их численности. Вторая причина. Хищники в первую очередь уничтожают наиболее слабых и больных животных, при сокращении численности хищников в популяциях жертв происходит увеличение числа особей, что может вызвать вспышку заболеваний или передачу потомкам признаков, приводящих к снижению жизнеспособности.

Воробьи. В период вывода потомства воробьи уничтожают большое количество насекомых и их личинок (выкармливают ими своих птенцов), при уничтожении воробьев резко возрастает число вредителей сельскохозяйственных растений. Растения, сильно поврежденные насекомыми, дают низкий урожай.

Вопрос 6. Охарактеризуйте различные формы паразитизма. Каким образом паразиты наносят вред организму-хозяину? Приведите примеры организмов-паразитов.

Ответ. Паразитизм (от греч. parasites – нахлебник) – это форма биотических взаимодействий, когда один организм (паразит) использует другой организм (хозяина) в качестве среды обитания и источника пищи. Паразиты обычно намного мельче своего хозяина. В процессе эволюции они приспособились к паразитическому образу жизни: приобрели органы прикрепления (присоски, крючки, коготки), высокую плодовитость, сложные циклы развития и др. Некоторые паразиты в ходе специализации утратили ряд органов. Различают несколько форм паразитизма: облигатный, факультативный, временный, постоянный, внутренний и наружный.

1. Облигатный, или обязательный, паразитизм. Паразит не может существовать вне организма хозяина, например, свиной цепень обитает в тонком кишечнике человека, где питается полупереваренной пищей, всасывая её через всю поверхность своего тела. Вне организма человека живут только личинки и находятся яйца этого паразитического ленточного червя

2. Факультативный, или необязательный, паразитизм характерен для таких взаимодействий, при которых паразит поселяется в организме хозяина, приводит его к гибели и продолжает своё существование в мёртвом теле. Например, грибы-трутовики с помощью спор, разносимых ветром, через повреждения на коре поселяются в живых деревьях. Разрастаясь своей грибницей внутри древесины, трутовик постепенно губит дерево-хозяина, после чего продолжает некоторое время жить на упавшем стволе.

3. Временный паразитизм. Контакт с организмом хозяина происходит на отдельных стадиях жизненного цикла паразита или в определённый промежуток времени. Так, самки иксодовых клещей нападают весной и летом на различных млекопитающих, в том числе и человека, и сосут у них кровь, которая им необходима для откладывания яиц.

4. Постоянный, или стационарный, паразитизм наблюдается у растения Петров крест, которое не имеет хлорофилла и развивается на корнях деревьев и кустарников, питаясь их органическими веществами.

5. Внутренний паразитизм. Эндопаразиты – малярийный плазмодий, дизентерийная амёба, лямблии, черви-аскариды живут в теле своего хозяина и питаются его тканями или содержимым пищеварительного тракта.

6. Внешний паразитизм. Эктопаразиты (блохи, вши, клещи и др.) живут преимущественно на коже организмов-хозяев и обладают достаточной подвижностью, чтобы переходить от одного хозяина к другому.

Вопрос 7. В чём состоит экологическая роль отношений типа «паразит – хозяин»? Каково значение такой формы биотических взаимодействий для эволюции?

Ответ. Экологическое значение паразитизма в первую очередь состоит в том, что паразиты выступают как фактор естественного отбора, регулируя численность популяций хозяев.

Это проявляется, с одной стороны, в том, что ослабленная паразитами часть популяции хозяина либо гибнет, либо не достигает половой зрелости. Часто у хозяев паразитов снижается репродуктивный потенциал. В то же время паразиты, элиминируя из популяций хозяев ослабленных особей с низким уровнем иммунитета, способствуют выживанию и преимущественной репродукции более жизнеспособных особей.

Широко известна роль таких кровяных паразитов, как малярийный плазмодий, в сохранении состояния генетического полиморфизма популяций человека по генам различного рода гемоглобинопатий.

Существует много примеров, свидетельствующих и о том, что паразитические виды могут приводить также к увеличению общего видового разнообразия популяций в экологических системах. Так, два близких вида жуков р. Tribolium обычно не могут сосуществовать в одной среде, так как один вид размножается быстрее другого и быстро его вытесняет. Наличие в среде одноклеточного паразита р. Adelina снижает интенсивность размножения первого в большей степени, чем второго. В результате сосуществование обоих видов жуков становится возможным.

Сходная форма взаимоотношений видов хозяев и паразита описана на примере совместного обитания на острове Сан-Мартен двух видов южноамериканских ящериц р. Anolis и споровика р. Plasmodium, близкого к возбудителям малярии человека. Один из видов этих ящериц характеризуется высокой устойчивостью к паразиту, а другой такой устойчивостью не обладает. На территории, свободной от возбудителя заболевания, обитает только один вид, высокочувствительный к нему. На других же участках острова, где Plasmodium распространен, встречаются представители обоих видов ящериц.

Источник:
http://resheba.me/gdz/biologija/11-klass/teremov/51