Экологические
преимущества и недостатки паразитического образа жизни.
Паразиты обитают в
специфических условиях внутренней среды хозяина. Это, с одной стороны, дает им
целый ряд экологических преимуществ, а с другой — затрудняет осуществление их
жизненного цикла по сравнению со свободноживущими видами.
Одно из главных
преимуществ паразитов — обильное снабжение пищей за счет содержимого клеток,
соков и тканей тела хозяина или содержимого его кишечника. Обильная и
легкодоступная пища служит условием быстрого роста паразитов. Там, где позволяет
пространство, например, в кишечном тракте позвоночных, паразиты могут достигать
очень больших размеров по сравнению с их свободноживущими родственниками. Так,
человеческая и свиная аскариды — одни из наиболее крупных представителей класса
нематод, а лентец широкий, бычий и свиной солитеры — гиганты среди плоских червей,
достигающие в длину 8—12 м, тогда как самые крупные тропические турбеллярии не
превышают 60 см.
Практически
неограниченные пищевые ресурсы служат для паразитов также условием высокого
потенциала их размножения, которое обеспечивает им вероятность
заражения других хозяев.
Вторым важным
экологическим преимуществом для обитателей живых организмов является их
защищенность от непосредственного воздействия факторов внешней среды. Внутри
хозяина его сожители практически не встречаются с угрозой высыхания, резкими
колебаниями температур, значительными изменениями солевого и осмотического
режимов и т. п,
Защищенность от внешних
врагов, обилие легкоусвояемой пищи, относительная стабильность условий делают
ненужной сложную дифференцировку тела, и поэтому многие внутренние паразиты и
симбионты 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. Галловые клещи, живущие в тканях растений, проводят всю свою
жизнь и даже размножаются па стадии эмбриона всего с одной парой конечностей
вместо свойственных всем паукообразным четырех пар.
Выход во внешнюю среду
чаще всего чреват для паразитов многими опасностями, поэтому на
стадии жизненного цикла, которую паразиты проводят
вне хозяина, у них развиваются различные защитные приспособления, позволяющие
пережить этот критический период (толстые и многослойные оболочки яиц гельминтов,
цисты кишечных амёб.
Основные экологические
трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов,— это
ограниченность жизненного пространства для тканевых и особенно внутриклеточных
обитателей, сложности снабжения кислородом, защитные реакции организма хозяина
против паразитов, а также трудность распространения от одной особи хозяев к
другим.
Живые организмы не
только испытывают воздействия со стороны паразитов и симбионтов, но и
энергично реагируют па них. Обитатели такой живой среды должны преодолевать
сопротивление организма хозяина, его защитные реакции. Это сопротивление
паразитам получило название активного иммунитета. Полноценные, здоровые особи
растений и животных часто обладают действенными защитными приспособлениями, не
позволяющими проникать в них патогенным организмам. Например, устойчивость
хвойных деревьев к нападению стволовых вредителей
(жуков-короедов, личинок златок, усачей и пр.) обеспечивается, прежде всего,
выделением смолы, которая содержит соединения, токсические для этих насекомых.
Ослабленные деревья теряют сопротивляемость, их заселяют насекомые, поражают
грибы и другие потребители. Защитной реакцией от вторжения посторонних
организмов является выработка гуморального иммунитета —образование в крови
хозяина специфических белковых веществ, антител, подавляющих паразитов.
Выработка иммунитета стимулируется токсинами паразита и часто предохраняет
от повторных заражений.
В ряде случаев организм
хозяина отвечает на вторжение паразита разрастанием окружающих его тканей,
образованием своеобразной капсулы, изолирующей паразита. Иногда такая
изоляция приводит к гибели паразита.
Ограниченность
жизненного пространства особенно сказывается на размерах и форме
внутриклеточных паразитов.
Недостаток кислорода в
тканях и, особенно, в желудочно-кишечном тракте организмов-хозяев приводит к
тому, что у многоклеточных обитателей вырабатывается преимущественно
анаэробный тип обмена. Необходимая для работы клеток энергия высвобождается не
за счет дыхания, а за счет разных видов брожения. У человеческой аскариды
утрачены все ферменты дыхательного цикла, и кислород действует на червей как
яд, что используется в медицинской практике.
Среда обитания
паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве.
Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой
среде, передачи от одного хозяина к другому. Главнейшие приспособления к этому—повышеная
способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование
переносчиков и промежуточных хозяев.
Естественный
отбор привёл к развитию у паразитов гигантской яйцепродукции по
сравнению со свободноживущими формами. Человеческая аскарида продуцирует в
среднем 250 тыс. яиц за сутки, а за всю жизнь — свыше 50 млн. /Масса яиц,
отложенных одной самкой аскариды за год, в 1700 раз превышает ее собственную
массу.
Подавляющее большинство
яиц и зародышей паразитов гибнет, не попав в очередного хозяина или не
выдержав воздействия различных факторов внешней среды. Только чрезвычайная
плодовитость увеличивает шансы па выживание и завершение жизненного цикла
хотя бы немногих потомков и поддерживает существование вида. |