
Зоология беспозвоночных / Burukovskiy_Zoologia_bespozvonochnykh
.pdf300 |
Зоология беспозвоночных |
хозяином могут быть представители разных классов моллюсков, но главным обра зом —Gastropoda.
Макросистема класса точно не установлена. На данном этапе можно принять следующую, которая учитывает не только морфологию и анатомию того или иного поколения трематод, но и их жизненные циклы в целом.
•Отряд Fasciolida
Всостав отряда входят подотряды, характеризующиеся примитивным ходом жизненного цикла и наличием ряда примитивных черт строения и биологии марит.
Умногих представителей фасциолид жизненный цикл проходит с участием всего од ного промежуточного хозяина.
•Отряд Heterophyida
Внего входят два важных в практическом отношении семейства Heterophyidae
иOpisthorchiidae. Они характеризуются жизненным циклом, который проходит с участием двух промежуточных хозяев (чаще всего моллюск —рыба).
•Отряд Plagiorchiida
Для отряда характерна узкая специализация и высокий уровень адаптации к паразитизму партеногенетических поколений, тогда как мариты сохраняют при митивные черты. Для развития, как правило, нужны два промежуточных хозяина. Первый —пресноводный моллюск, а второй —моллюски, личинки и имаго насеко мых, ракообразных, рыбы, амфибии.
Для отряда известны прогенетические метацеркарии и, следовательно, выпа дает дефинитивный хозяин, а также замыкание цикла моллюском (Paralepoderma progenetica —см. выше). ч
•Отряд Strigeida
Для отряда характерна примитивность партенит при высокой специализации гермафродитного поколения. У некоторых видов наблюдается деление материнской спороцисты (бесполое размножение). Только для стригеид характерно появление вставочного хозяина, в теле которого формируется и паразитирует личинка мезоцеркарий. Следовательно, эти трематоды имеют четырех хозяев: первого промежу точного, вставочного, второго промежуточного и дефинитивного. Образуется четырехксенный тип жизненного цикла.
•Отряд Schistosomatida
Включает в себя три семейства (Schistosomatidae, Sanguinicoliidae, Spirorchiidae), все представители которых паразитируют в крови позвоночных. Жизненный цикл этих трематод вторично сокращен, и церкарии, внедряясь непосредственно через покровы, попадают в кровяное русло хозяина-позвоночного.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ И ПАТОГЕНЕЗ НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ТРЕМАТОД
Известно большое количество трематод, вызывающих опасные заболевания че ловека, домашних и промысловых животных. Поселяясь в самых разных органах позвоночных, трематоды оказывают на организм хозяина разнообразные патоген ные воздействия.
Среди целого ряда имеющих наиболее важное медицинское и ветеринарное значе ние трематодозов, например, можно выделить фасциолез, вызываемый паразитирова
Часть 2. Низшие многоклеточные |
301 |
ниемFasciola hepatica, чей жизненный цикл уже описан выше. В южных районах стра ны встречается другой вид —F. gigantea. После попадания адолескарии в кишечник дефинитивного хозяина оболочка цисты частично переваривается и личинка, активно разрывая внутренний слой цисты, выходит в просвет кишечника. Она прободает стен ку кишки, попадает в полость тела хозяина и внедряется в печень. Через 1,5-2 месяца молодые сосальщики, выедая ходы в толще печеночной паренхимы, достигают желч ных протоков, где и поселяются. В процессе этой миграции фасциолы растут, форми руется их половая система. Откладывание яиц начинается через 3-4 месяца. Известен случай паразитирования сосальщиков в печени овцы в течение 11 лет. F. hepatica пита ется плотными тканями и кровью, нанося существенный ущерб организму хозяина.
Заражение скота происходит при питье воды и поедании травы на заболоченных пастбищах, где в изобилии встречаются малые прудовики —промежуточные хозяева паразита. Человек может заразиться при питье воды из таких водоемов или мытье фруктов в них.
У скота болезнь сильно поражает молодняк. У человека фасциолез протекает очень тяжело, с приступами сильных болей, тошнотой, рвотой. Может наблюдаться интоксикация, а при тяжелых заражениях —смертельный исход.
К очень серьезным заболеваниям относится описторхоз, возбудителем кото рого служит кошачья (или сибирская) двуустка Opistorchis fellineus, семейство Opistorchiidae (рис. 108). Этот паразит локализуется в желчных ходах печени и в желчном пузыре, а иногда в протоках поджелудочной железы человека и многих млекопитающих (кошка, собака, свинья, некоторые пушные звери). Это мелкий со сальщик, тело которого не превышает 8-18 мм длины и 1,2-2 мм ширины. Развитие мирацидия у этой трематоды целиком осуществляется в матке и во внешнюю среду попадают яйца, содержащие полностью сформированную личинку. Для осуществле ния жизненного цикла яйца должны оказаться в воде. Они пожираются пресновод ными моллюсками Bithynia leachi, в кишечнике которых происходит вылупление мирацидиев. Эти личинки мигрируют в гемоцель моллюска и превращаются в ма теринскую спороцисту. Последняя отрождает редий, лишенных локомоторных вы ростов. Развитие и размножение партенит O.felineus до появления зрелых церкарий занимает от четырех месяцев до полугода. Церкарии имеют довольно длинный хвост, снабженный плавательной мембраной. Благодаря этому они очень подвижны и яв ляются хорошими пловцами. Церкарии стремятся держаться в тех частях водоема, где обитают те виды карповых рыб, которые могут служить вторым промежуточным хозяином (плотва, язь, линь, лещ и др.). Церкарии внедряются под покровы рыб и инцистируются в мускулатуре.
Метацеркарии становятся инвазионными лишь по истечении шести недель. В кишечнике дефинитивного хозяина, съевшего зараженную рыбу, метацеркарии вы свобождаются из цист и по желчному протоку мигрируют в печень, желчный пузырь и поджелудочную железу. Через 3-4 недели после заражения сосальщики достигают половозрелости и начинают откладывать яйца. Длительность жизни сосальщика мо жет достигать нескольких лет.
Описторхоз был впервые описан в 1891 году в Томске, но в целом у животных, питающихся рыбой, он распространен в нашей стране очень широко. Главным цен тром распространения описторхоза служат бассейны рек Иртыш и Обь. На севере Томской области экстенсивность заражения карповых рыб метацеркариями дости гает 93-96 %. Соответственно высока и зараженность местного населения, которая достигает почти 90 %. Это связано и с употреблением в Сибири в пищу строганины. Известен случай, когда при вскрытии умершего от описторхоза человека в его печени было обнаружено 25 320 червей. Но и при заражении 1000-1500 червями развивают ся тяжелые заболевания.
302 |
Зоология беспозвоночных |
Рис. 108. Кошачья двуустка Opisthorchis felineus и стадии ее развития (Гинецинская, Добровольский, 1979):
А — марита; Б —яйцо с заключенным внутри мирацидием; В — спороциста; Г — радия; Д —промежуточ ный хозяин (Bithynia tentaculnta); Е — метацеркария; Ж — церкария; 3 — второй промежуточный хозя ин — плотва ( Rutilus rutilus)
Очень важное, хотя и региональное значение, имеет парагонимоз, довольно ши роко распространенный на Дальнем Востоке. Он вызывается легочной двуусткой Paragonimus westermani (сем. Paragonimidae). Тело паразита овально-яйцевидной формы достигает 10-16 мм в длину. Живые сосальщики имеют коричневато-крас ный цвет. Они локализуются чаще всего в легких, но могут паразитировать в печени, мышцах и мозгу. Организм хозяина реагирует на присутствие.паразита разрастанием фиброзной ткани, образующей что-то вроде кисты размером с горошину, в полости
Часть 2. Низшие многоклеточные |
303 |
которой лежат сосальщики (всегда попарно). При наиболее частом —легочном парагонимозе —паразиты локализуются в бронхах.
Жизненный цикл Р. westermani проходит с участием двух промежуточных хозяев. Яйцо выводится с мокротой или через кишечник. Развитие происходит в воде и длит ся (в зависимости от температуры) от трех до шести недель. Мирацидий внедряется в моллюска рода Semisulcospira, где превращается в материнскую спороцисту, которая отрождает редий. Развивающиеся в них церкарии вооружены кутикулярным стилетом и имеют хорошо развитые железы проникновения. Хвост рудиментарный, поэтому церкарии, выйдя из моллюска, не плавают, а ползают по субстрату. Они внедряются в тело пресноводных крабов (Eriocheirajaponicus, Е. sinensis) или раков и инцистируются в толще их мускулатуры, печени, жабрах. Метацеркарии достигают инвазионности через шесть недель. При поедании раков дефинитивным хозяином церкарии инцистируются в двенадцатиперстной кишке, прободают ее стенку и попадают в полость тела. Отсюда начинается сложный путь миграции сосальщиков через диафрагму и плевру в легкие. Выделение яиц отмечается через три месяца после заражения.
Это заболевание распространено на Дальнем Востоке, в Китае, Японии, Корее, на Тайване и Филиппинах. Заражение человека происходит при употреблении в пищу сырых крабов и раков.
Наиболее тяжелыми и широко распространенными трематодозами являют ся шистосоматозы. Они вызываются разными видами трематод из рода Schistosoma (сем. Schistosomatidae), паразитирующими в кровеносной системе хозяина (рис. 109). Наибольшее медицинское значение имеют три вида: Sch. mansoni, Sch. haematobium и Sch.japonicum. Шистосоматозы широко распространены в Африке, Азии и Южной Америке, по количеству поражаемых им людей занимая первое место среди трематодозов. В Бразилии, напрймер, им болеют до 4 млн человек, начиная с 9-10-летного возрас та. Особенно тяжело болеют дети. В Египте и других арабских странах насчитывается до 16млн больных, а в Китае —33 млн. Всего в мире по данным Всемирной организации здоровья в восьмидесятые годы насчитывалось около 150 млн больных людей.
Не случайно, что наибольшее число научных публикаций по паразитологии так же относится к этим видам.
Характерной особенностью трематод, относящихся к сем. Schistosomatidae, явля ется их раздельнополость, связанная с хорошо выраженным половым диморфизмом. Более крупный самец характеризуется довольно широким телом, края которого за ворачиваются, образуя своеобразный желоб (гинекофорный канал), в котором поме щается тонкая и длинная самка.
Жизненные циклы шистосом разных видов проходят по единой схеме и связаны с участием всего двух хозяев. Половозрелые особи локализуются в венах брызжейки (мезентериальные вены — Sch. mansoni, Sch.japonicum) или в венозных сплетениях мочеполовой системы хозяина (Sch. haematobium). Яйца откладываются обычно в просвет мелких сосудов, по одному через 7-8 минут, что составляет в среднем 160— 190 яиц в сутки. Развитие мирацидия занимает около недели и осуществляется во время пребывания яиц в кровяном русле хозяина. Яйца шистосом застревают в ка пиллярах стенки кишечника или мочевого пузыря, откуда (иногда вследствие разры вакапилляров) попадают в окружающие ткани и постепенно мускульными сокраще ниями проталкиваются в просвет кишечника или мочевого пузыря хозяина. Оттуда они выводятся во внешнюю среду с фекалиями или мочой. Для осуществления цикла развития шистосом их яйца должны попасть в воду.
Вышедшие из яйца мирацидии живут около 24 часов. Для Sch. mansoni промежу точным хозяином служит Australorbis glabratus и некоторые другие представители се мейства Planorbidae. Для Sch. haematobium —Bullinus contortus (семейство Bullinidae), для Sch.japonicus —Oncomelania (семейство Hydrobiidae).
304 |
Зоология беспозвоночны |
Рис. 109. Жизненный цикл Schisostoma mansoni (по Odenmg, 1993):
1 — самец и самка; 2 — яйцо с заключенным внутри мирададием; 3 — мирацидий; 4 и 5 —материнская дочерняя спороцисты; 6 —вилохвостая церкария с железами проникновения
В моллюске мирацидий превращается в материнскую спороцисту, которая от рождает множество дочерних спороцист. Последние тоже очень плодовиты, и коли чество развивающихся в них церкарий очень велико. Моллюск, зараженный одни? мирацидием Sch. mansoni, выделяет до 3500 церкарий в день. Общая же численност его потомства составляет около 200 тысяч церкарий. Все потомство одного мираци дия несет признаки только одного пола.
С момента внедрения мирацидия в тело моллюска до появления первых церка рий проходит от 3 до 12 недель (в зависимости от вида шистосомы и от температур! внешней среды). Церкарии относятся к группе вилохвостых. Они имеют размеры н
Часть 2. Низшие многоклеточные |
305 |
более 0,2 мм в длину. Ротовая присоска видоизменяется в так называемый грушевид ный орган. Имеется хорошо развитый комплекс желез проникновения, продуцирую щих гиалуронидазу, протеолитические ферменты и нейтральные мукополисахариды (слизь).
Церкарии обладают положительным фототаксисом, что заставляет их собираться у поверхности водоема. Здесь они подвешиваются к пленке поверхностного натяже ния воды с помощью мускулов брюшной присоски. Оставаясь почти неподвижными, они находятся в такой «позе ожидания» на протяжении нескольких суток. При со прикосновении с телом человека церкарии быстро переходят на него. Заражение про исходит в результате активного проникновения личинок сквозь кожу. Происходит это во время купания, при работе на рисовых плантациях, при питье сырой воды из заселенного церкариями водоема и т. п. Самый процесс внедрения занимает от 2 до 15 минут. О количестве церкарий, которые могут накапливаться в водоеме, говорит такой пример.
Иногда после купания в мелководных водоемах дельты Волги и некоторых других аналогичных районах, где обитает много водоплавающей птицы, у купальщика воз никает сильная крапивница и кожный зуд. Он вызывается внедрением в кожу челове ка больших количеств церкарий Trichobilharzia ocellata (семейство Schistosomatidae), паразитирующей в кровеносной системе водоплавающих птиц. В результате могут возникать тяжелые формы дерматита, спровоцированные имунной реакцией орга низма, пытающегося отторгнуть церкарий. И это еще легкий исход этой неприятной истории. В последние годы все большие количества водоплавающей птицы не улета ют на зимовку из больших городов. Они круглый год живут в городских водоемах, в которых порой купаются дети. В Москве уже были отмечены несколько случаев по ражения детей бильгарциозом. Оказалось, что через детскую тонкую кожу церкарии трихобильгарции могут проникать, в результате чего они прибретают нетипичного дефинитивного хозяина.
После попадания в организм хозяина личинка отбрасывает хвост и претерпевает глубокую физиологическую перестройку. Током крови их заносит в легкие, а потом и в воротную систему печени, где они интенсивно растут. Лишь через 20-30 дней паразиты, образующие к этому времени пары, состоящие из представителей обоего пола, поселяются в венах мезентерий или мочеполовой системы, где они и достигают половой зрелости.
□ Классе Aspidogastrea
Представители класса паразитируют в моллюсках (в основном, в пластин чатожаберных) и водных позвоночных (рыбы, черепахи). По большей части это мелкие черви 3-5 мм длиной (рис. 110). На переднем конце их тела располагает ся ротовое отверстие, окаймленное мускульным валиком. Оно ведет в неразветвленный мешковидный кишечник. Выделительная система протонефридиального типа; нервная система типа ортогон, гермафродитная половая система мало отли чается от таковой других плоских червей.
Самая примечательная особенность аспидогастрид —наличие на брюшной сто роне тела большого прикрепительного диска (так называемый «диск Бэра»). Он от делен от других органов мышечной перегородкой, пересекающей паренхиму. Диск разбит на множество (50-70 и более) ячеек, каждая из которых окружена мускуль ным валиком и по сути может рассматриваться, как небольшая самостоятельная при соска. Расположение и число этих присосок у разных видов аспидогастрид различно. По наружному краю диска лежат многоклеточные грушевидные образования —мар гинальные (краевые) органы. В полости их грушевидных вздутий накапливается слизистый мукополисахаридный секрет, играющий какую-то роль в прикреплении
20 Заказ № 3312
306 |
Зоология беспозвоночных |
паразита, а возможно, и его передвижении по телу хозяина. Диск снабжен большим количеством нерв ных окончаний и системой нервных колец и нервных волокон, образующих целое нервное сплетение.
Считают, что диск Бэра принимает также участие в процессе внекишечного пищеварения. Тегумент ячеек диска обладает характерной ультра структурой и несет многочисленные микроворсин ки. В толще тегумента обнаружена высокая актив ность ферментов из группы фосфатаз.
Аспидогастридам свойственен простой жизнен ный цикл. У некоторых видов (например, Aspidogaster conchicola) эмбриональное развитие заканчи вается еще во время пребывания яйца в матке самки. Вылупление жизнеспособных личинок происходит через несколько минут после попадания яиц в воду. Личинка не питается и живет за счет запаса желтка, имеющегося в теле. Она лишена ресничек и пере двигается с помощью мускульных сокращений.
Заражение хозяина происходит пассивно. Личинка заносится в мантийную полость моллюска вместе с током воды, поступающей через жаберную трубку. Они мигрируют по телу хозяина, пока не достигнут места своего обитания. Некоторые виды локализуются в мантийной полости, другие в око лосердечной сумке, почке и различных внутренних органах. В процессе разбития брюшная присоска личинки преобразуется в сложно устроенный при крепительный диск.
Рис. 110. Aspidogaster conchicola Аспидогастриды, паразитирующие у позво ночных, локализуются, как правило, в кишечнике.
Промежуточным хозяином служат при этом мол люски, окончательным — позвоночные. Считают, правда, что для многих аспидогастрид характерен
именно простой жизенный цикл, сязанный лишь с одним хозяином —моллюском. Позвоночные, питаясь моллюсками, играют роль факультативного, случайного хозя ина, в кишечнике которого паразиты остаются живыми в течение некоторого време ни. Возможно, именно таким образом возник типичный сложный жизненный цикл трематод.
□ Класс Monogenoidea
Класс Monogenoidea (моногенеи) — сравнительно небольшая группа плоских червей, паразитирующих главным образом на рыбах. Незначительное количест во встречается на амфибиях, рептилиях и водных млекопитающих (например, под глазным веком гиппопотама). В настоящее время в состав класса включается более 500 видов.
Моногенеи преимущественно эктопаразиты с простым циклом развития без смены поколений. Для подавляющего большинства видов характерно наличие ме таморфоза: из откладываемых червем яиц выходит личинка, резко отличающаяся от взрослых особей как своим строением, так и биологией. В размножении моногеней отчетливо проявляется цикличность, определяемая особенностями биологии хозя-
Часть 2. Низшие многоклеточные |
307 |
Рис. 111. Схема строения моногсней (класс Monogenea) (Odening, 1993):
1- глаз; 2 — ротовое отверстие; 3 — глотка; 4 —половой атриум; 5 — семяпровод; 6 —тельце Мелиса; 7 — проток желточника; 8 — яйцевод; 9 —задние железы; 10 — выводные протоки головные желез; 11 — мозг; 12 - поры экскреторной системы; 13 —экскреторная система; 14 — нервные стволы с комиссурами; 15 — кишечник; 16 — копулятивный орган; 17 — желточник; 18 — простатическая железа; 19 — матка с яйцом; 2 0 - влагалище; 21 — кишечно-генитальный проток; 22 — яичник; 23 — семенник; 24 — клапаны прикре
пительного аппарата; 25 —крючья прикрепительного аппарата; 26 —присоска ротовой полости
ев. Следовательно, жизненные циклы моногеней тесно сопряжены с их жизненными циклами.
Тело моногеней чаще всего вытянуто в длину. В большинстве случаев оно отчет ливо подразделяется на два отдела: собственно туловище и прикрепительный диск (рис. 111).
Самые мелкие из моногеней измеряются долями миллиметра (0,02-0,05 мм). Морские виды, как правило, несколько крупнее и достигают иногда до 30 мм в длину. У особей одного вида размеры могут также варьироваться, в частности, в зависимос ти от размеров хозяина: чем крупнее хозяин, тем больше паразитирующие на нем черви. Особи Gyrodactylus сетие в холодное время всегда более крупны, чем летом.
На переднем конце тела располагаются прикрепительные образования несколь ких типов (рис. 112). В наиболее примитивных случаях это так называемые головные выросты —одна или две пары очень подвижных лопастей, в каждую из которых захо дят протоки одноклеточных желез. По-видимому, выделяемый ими секрет обладает клейкими свойствами.
308 |
Зоология беспозвоночных |
Рис. 112. Представители класса Monogenea с разными типами прикрепительного аппарата (Быховский, 1957): А — Lingvadactyla molvae; Б — Polystomum integerrinum; В — Diclidophora denticulata
Более совершенные органы —прикрепительные валики: два утолщения, симмет рично расположенные по бокам переднего края тела. На поверхности валиков открыаются протоки головных желез (рис. 111, 10).
Дальнейшее морфологическое совершенствование головных ямок привело к образованию настоящих присосок, что характерно, например, для моногеней рода
Tristoma.
Все эти образования непосредственно не связаны с ротовым отверстием, кото рое обычно располагается слегка субтерминально и ведет в ротовую воронку Иногда, когда рот расположен терминально, края ротовой воронки преображаются в настоя щую ротовую присоску Все эти прикрепительные аппараты служат для фиксации преднего конца тела паразита в процессе питания.
На заднем конце тела моногеней располагается прикрепительный диск. У при митивных моногеней (семейство Dactylogyridae) он представляет собой слабо отгра ниченный задний участок тела. У более специализированных форм он совершенно отчетливо обособлен от туловища (рис. 112 Б, В).
Особенности строения прикрепительного диска определяются образом жизни моногеней. У трематод, которые должны прикрепляться к нежным тканям внут
Насть 2. Низшие многоклеточные
ренних органов хозяина, вырабатывается пневма тический прикрепитель ный аппарат, очень эффек тивный в таких условиях. Эктопаразитические моногенеи должны фикси роваться на достаточно грубых поверхностях, ка кими являются покровы рыб (например, чешуя) или жаберные дуги. Поэтому у них и появились аппараты заякоривающего или захва тывающего, ущемляющего типов, или сочетающих оба эти способа.
Диск |
|
самых |
прими |
|
|
|||||
тивных форм несет только |
|
|
||||||||
хитиноидные |
образования. |
|
|
|||||||
По краю диска расположе |
|
|
||||||||
ны |
так |
называемые |
крае |
|
|
|||||
вые |
крючки. |
Количество |
|
|
||||||
их колеблется |
от |
10 до |
16 |
|
|
|||||
(рис. 111, |
слева; |
f!3 |
|
Б). |
|
|
||||
Каждый |
крючок |
состоит |
Рис. 113. Способы размножения моногеней (Odening, 1993): |
|||||||
из |
прямой |
«рукоятки» |
и |
|||||||
А — личинка онкомирацидий; 1 — эпителиальные |
пластинки с |
|||||||||
собственно |
крючка, имею |
|||||||||
ресничками; 2 — зачаток прикрепительного диска; |
3 — краевые |
|||||||||
щего вид изогнутой скобки |
крючки; 4 — зачаток кишечника; 5 — глотка; 6 — железы; 7 — гла |
|||||||||
или полумесяца. По |
сред |
за; Б — живорождение у моногеней из рода Gyrodactylus\ 1 - го |
||||||||
ней линии, обычно ближе к |
ловные железы; 2 — пенис; 3 — яйцо; 4 — яичник; 5 — желточник; |
|||||||||
6 —семенник; 7 —прикрепительный диск. Римскими цифрами от |
||||||||||
заднему концу диска, лежат |
||||||||||
мечены лежащие в матке дочерняя (I), внучатая (II), правнучатая |
||||||||||
более крупные парные сре |
(III) и праправнучатая (IV) особи |
|
||||||||
динные крючья, состоящие |
|
|
из изогнутого острия и основания. Обычно на диске имеется одна или две пары этих образований. Между крючьями залегают специальные соединительные пластинки, которые укрепляют весь диск и служат местом прикрепления мускульных пучков.
Это аппарат заякоривающего типа.
У более специализированных форм, как правило, перешедших к образу жизни, более напоминающему эндопаразитизм (в таких внутренних полостях тела, кото рые соединяются с внешней средой; например, в мочевом пузыре амфибий), наряду с крючьями на диске развиваются присоски. В таких случаях крючки теряют свое значение и часто остаются недоразвитыми. Иногда весь диск превращается в одну мощную присоску, порой вторично подразделяющуюся радиальными перегородками на отдельные камеры.
Наконец, наиболее совершенные прикрепительные образования именно для эктопаразитического образа жизни —клапаны (рис. 111, справа; 114). Их считают про изводными присосок. В процессе эволюции дно присоски и ее мускульные валики укреплялись хитиноидными валиками. Присоски теряли эластичность, но, переги баясь пополам, они могди ущемлять ткани хозяина наподобие дуг капкана. Число клапанов варьируется в очень широких пределах: от 6-8 до нескольких десятков.