Підручник з Біології і екології. 11 клас. Соболь - Нова програма

Люди просто не здогадуються про те, наскільки складним і химерним є світ паразитів.

К. Ціммер

§ 15. ПАРАЗИТИЗМ ТА ЙОГО ПОШИРЕННЯ

Основні поняття й ключові терміни: ПАРАЗИТИЗМ.

Пригадайте! Що таке симбіоз?

У світі цікавого

Це хто? Прибулець із іншого світу? Та ні! Перед вами коропоїд (Argulus foliaceus) із присосками й сисним ротовим апаратом. Ця істота паразитує на рибах і належить до ракоподібних. Цікаво, а яка група організмів має найбільшу кількість паразитичних видів? Чи є групи, в яких паразитів взагалі немає?

ЗМІСТ

Чим відрізняється паразитизм неклітинних форм життя?

ПАРАЗИТИЗМ - це форма симбіотичних відносин, за якої паразит використовує організм хазяїна як джерело живлення і місце постійного або тимчасового проживання та покладає на нього завдання регуляції своїх взаємовідносин із зовнішнім середовищем. Паразитизм є універсальним екологічним явищем живої природи, що характерне для всіх неклітинних форм життя та багатьох груп клітинних організмів.

Іл. 28. Надпаразитична асоціація: 1 - акантамеба з мімівірусами; 2 - мімівірус з вірофагами

Неклітинним формам життя (пріонам, віроїдам, вірусам) властивий обов'язковий (облігатний) внутрішньоклітинний паразитизм. Станом на сьогодні пріони виявлено в клітинах бактерій, дріжджів і ссавців. Їм потрібно, щоб клітина синтезувала нормальні пріонні білки, а пріон уже сам перетворює їх в аномальну форму. Віроїди є найдрібнішими із відомих збудників захворювань у рослин. Їхнє відтворення шляхом реплікації здійснюється за участі ферментів клітини-хазяїна. РНК- і ДНК-вмісні віруси паразитують у клітинах бактерій, рослин, грибів, тварин. Що цікаво, самі віруси також є об'єктами паразитування. Так, у клітинах паразитичної акантамеби всеїдної (Acanthamoeba polyphaga) науковці відкрили велетенські мімівіруси, що, в свою чергу, можуть мати вірофаг Супутник 2 (вірус, що «пожирає» інші віруси) (іл. 28). Але й це ще не все. Вірофаги містять фрагменти ДНК, які назвали трансповіронами. Вони нагадують стрибаючі гени - транспозони, але на відміну від них можуть самостійно існувати в цитоплазмі. Паразитування певних паразитів на або в тілі інших паразитів назвають надпаразитизмом (гіперпаразитизмом). Специфічність паразитування неклітинних форм життя полягає в тому, що вони не використовують клітини хазяїв як джерело живлення або проживання. Їхній паразитизм відрізняється спрямованістю на відтворення собі подібних завдяки ресурсам клітин.

Отже, особливостями паразитизму неклітинних форм життя є облігатність, внутрішньоклітинний ендопаразитизм і спрямованість на репродукцію з використанням можливостей клітин-хазяїв.

Які особливості проявів паразитизму серед прокаріотів?

Іл. 29. Паразитичні асоціації архей: 1 - наноархея на клітині ігнікокуса; 2 - нанопусілус на клітині аціділобуса

Домен Археї, незважаючи на значну кількість симбіонтів, містить лише деякі види паразитів, які належать до типу Наноархеоти. Це відомі на сьогодні наноархея (Nanoarchaeum equitans), нанопусілус (Nanopusillus acidilobi) та нанообсіданус (Nanobsidianus stetteri), які утворюють паразитичні асоціації з іншими археями (іл. 29).

Домен Бактерії порівняно з архея ми містить набагато численніші й різноманітніші прояви паразитизму. Бактерії, які формують паразитичну асоціацію з іншими організмами, класифікують як хвороботворні бактерії. Ці організми спричиняють інфекційні захворювання (бактеріози) у людини (правець, тиф, дифтерію, сифіліс, холеру, чуму, туберкульоз), тварин (сибірську виразку, мастит, сальмонельоз), рослин (бактеріальний рак винограду, кільцеву гниль картоплі, побуріння плодів абрикоса).

Хвороботворні бактерії паразитують всередині клітин (ендопаразитичні рікетсії висипного тифу, хламідія пневмонії) і на їхній поверхні (екзопаразитичні карієсний стрептокок, правцевий клостридій). Серед них є облігатні (туберкульозна паличка) та факультативні (золотистий стафілокок), аеробні (виразковий хелікобактер пілорі) та анаеробні (холерний вібріон) організми. Є серед бактерій й такі, що паразитують на інших бактеріях. Прикладом таких ектопаразитів можуть бути бактерії бделовібріони, що здатні закріплюватися на клітинах грамнегативних бактерій і «висмоктувати» вміст їхніх клітин. За цю особливість їх ще називають вібріоп'явками.

Отже, серед прокаріотичних організмів паразитизм поширений у хвороботворних бактерій, які можуть бути факультативними й облігатними, аеробними й анаеробними, екто- й ендопаразитами.

Яке поширення паразитів серед еукаріотів?

Основними групами домену Еукаріоти є рослини, гриби й тварини, серед яких також є паразити.

Іл. 30. Квіткові рослини-паразити: 1 - вовчок соняшниковий; 2 - повитиця польова

Рослини-паразити повністю (справжній паразитизм) або частково (напівпаразитизм) втратили здатність до фотосинтезу. Серед водоростей паразитизм є рідкісним явищем і характерний здебільшого для червоних водоростей. Так, родохітріум паразитує на айстрових, гарвієла дивна - на інших багрянках. Серед мохів, плаунів, хвощів і папоротей паразитів немає. У межах групи Хвойні рослини описано єдиний вид паразитаксус обпалений (Parasitaxus ustus), ендемік о. Нова Каледонія. А ось серед квіткових рослин відомо близько 4 100 паразитичних видів, які належать аж до 19 родин. Найвідомішими справжніми рослинами-паразитами є повитиця, вовчок, рафлезія, петрів хрест (іл. 30). А такі рослини, як омела, перестріч, дзвінець, очанка - це напівпаразити.

Іл. 31. Гриби-паразити: 1 - ріжки пурпурові; 2 - трутовик лускатий

Гриби-паразити пристосовані жити на поверхні, а інші, яких серед грибів більшість, - у тілі свого хазяїна. Паразитичні гриби мають різні шляхи зараження, здатні дуже швидко розмножуватися, утворюють величезну кількість спор, що поширюються різними способами. Живуть гриби-паразити переважно на рослинах (майже 10 000 видів), рідше на тваринах і людині (близько 1000 видів). Є водяні гриби, які спричиняють хвороби риб, амфібій (наприклад, сапролегнія риб). Найвідомішими паразитичними грибами є фітофтора, трутовики, сажкові іржасті, ріжкові, борошнисторосяні гриби (іл. 31). Ряд грибів є збудниками грибкових захворювань людини. Гриб ахоріон, оселяючись на волосистій частині голови, спричиняє паршу, трихофітон уражує волосся, нігті й шкіру і є збудником стригучого лишаю. Дріжджовий гриб сідіум спричиняє захворювання ротової порожнини - пліснявку.

Іл. 32. Тварини-паразити: 1 - личинка-глохідій молюска беззубки; 2 - язикова мокриця в роті рожевого люціана

Тварини-паразити є поширеним явищем серед одноклітинних твариноподібних (дизентерійна амеба, трипаносоми, лейшманії, лямблії, грегарини, споровики). Паразитичні види часто трапляються серед таких безхребетних тварин, як жалкі (поліподій, який паразитує в ікрі осетрових риб), плоскі черви (сисуни, ціп'яки, стьожаки, ехінококи), круглі черви (аскариди, гострики), кільчасті черви (п'явки), ракоподібні (коропоїди, язикові мокриці, сакуліна), павукоподібні (кліщі), комахи (блохи, воші, галиці) й молюски (личинки беззубок, перлівниць, трихотропіси) (іл. 32). Серед хребетних тварин паразитів дуже мало (наприклад, міксини й міноги).

Залежно від тривалості зв'язку з організмом хазяїна розрізняють тимчасовий (кліщі, п'явки, коропоїди нападають лише для живлення) і стаціонарний (постійний контакт з хазяїном у гельмінтів) паразитизм. Серед тваринних паразитів також розрізняють екто- (воші, блохи) й ендопаразитів (гострики, сисуни). Особливою формою паразитичних взаємовідносин хребетних тварин є гніздовий паразитизм птахів (наприклад, у зозуль).

Отже, найбільшою є кількість паразитичних видів серед одноклітинних твариноподібних, грибів й членистоногих, найменшою - серед водоростей, а вищі спорові й хвойні їх взагалі не мають.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з ілюстраціями. Характеристика окремих паразитів

Зіставте назви наведених паразитичних видів з ілюстраціями. Визначте систематичну належність та особливості їхнього способу життя: 1 - паличка Коха (Mycobacterium tuberculosis); 2 - петрів хрест лускатий (Lathraea squamaria); 3 - пухирчаста сажка (Ustilago zeae); 4 - коростяний свербун (Sarcoptes scabiei). Заповніть таблицю.

Вид

Систематична належність

Особливості паразитування

Біологія + Історія. Чума й людство

Людству відомі три великі пандемії чуми. Перша пандемія чуми «Юстиніанська» в VI ст. забрала життя близько 100 млн людей. Друга пандемія («чорна смерть») пронеслася над Європою в XIV ст. й знищила близько 25 млн - майже половину населення Європи. Третя пандемія («портова чума») до 1930 р. охопила усі континенти й забрала життя 12 млн осіб. Збудником цих страшних захворювань є чумна паличка (Yersinia pestis), яку відкрив швейцарський лікар А. Єрсен (1863-1943). Які особливості поширення цієї бактерії? Чому чума не зникала після спустошливих епідемій у давнину і продовжує турбувати людство і сьогодні?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Медицина. Паразитизм й еволюція

Основною еволюційною стратегією паразитів є формування адаптацій, що дають змогу експлуатувати хазяїна і зберігати його чисельність. Найнебезпечніші паразити - ті, які перейшли до нового виду хазяїв і не мають пристосувань для збереження його життя. Застосуйте свої знання й спробуйте пояснити, чому вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) із часом втрачає силу і стає менш небезпечним і заразним.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1-6

1. Що таке паразитизм? 2. Назвіть неклітинні форми життя. 3. Наведіть приклади паразитизму серед архей. 4. Назвіть бактерій-паразитів. 5. Наведіть приклади паразитів серед рослин й грибів. 6. Назвіть групи тварин з найбільшою кількістю паразитичних видів.

7-9

7. Чим вирізняється паразитизм неклітинних? 8. Які особливості проявів паразитизму серед прокаріотів? 9. Яке поширення паразитів серед еукаріотів?

10-12

10. Чому паразитизм як антагоністичні відносини не зникає в процесі еволюції?