Розмноження гельмінтів

Спосіб життя паразитичних черв'яків зумовив певну атрофію органів чуття і нервової системи, з'явився причиною розвитку своєрідного травлення. Однак, на думку ряду дослідників, така атрофія деяких органів не може вважатися ознакою деградації тварини: це тільки пристосування до паразитичному способу життя.

Як ні велике спрощення, яке зазнав паразит в результаті регресивних змін свого організму, його індивідуальне існування, навіть в крайніх випадках, є цілком безпечним, якщо тільки у нього достатньо розвинені органи прикріплення, і він не може бути відірваний від свого господаря. Зрозуміло, що в тих випадках, коли паразит втрачає органи пересування, існування стає його в повну залежність від життя господаря. Але це звичайно не є для нього невигідним обставиною, оскільки тривалість життя господаря в середньому завжди більше, ніж паразита.

Одне з найбільш специфічних пристосувань гельмінтів - добре розвинена статева система. Якщо згадати, про тисячі смертельних небезпек, що загрожують яєць гельмінтів та їх личинок, то мимоволі постає питання: чому більшість паразитичних черв'яків з безтурботним впертістю викидають яйця в зовнішнє середовище?

Кількість виділених у зовнішнє середовище яєць визначається не випадковістю і не фізичними можливостями паразитів. Це склалося під впливом багатьох факторів, які варто перелічити і розглянути.

Візьмемо для прикладу стрічкових черв'яків. Кожен їх членик виробляє величезну кількість яєць. В кожному яйці знаходиться зародок. Таких зародків в яйцевих оболонках у кожному зрілому членику в залежності від виду гельмінтів - від декількох десятків до декількох сотень тисяч. Підраховано, що кожен членик бичачого ціп'яка містить до 175 тис. яєць. Людина, заражена цим паразитом, протягом року виділяє 440 млн. яєць.

Функція розмноження у більшості гельмінтів є домінуючою. Крім звичайних способів розмноження, у них виникають додаткові (явище, яке часто зустрічається у вільноживучих організмів).

Дотепер відомо лише кілька гельмінтів, які проходять всі стадії розвитку в тілі одного і того ж господаря. У величезній більшості випадків життєвий цикл розвитку гельмінтів більш складний і пов'язаний зі зміною декількох «квартир».

Більшість гельмінтів переходять від проміжного господаря до остаточного. Останній поїдає першого разом' з полягають у ньому зародками паразитів.

Під час мандри гельмінта від проміжного господаря до остаточного величезна кількість молодих зародків гине від різних випадковостей: одні - від ворогів, інші - від того, що не знаходять собі сприятливого притулку для подальшого розвитку, і тільки деякі потрапляють в надійні умови. Так, широкий лентец за все життя виділяє 11 млрд. яєць, а в організм людини потрапляють і розвиваються до дорослої форми, як правило, один або два його нащадка. Не будь у широкого лентеца стільки перешкод для продовження свого роду, кількість виділених їм яєць, безсумнівно, було б го - раздо меншим.

Від чого залежить велика плодючість паразитичних черв'яків? Від способу попадання в організм господаря. Протягом доби нематода, або кривоголовка, виділяє близько 9 тис. яєць, а людська аскарида - до 250 тис. Оскільки нематода живе 5-6 років, одна самка протягом життя може відкласти 25-30 млн. яєць. Разом з тим у личинки анкілостоми, здатної рухатися у зовнішньому середовищі, нападати на господаря і активно в нього вбуравливаться, можливостей проникати в організм господаря більше, ніж у аскариди. Крім того, треба врахувати, що личинки анкілостома живуть близько двох місяців, а яйця аскарид - до 10 і більше років. Людська аскарида за 5-6 місяців своєї статевозрілої життя продукує близько 50-60 млн. яєць.

Ще Н. Лейкарт, наводячи ці цифри, зазначав, що якби жінка порівнялася з аскаридой по плодючості, тобто якщо б вона витрачала на відтворення свого потомства таку ж кількість матеріалу, скільки його витрачає самка аскариди, то вона повинна була б щодня народжувати по 70 дітей. По приблизному підрахунку вага яєць, відкладених самкою людської аскариди за рік, в 1700 разів перевищує її власну вагу. Для порівняння зазначимо, що бджолина матка (одна з найбільш плідних форм) виробляє в рік таку кількість яєць, яке лише в 100 разів перевищує її власну вагу.

Високу плодючість прийнято вважати однією з найбільш типових рис паразитом, і її зазвичай снизывают з високою смертністю під час розселення. Однак точні оцінки практично отримати дуже важко. За розрахунками, значення числового чинника зараження, знаходиться в прямій залежності від плодючості гельмінта, інтенсивності виділення інвазійних яєць і їх життєздатності. Так, якщо ланцюг поколінь самок аскарид (по одній в кожному поколінні) заражає зовнішнє середовище 125 млн. яєць, то аналогічна ланцюг поколінь самок дитячих гостриків заражає зовнішню середу 12 тис. яєць.

Зазначене невідповідність пояснюється екологічними відносинами гельмінтів як з відкритою зовнішнім середовищем, так і з організмом господаря. Яйця аскарид викидаються в зовнішнє середовище разом з фекаліями господаря, і їх контакт з іншими індивідами господаря малоймовірний.

Самки гостриків, що містять зрілі яйця, активно виповзають з анального отвору людини і відкладають яйця на поверхні його тіла. Яйця досягають здатності заражати через кілька годин. На відміну від яєць аскарид яйця гостриків зберігають контакт з тілом людини, з його одягом, предметами побуту і житлом, ймовірність попадання в травний тракт іншого або цього індивіда господаря відповідно вище.

Таким чином, зараження хазяїна гельмінтами залежить від кількості інвазійних елементів цих гельмінтів у зовнішньому середовищі, а також від екологічних взаємин організмів, пов'язаних явищем паразитизму між собою і з відкритою зовнішнім середовищем. Цей другий ряд умов називається «екологічним фактором зараження».

Внаслідок величезної продуктивної здібності у гельмінтів різко збільшені розміри статевих органів. Так, у трематод вони займають більшу частину тіла. У стрічкових черв'яків вони не тільки заповнюють майже весь членик, але і з поділом тіла на членики повторюються в кожному з них. Процес збільшення розмірів статевих органів у деяких видів гельмінтів може заходити так далеко, що весь організм перетворюється в ледь помітний придаток своєї власної статевої системи. Наприклад, у нематоди сферулярии, що паразитує в порожнині тіла джмелів, розросталася матка випадає через статевий отвір назовні, перевершуючи за обсягом все інше тіло в 15-20 разів.

Таке співвідношення ми не зустрічаємо у вільноживучих організмів, воно можливо лише у паразитів. Тут один-єдиний орган виростає значно більше всього тіла, відділяється від нього і знаходить в організмі тварини ті умови живлення і зростання, які повинен був би йому створити його власний організм.

Паразитичний спосіб життя, прикутість гельмінтів до своїх господарів ускладнюють зустріч між особинами різної статі. Це призвело до того, що у гельмінтів дуже часто спостерігається гермафродитизм. Прекрасним прикладом може служити бичачий ціп'як, що складається з багатьох члеників. У кожному з них є власні органи розмноження - яєчники і сім'яні залози. Коли статеві продукти в них дозрівають, насіннєві тільця кожного окремого членика можуть запліднити яйця того ж членика. Відбувається те, що прийнято називати самозаплідненням. Однак відомо, що у ціп'яка яйцевые клітини одного членика можуть запліднюватися також насіннєвими тільцями іншого членика.

Деякі стрічкові черв'яки, живучи в кишечнику, час від часу відштовхують від себе зрілі членики, які здатні самостійно рухатися. У лабораторних умовах можна спостерігати, як членик, повзаючи по чашці Петрі або предметного скла, залишає за собою смужку рідини білого кольору, яка містить тисячі яєць.

Таким чином, тільки дуже високої статевої продуктивністю багатьох гельмінтів, підкріпленої до того ж гермафродитизмом, врівноважується непроизводительная втрата величезної кількості яєць, яка могла б бути фатальною при відсутності подібної пристосованості.

У вільноживучих гермафродитних тварин відзначаються найрізноманітніші турботи про те, щоб, незважаючи на перебування жіночих і чоловічих статевих органів у однієї і тієї ж особини, не сталося б самооплодотворения, щоб по можливості обидві статеві клітини, при злитті яких утвориться здатне до розвитку яйце, належали різним особинам. Найпоширеніше пристосування для запобігання самооплодотворения полягає в тому, що чоловічі і жіночі статеві органи розвиваються не одночасно, а один за іншим, так що більш молоді особини, у яких спочатку дозрівають лише чоловічі статеві органи, функціонують і як самців, і, лише пізніше, коли видозмінюються ці чоловічі залози, починають дозрівати жіночі. Таке пристосування називається послідовним гермафродитизмом. Потім воно перетворюється і роздільне завдяки тому, що в одних особин залишаються недорозвиненими чоловічі, в інших - жіночі статеві органи.

Щоб не втратити здатності зародкового речовини до створення нових відхилень, навіть у найбільш типових гермафродитных паразитів виробилися чудові пристосування. Так, при уважному дослідженні сосальщика спайника, що живе на зябрах риб, виявили, що він складається з двох цілісних черв'яків нормальної форми, які зростаються між собою у вигляді букви X. З яєць хробака виходять окремі молоді особини, які сідають на зябра господаря і відрізняються від батьків наявністю особливої черевної присоски і шипика. Ці тварини давно відомі та отримали особливу назву - дипорп. Незабаром після народження дипорпы відшукують один одного. Один з них схоплює своєї черевної присоском іншого за спинний. шипиків і обидва зростаються в такому положенні. В обох, тварин є абсолютно розвинені чоловічі і жіночі, статеві органи. При срастании вони розташовуються таким чином, що насінники однієї з'єднуються з яєчниками іншої і навпаки. Так відбувається безперервне взаємне запліднення.

Представляє інтерес ще одна форма пристосування паразитів - явище живонародження, властиве деяким видами нематод і трематод.

На зябрах прісноводних риб живе гиродактил - живородний сосальщик. У нього нерідко буває видно всередині тіла дорослої тварини молодий зародок, в якому розмножується вже третє покоління, а в третьому є зачаток четвертого.

Серед нематод також зустрічаються живородні види: трихинелла, ришта та ін. Завдяки живорождению життєвий цикл трихинелла скорочений. Одна особина ссавця грає для них роль остаточного, а потім і проміжного хазяїна. За розрахунками вчених, у кожної самиці трихінел є 20-25 личинок, що володіють здатністю до впровадження в м'язові волокна.

У разі роздільності підлог найбільш вираженого регресивному перетворенню піддаються самки. Самці звичайно зберігають велику рухливість і по своїй організації менше відрізняються від найближчих вільноживучих родичів. Ймовірно, саме самцеві належить активна роль у відшуканні особини протилежної статі.

На відміну від цестод і трематод нематоди, як правило, роздільностатеві. Акту злягання у цих паразитів, не володіють здатністю більш або менш тривалий час жити в штучних середовищах, де можна було б вивчати їх, ніхто не спостерігав. Тому про нього можна судити лише за аналогією зі свободноживущими формами.

Із збільшенням кількості знесених яєць підвищується і їх здатність переносити несприятливі умови зовнішнього середовища. Вони здобувають нові якості: покриваються щільними захисними оболонками, шкаралупою і т. п. Так, яйця аскарид можуть витримати тривале перебування в 30-40%-ном алкоголі, а яйця гострики навіть розвиваються в спирті.

Велика плодючість властива не тільки паразитичним організмам. Серед вільноживучих видів теж зустрічаються приклади надзвичайної плодючості. «Цариця» термітів, наприклад, відкладає до 30 тис. яєць на день, а за десять років свого життя - до 100 млн. Самка оселедця щорічно метає до 30 тис. ікринок, самка тріски - до 9 млн., самка лина - до 300 млн.

У ряді випадків у паразитичних черв'яків спостерігається зниження плодючості, яка може залежати від сприйнятливості господаря до даного виду гельмінта. Одна самка собачої анкілостоми, паразитуючи в організмі собаки, в середньому відкладає 16 тис. яєць на добу, а в організмі кішки - лише близько 2300. Аналогічні факти були встановлені і щодо інших гельмінтів.

Англійський вчений Мак Кой спостерігав зменшення яйцеклітин у анкілостом, що розвилися в собаках, підданих вторинного зараження. У контрольних собак на одну самку анкілостом припадало в середньому по 17190 яєць, у той час як у вторинно заражених - лише за 6364 яйця.

З питання про вплив вагітності на плодючість тварин гельмінтів є суперечливі дані. Тимчасове припинення продукції яєць, а іноді і повне звільнення тварин від паразитів, як вважають деякі дослідники, залежить від хіміко-фізичного стану кишечника хазяїна в найближчі дні після пологів. Інші автори, навпаки, спостерігали, що гельмінти у вагітних виділяли удвічі більше яєць порівняно з тими, які живуть у невагітних тварин.

На плодючість гельмінтів негативно впливає також голодування господаря. Вчені встановили, що у дуже виснажених хворих людей особини широкого лентеца були дрібними, тонкими і важили 4-6 м, що приводило їх до низької народжуваності. Також встановили, що нерестяться голодуючих лососях стрічкові черв'яки эуботриум втрачають більшу частину стробіли. У лососів до голодування жива маса цестод в середньому становила 24,3 м, а у голодуючих вона зменшилася до 2,8 р.

Цікаві експерименти здійснювали і на курах. Курей дослідної групи годували шляхом внутрішньом'язових ін'єкції. Ніякої іншої їжі, крім поживних розчином, що містять вітаміни і тваринні білки, вони не отримували. При експериментальному зараженні аскаридами у курей даної групи розвинулося менше паразитів і вони були дрібніші, ніж у курей, харчувалися нормально.

Американський дослідник С.Рейд протягом декількох років спостерігав за станом цестод райллетина, паразитуючих в курчатах. Він виявив, що за умови голодування курчат пса запаси глікогену гельмінти споживають протягом 24-28 годин. Стрічкові гельмінти настільки при цьому виснажуються, що їх мускулатура, позбавлена джерела енергії, не здатна протистояти перистальтиці кишечника, і паразити, обриваючись біля головного кінця, виділяються назовні. При цьому членики відокремлюються вже через 24 години. При відновленні живлення членики знову відростають від головного кінця паразита і відбувається нормальне продукування життєздатних яєць.

Надзвичайне збільшення плодючості паразитом, крім факторів харчування, обумовлено іншим важливим моментом - безперервно діючим природним відбором найбільш плідних особин. Однак плідність паразитом повинна бути строго сумірною з шансами зустрітися з господарем і заразити його, в іншому випадку при надлишковій плодючості ставиться під загрозу існування господаря, а також самого паразита при недостатній плодючості не гарантується зустріч з господарем паразита і загрожує вимирання. Цю відповідність, выработавшуюся в процесі еволюції, треба визнати серйозним прогресивним ознакою гельмінтів.

Такі основні умови розмноження паразитичних черв'яків. Окремі особини гельмінтів, як правило, недовговічні і можуть загинути внаслідок впливу несприятливих факторів. Однак, виробляючи протягом життя тисячі і мільйони нових особин, вони тим самим зберігають життя виду.

Тварини, у яких значна кількість потомства знищується, відкладають і величезні маси яєць. Варто згадати риб, що відкладають мільйони ікринок. Тварини, яйця яких не розвиваються всередині материнського організму і не досягають там зрілості (не отримують достатньої кількості поживних речовин, зокрема жовтка), володіють здатністю рано вилуплюватися з яєць і самостійно добувати їжу. З цим пов'язане утворення тимчасових личинкових органів і придбання, форми, різко відрізняється від статевозрілих тварин. З життя непаразитических тварин можна навести достатньо прикладів того, що і на їх розвиток, як і на розвиток паразитів, кліматичні умови іноді діють стримуючим чином і що форма яйця пристосовується до майбутнього життя. Згадаємо хоча б про бідних жовтком і забезпечених тонкою оболонкою літніх яйцях і про товстостінних, багатих жовтком зимових яйцях деяких війчастих черв'яків і коловерток.

Плодючість нерідко підвищується за рахунок безстатевого розмноження, що відбувається в певний період життєвого циклу. Наприклад, у трематод існує партогенетическое розмноження (розвиток яєць без попереднього запліднення). Воно забезпечує можливість зробити численне потомство навіть з однією єдиною особини.

Загрузка...