2 Приспособление у паразитов к их образу жизни
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.
Все они объединены характером конвергентно возникших у них адаптаций к той своеобразной среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина. Главнейшие из них следующие:
наличие органов прикрепления (присосок, кутикулярных крючков и др.), обеспечивающих фиксацию паразита в организме хозяина;
развитие специализированных покровных образований (кутикула и сентенциальный погруженный эпителий), защищающих эндопаразитов от воздействия пищеварительных ферментов хозяина;
способность к анаэробному дыханию обеспеченному ферментативным расщеплением питательных веществ в отсутствие кислорода. Невысокая эффективность этого типа энергетического обмена компенсируется практически не иссекаемыми запасами углеводов, поставщиком которых является пища хозяина, и отсутствием затраты энергии на движение;
признаки общей дегенерации: упрощается строение нервной системы и органов чувств, укорачивается кишечник (круглые черви) либо пищеварительная система полностью утрачивается (ленточные черви), и растворенные питательные вещества всасываются всей поверхностью тела;
интенсивное развитие половой системы и появление возможности размножаться на стадии личинки (например, у печеночного сосальщика) приводят к очень высокой половой продуктивности;
гермафродитизм (плоские черви) гарантирует размножение при наличии единственной особи;
эффективная защита оплодотворенных яиц многослойными оболочками и обеспечение питанием развивающегося в яйце зародыша;
наличие приспособлений для выхода личинок из яйца или тела хозяина во внешнюю среду и проникновения их в организм нового хозяина (железы, выделяющие специальные ферменты)
смена хозяев в жизненном цикле паразита: в основном хозяине живут взрослые черви, размножающиеся половым способом, в промежуточном хозяине развивается личинка и может происходить бесполое размножение. Циклы со сменой хозяев препятствуют чрезмерному накоплению паразитов в организме одного хозяина, что может привести к его гибели, а также способствуют расселению паразитов. [30, c.30] Значение и более подробное описание приспособлений паразитов к условиям существования представлено в таблице 1.
Таблица 1 – Приспособление паразитов к условиям существования
Морфологические адаптации паразитов к их образу жизни и их сравнительная характеристика
Нигде в животном царстве так не проявляются приспособительные качества организмов, как у паразитов. При этом приспособления одной и той же системы у эктопаразитов и эндопаразитов, как правило, носят различный характер.
Анализ приспособлений к паразитическому образу жизни свидетельствует о наличии закономерностей, сформировавшихся при переходе от свободноживущих организмов к паразитизму.
Из общих закономерностей можно перечислить следующие.
Форма тела:
- общей чертой самых различных эктопаразитов является сплющивание тела в дорзовентральном направлении, способствующее лучшему прикреплению к телу хозяина;
- у эктопаразитов чаще наблюдается тенденция к укорачиванию животного;
- в гармонии с укорачиванием тела находится нередко наблюдаемое у эктопаразитов (а также и у эндопаразитов) сглаживание метамерии у сегментированных паразитов;
- у эндопаразитов закономерности управляющие изменением формы тела найти значительно сложнее (у кишечных и внутренностных паразитов они различны) - в кишечнике обитатели скорее имеют тенденцию к удлинению, чем к укорачиванию тела, а внутренностные паразиты подчиняются совершенно иным принципам формообразования, и так как отрезаны от внешнего мира и гарантированы от удаления из организма хозяина, многие полостные паразиты обладают шаровидной формой тела;
- при внутренностном паразитизме есть случаи, когда наблюдается тенденция к увеличению поверхности тела, очевидно, в целях усиления всасывания пищи.
Размеры тела:
- общего для всех паразитов влияния их образа жизни на размеры животных не замечается, но в тех случаях, когда такое влияние есть, оно сказывается в увеличении размеров тела при переходе к паразитическому образу жизни (вероятно, сказывается неограниченное количество хорошо усваиваемой пищи);
- у всех эндопаразитов размеры тела не только не отражаются на размерах яиц и личинок, но, напротив, яйца эндопаразитов всегда характеризуются малыми размерами, даже по сравнению с яйцами свободно живущих организмов (это зависит, с одной стороны, от тенденции к произведению возможно большего количества яиц, с другой – от того обстоятельства, что мелкие яйца, с большей легкостью попадают в организм);
- эктопаразиты, у которых заражение происходит большей частью посредством активного отыскивания молодью паразита, нового хозяина, не обнаруживают тенденции к уменьшению размеров яиц.
Окраска паразитов:
- общим правилом для внутренних паразитов является отсутствие пигментации, беловатый или слегка желтоватый цвет тела, как следствие нахождения паразитов в темноте;
- если эндопаразиты имеют какую либо окраску, цвет их зависит не от пигментации покровов, как это бывает большей частью у форм, живущих на свету, а от окраски кишечника, запасных питательных материалов, яиц или от наличия дыхательных пигментов;
- эктопаразиты, с точки зрения окраски, не представляют каких-либо интересных закономерностей (за исключением отсутствия в их пигментации ярких тонов);
Органы прикрепления:
- органы прикрепления (крючки, простые и сложные присоски, клапаны, обхватывающее прикрепление по типу клещей, распорки, стилеты, стрекательные нити, нитевидные отростки тела, стебельки, прикрепления по типу якоря) служат паразитам для поддержания связи с организмом хозяина, в их строении наблюдаются многочисленные конвергенции;
- у большинства паразитов органы прикрепления построены по типу крючков или присосок, и только в отдельных случаях представлены иными приспособлениями крючки распространены во всем животном царстве, присоски встречаются у форм с сильно хитинизированными покровами сравнительно редко);
- в основном перечисленные выше приспособления служат лишь для прикрепления к хозяину, но иногда они, применяются для раздражения или разрывания тканей хозяина, а в отдельных группах – для всасывания пищи;
Пищеварительная система:
- у многих форм, питающихся кровью, наблюдается известная гипертрофия некоторых частей пищеварительной системы и развитие желез, выделяющих секрет, препятствующий свертыванию крови;
- у других групп паразитов наблюдается редукция кишечника и переход к осмотическому питанию через поверхность паразитов (полная редукция кишечника у многих внутренних паразитов объясняется тем, что они живут в жидкостях (пищевая кашица, кровь, лимфа), содержащих вещества, которые животный организм в состоянии использовать почти без дальнейшей подготовительной обработки);
- параллельно с отмеченной редукцией кишечника у некоторых паразитов проявляется тенденция к увеличению наружной поверхности тела, служащей для всасывания пищи.
Нервная система:
- у всех паразитов (в особенности, у эндопаразитов) нервная система более или менее упрощается (утрата органов чувств, концентрация ганглиозных составных частей центральной нервной системы, ослабление системы периферических нервов.
Выделительная и осморегуляторная системы:
- в одних случаях выделительные органы паразитов подвергаются редукции, в других боковые каналы и фагоцитарные клетки получают сильное развитие;
- распространенной чертой эндопаразитических простейших является исчезновение пульсирующих вакуолей (тенденцию к атрофии выделительной системы паразитические простейшие разделяют с морскими, что зависит от сходных осмотических условий окружающей среды). [46, c.34-45]
Дыхательная система:
- дыхание эктопаразитов подчиняется тем же законам, что и дыхание свободно живущих организмов;
- полостные и тканевые паразиты находятся, в таких же условиях дыхания, как и соседние ткани самого хозяина (кислород доставляется им кровью хозяина или непосредственно органами дыхания хозяина);
- кишечные паразиты живут в почти бескислородной среде (наряду с анаэробными процессами имеют место и аэробные).
Органы движения:
- органы движения паразитов, в особенности внутренних, при приспособлении к паразитизму подвергаются большей или меньшей редукции (вторично утрачиваются крылья и конечности).
Половая система:
- затрудненность встречи между особями разного пола, приводит к тому, что многие паразиты обнаруживают несомненную наклонность к гермафродитизму;
- наряду с приспособлениями, гарантирующими оплодотворение яиц, изредка у паразитов наблюдаются и особенности, препятствующие преждевременной копуляции или повторному совокуплению с уже оплодотворенной другим самцом самкой;
- помимо тенденции к гермафродитизму, имеется еще один широко распространенный у паразитов признак половой системы: громадная плодовитость, огромное количество продуцируемых паразитами яиц (это свойство, называемое законом большого числа яиц, является приспособлением, которое помогает паразитам в борьбе с множеством неблагоприятных условий, которые приходится паразиту преодолевать во время его сложного жизненного цикла). [50, c.43-56]