Биология в лицее

Взаимоотношения между организмами. Паразитизм

Паразитизм – это способ питания за счет питательных веществ другого организма (хозяина), причем последний от этого не погибает, но чувствует себя угнетенно. В мертвом теле хозяина паразиты не живут. Имеются виды организмов, которые паразитируют на других организмах, но способны одновременно и сами добывать пищу. Такие организмы называют полупаразитами. Например, растения омела, марьянник, мытник, паразитируя на других растениях, одновременно сами осуществляют фотосинтез.

Изучением паразитов и явления паразитизма, во всех его проявлениях, а также разработкой методов борьбы с паразитами и болезнями, вызываемыми паразитами, занимается наука паразитология.

Вирусы — простейшая форма жизни, микроскопические частицы, представляющие собой молекулы нуклеиновых кислот (обычно только один тип: ДНК или РНК), заключённые в белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы.

Вирусы являются обязательными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки хозяина. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами).

Впервые существование вируса, как нового типа возбудителя болезней, доказал в 1892 году русский учёный Д. И. Ивановский.

Паразитические бактерии. Среди бактерий, как и среди других таксономических групп живых организмов, встречается довольно большое количество видов, ведущих паразитический образ жизни. В процессе своей жизнедеятельности такие бактерии вырабатывают токсины — ядовитые вещества, воздействующие на определенные системы органов, которые вызывают характерный комплекс симптомов, по которым можно диагностировать болезнь и установить её возбудителя.

У человека паразитические бактерии вызывают туберкулёз, дифтерию, ангину, дизентерию, чуму, холеру и другие заболевания.

Грибы-паразиты используют в качестве источника питания живые ткани различных организмов. Они являются возбудителями заболеваний растений, животных и человека.

Различают грибы, паразитирующие на животных, — зоопатогенные; на растениях — фитопатогенные, которые являются наиболее распространёнными среди паразитических грибов. Они воздействуют токсическими выделениями или ферментами на ткани растений, а затем используют их для питания. Многие из фитопатогенных грибов поражают хозяйственно ценные растения. Известна большая группа древоразрушающих грибов, развивающихся как на растущих деревьях (разные виды трутовиков), так и на деревянных частях построек.

Растения-паразиты — растения, полностью или частично живущие за счёт питательных веществ хозяина. Они встречаются как среди низших, так и среди высших растений, в том числе цветковых. Цветковые растения паразитируют главным образом на высших растениях.

Связь с растением-хозяином паразит осуществляет через гаустории — многоклеточные образования, возникающие в результате преобразования зародышевого корня или в редких случаях тканей стебля. Гаустории эктопаразитов внедряются в ткани организма-хозяина и извлекают из них питательные вещества. Эндопаразиты полностью или главным образом развиваются в тканях растения-хозяина и выходят на поверхность его тела только для размножения.

Растения-полупаразиты, в отличие от паразитов, полностью сохранили фотосинтетическую функцию листьев. В связи с этим, так же как насе­комоядные растения, они по типу питания автотрофны. Вместе с тем полупаразиты характеризуются слабым развитием корневой системы и почти пол­ным отсутствием корневых волосков. С помощью корневых присосок они получают воду и питательные вещества из корней растения-хозяина. В некоторых случаях полупаразиты полностью лишены корней и присасываются к побегам.

Гнездовой паразитизм — тип паразитизма, при котором паразит использует хозяина, которым может являться особь как своего (внутривидовой паразитизм), так и другого вида (межвидовой паразизм), с целью выращивания своего потомства. В результате такого взаимодействия паразит избавлен от необходимости строить гнездо и выкармливать потомство, а может тратить больше времени на добычу пищи и размножение.

Гнездовой паразитизм встречается у птиц, рыб, насекомых, но в целом является малораспространённым явлением.

Особые приспособления паразитов. Особые условия среды обитания паразитов: защищённость от внешних врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий — делают ненужной сложную дифференцировку тела, и поэтому многие внутренние паразиты характеризуются в эволюции вторичным упрощением строения, вплоть до потери целых систем органов. Так, ленточные черви, всасывающие переваренную хозяином пищу через покровы, отличаются отсутствием пищеварительной системы и редукцией нервной.

Подобно животным паразитам упрощается и строение растений-паразитов: утрачиваются вегетативные органы и способность к фотосинтезу. У раффлезии на поверхности земли образуются лишь отдельные цветки, а вегетативное тело представлено клеточными нитями, подобными гифам гриба, и полностью погружено в ткани питающего растения.

В случае, если часть жизненного цикла паразита проходит вне организма хозяина, а во внешней среде, у него развиваются различные защитные приспособления, позволяющие пережить этот период. Если в жизненном цикле паразитов нет стадии выхода во внешнюю среду, как, например, у малярийного плазмодия, то таких защитных приспособлений не обнаруживается.

Недостаток кислорода в тканях и особенно в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к тому, что у многоклеточных эндопаразитов вырабатывается преимущественно анаэробный тип обмена.

К важным приспособлениям паразитов относятся также повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев. Эти приспособления связаны с тем, что среда обитания паразитов ограничена как во времени, так и в пространстве.

Большой круг паразитов обитает не внутри, а на поверхности тела хозяина. Для постоянных или длительно связанных с хозяином эктопаразитов одна из основных жизненно важных задач — удержаться на теле хозяина. В связи с этим типичные эктопаразиты обычно характеризуются наличием мощных органов прикрепления — присосок, крючьев, коготков, которые независимыми путями развиваются у самых разных по происхождению видов.

Коготки на лапах блох обеспечивают прикрепление и передвижение насекомых в шерсти животных

Высокая плодовитость паразитов является их важной приспособительной особенностью. Одним из главных преимуществ паразитов является их обильное снабжение пищей за счёт содержимого клеток, соков и тканей тела хозяина или содержимого его кишечника. В результате этого они способны к быстрому росту, а кроме того, легкодоступная пища служит условием высокого потенциала их размножения, которое обеспечивает им вероятность заражения других хозяев.

Естественный отбор привёл к развитию у паразитов гигантской яйцепродукции по сравнению со свободноживущими формами. У ряда паразитов число яиц достигает нескольких сотен тысяч и даже миллионов. Причина столь высокой плодовитости кроется в том, что на ранних стадиях развития под действием биотических и абиотических факторов большое количество яиц паразитов гибнет. Только чрезвычайная плодовитость увеличивает шансы на выживание и завершение жизненного цикла хотя бы немногих потомков, поддерживая существование вида.

Временные паразиты всё своё развитие совершают вне тела хозяина и нападают на него в основном для питания.

Постоянные паразиты проходят все стадии жизни или большую их часть, от момента рождения до смерти, на поверхности или внутри тела хозяина.

Наружные паразиты, или эктопаразиты, — паразитические организмы, временно или постоянно обитающие на поверхности тела хозяина. Некоторые из них неподвижно прикреплены к хозяину, большинство же передвигается по телу хозяина. Основным приспособлением к существованию на хозяине являются разнообразные и часто сложно устроенные органы прикрепления — присоски, присасывательные диски, крючья и т. п.

Внутренние паразиты, или эндопаразиты, — паразитические организмы, обитающие во внутренних органах животных и растительных организмов, в том числе и внутри их отдельных клеток. В последнем случае имеет место внутриклеточный паразитизм. Для многих эндопаразитов характерны сложные жизненные циклы, сопровождающиеся сменой хозяев.

Трипаносомы — паразитические одноклеточные простейшие, вызывающие многие заболевания, среди которых сонная болезнь.

Биологический метод борьбы с вредителями основан на использовании их естественных врагов — различных насекомоядных птиц, некоторых млекопитающих, хищных и паразитических насекомых, паразитических нематод и болезнетворных микроорганизмов, что позволяет поддерживать чис­ленность вредителей на низком уров­не, а не приводит к их полному уничтожению. Таким образом, не происходит нарушений в функционировании экологических систем.

Основное направление в биологической защите от вредителей — использование хищных и паразитических насекомых-энтомофагов против вредных насекомых; акарифагов — против клещей. Среди хищных насекомых широко известны различные виды жужелиц, которые уничтожают яйца гусениц, взрослых особей многих садовых вредителей. Личинки златоглазки поедают яйца и гусениц чешуекрылых, тлей и медяниц. Очень полезны личинки и взрослые особи божьих коровок, которые питаются тлями, медяницами, щитовками, яйцами и гусеницами бабочек.

Другое ведущее направление в биологической борьбе с вредителями — микробиологический метод. Как и все другие живые организмы, насекомые-вредители могут поражаться различными болезнями, вызываемыми бактериями, грибами, вирусами. На основе этих микроорганизмов изготавливают препараты, уничтожающие многих насекомых-вредителей лесов и плодово-ягодных культур.

Помимо этого существуют ещё несколько способов:

• генетическая борьба, основанная на том, что большинство растительноядных насе­комых, а также бактерий, вирусов и других паразитических орга­низмов поражают только один или несколько близкородственных растительных видов. Это происходит из-за генетической несовместимости вредителей и видов, которые ими не поражаются. Основу гене­тической борьбы составляет развитие у видов-хозяев генетических черт, обуслов­ливающих их устойчивость к поражению;
• метод стерильных самцов предпола­гает массовое внедрение в природную популяцию бесплодных мужских особей, выращенных в лаборатории;
• природные средства химической борьбы. Так же как у человека и всех прочих животных, каждая стадия развития насе­комых регулируется гормонами — химичес­кими веществами, вырабатываемыми организмом и подающими «сигналы», управляющие процессами развития и ме­таболизма. Кроме того, насекомые выра­батывают множество феромонов, веществ, выделяемых особью во внешнюю среду для воздействия на поведение других осо­бей своего вида.

Природные средства химической борь­бы — это выделенные, идентифицирован­ные, синтезированные гормоны и феромоны насекомых, используемые для преры­вания их жизненного цикла. Преимущест­ва природных химикатов заключаются в их высокой специфичности для вредителей, а также в том, что они не токсичны.

Наездники — одна из самых разнообразных групп насекомых, включающая десятки тысяч видов. Они играют огромную роль в природных экосистемах, а также в сельском хозяйстве, контролируя численность растительноядных насекомых, в том числе многих вредителей сельскохозяйственных культур.

Личинки наездника окуклились на выеденной ими изнутри гусенице бабочки.

Наездники развиваются, как паразиты, на различных хозяевах, которыми могут быть многие насекомые. Внешним видом они напоминают ос и в большинстве случаев имеют тёмную или пёструю окраску. Яйца наездник откладывает на насекомое, его личинку, гусеницу или в их тела с помощью длинного тонкого яйцеклада, которым молниеносно протыкает тело жертвы, сидя на ней верхом. В случае если яйца были отложены в гусеницу, после вылупления личинок оболочка её тела трескается, выпуская личинок наездника, которые питаются за счёт тканей хозяина, тем самым высасывая его изнутри. Личинки наездника затем превращаются в куколки, в то время как хозяин погибает.

< Предыдущая страница "Биотические факторы среды. Взаимоотношения между организмами"

Следующая страница "Биосфера и человек" >