Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Зоология беспозвоночных. Курс лекций
.pdf
Эти данные демонстрируют значительную специфичность
хлоропластов эвгленовых. Ранее уже указывалось, что фотоавтотрофные одноклеточные, вероятно, многократно и независимо развивались из гетеротрофных организмов. Считается, что
эвгленовые приобрели свои хлоропласты путем фагоцитоза целой эукариотической одноклеточной водоросли.
Для всех фотосинтезирующих эвглен характерно особое запасное вещество – полисахарид парамилон.
Для фотосинтезирующих эвглен характерно наличие сложного светочувствительного аппарата, который расположен возле жгутикового кармана, особая часть этого аппарата представлена красной стигмой.
Как и в случае с амебой, невозможно не привести цитату из
Конрада Лоренца, посвященную эвгленам: «Для жгутиковой
эвглены, обладающей хлорофиллом, целесообразно держаться тех мест, где интенсивность освещения обеспечивает фотосинтез. Эвглена достигает этого, изогнувшись изящной дугой
по направлению к источнику света, а затем прямо двигаясь
к нему. Как и многие одноклеточные, эвглена плавает, постоянно вращаясь вокруг продольной оси. У нее есть две органеллы:
светочувствительное место в протоплазме и пятно, пигментированное в ярко-красный цвет, так называемая стигма. Когда
при вращении вокруг продольной оси стигма бросает тень на
светочувствительное пятно, это реактивно запускает удар жгутика (жгутиков), поворачивающий передний конец эвглены
в направлении света. Эти небольшие повороты повторяются
до тех пор, пока эвглена не начинает плыть точно в направлении света. Теперь стигма вращается вокруг светочувствительного места, не бросая на него тени».
Большинство видов эвглен приурочено к пресным водоемам
и, соответственно, они имеют сократительную вакуоль (чаще
всего – одну). Сократительная вакуоль расположена возле жгутикового резервуара, содержимое вакуоли изливается в жгутиковый резервуар, а из него – наружу.
Эвглены имеют одно ядро. Размножение бесполое, чаще всего путем монотомии, но для некоторых видов характерна палинтомия. Цитокинез происходит в продольном направлении.
61

Делению клетки предшествует удвоение жгутикового аппарата. Половой процесс у эвглен не обнаружен.
Общая численность группы оценивается приблизительно
в 1 тыс. видов.
Название происходит от названия свойствен-
ного этой группе органоида «кинетопласт», которое, в свою
очередь, происходит от греческих слов – движущийся
и вылепленный, оформленный.
К этому классу относятся свободно живущие виды, экто-
и эндокомменсалы, а также паразитические виды. Общая численность кинетопластид оценивается примерно в 1 тыс. видов.
Наиболее важными паразитическими представителями отряда
являются виды родов Trypanosoma и Leischmania. Для большинства паразитических видов характерна закономерная смена хозяев – позвоночного и кровососущего беспозвоночного,
чаще всего насекомого.
Уникальным признаком в организации кинетопластид является наличие в их клетке единственной гигантской митохондрии
со специализированным ДНК-содержащим участком – кинетопластом. Кинетопласт представляет собой расширение митохондрии и располагается у основания жгутика. В кинетопласте
сосредоточена почти вся митохондриальная ДНК, что составляет до 20 % общего количества ДНК клетки. Необходимость
в большом геноме кинетопласта, вероятно, обусловлена тем, что
у кинетопластид имеет место циклически повторяющаяся перестройка митохондрии, которая то подвергается регрессивным
изменениям, то снова начинает активно функционировать. Это
происходит при смене хозяев, которая сопровождается сменой
условий существования от аэробных (в организме насекомых)
к анаэробным (в организме позвоночных). Соответственно, стадии кинетопластид, обитающие в позвоночных, анаэробны,
а стадии, обитающие в насекомых – аэробны.
Форма тела свободно живущих кинетопластид округлая или
веретенообразная. Что касается паразитических видов, то по
ходу жизненного цикла для них характерно чередование мор-
62

фологических форм. В целом для паразитических кинетопластид выделено 8 морфологических форм, которые отличаются
рядом морфологических признаков. В числе этих признаков
можно назвать наличие или отсутствие ундулирующей мембраны (это длинная складка цитоплазмы, тянущаяся вдоль тела
параллельно его краю; ундулирующая мембрана способствует
передвижению в вязкой среде – крови или кишечном соке).
Более подробная характеристика различных морфологических
форм представлена ниже (см. табл. 5, с. 71). Конкретный набор
форм специфичен для различных родов.
Покровные структуры кинетопластид представлены плазмалеммой, которая подстилается продольно ориентированными
субмембранными микротрубочками (напомним, что такой тип
организации покровных структур в современных источниках
называется «тубулеммой», а в более старых источниках – «пелликулой»). Гликокаликс развит очень хорошо, его состав кодируется примерно 1 тыс. генами (около 40 % генома ядра).
В результате дифференциальной экспрессии генов на разных
этапах развития меняется антигенный состав гликокаликса
(смена антигенной «шубки»), что обеспечивает защиту плазмалеммы от атак антител хозяина.
Свободно живущие кинетопластиды имеют два жгутика, трипаносомы – один, кинетосом, однако, у всех видов
две. Главнейшей особенностью жгутика кинетопластид, как
и жгутика эвгленовых, является наличие параксиального
тяжа. Следует отметить, что у паразитических кинетопластид
жгутик может выполнять функцию прикрепления, причем на
эпителиях с микроворсинками прикрепление осуществляется
путем заякоривания, а на гладких эпителиях – по принципу
присоски.
Свободно живущие кинетопластиды имеют цитостом и цитофаринкс, причем положение цитостома варьирует: он может
открываться на поверхности клетки или в жгутиковый резервуар. Эти простейшие питаются бактериями (реже водорослями и простейшими), поглощая их за счет фагоцитоза. У части
паразитических видов цитостом и цитофаринкс рудиментарны,
наконец, у части паразитических видов эти структуры полно-
63

стью редуцированы. Основным механизмом питания паразитических видов является пиноцитоз.
Кинетопластиды моноэнергидны. Бесполое размножение
представлено у одних видов монотомией, у других – множественным делением, возможно наличие в жизненном цикле
и того и другого типа деления. У паразитических видов размножение может проходить в крови и/или в клетках хозяина. Что
касается полового процесса, то его наличие предполагается, но
«ничего не известно о формах полового процесса и его месте
в жизненном цикле этих жгутиконосцев» («Протисты», ч. 1).
Жизненные циклы свободноживущих кинетопластид известны плохо, считается, что для этих жгутиконосцев не характерно упорядоченное чередование стадий развития.
Жизненные циклы многих паразитических видов изучены
с большой полнотой. В целом для жизненных циклов этих кинетопластид характерно следующее:
1) в большинстве случаев на протяжении жизненного цикла кинетопластиды последовательно меняют двух хозяев: позвоночное животное и беспозвоночного кровососа (чаще всего
представленного насекомым, реже пиявкой и совсем редко клещом); только для T. equiperdum характерно наличие в жизненном цикле лишь одного хозяина – лошади;
2) каждый вид кинетопластид в определенных хозяевах приурочен к различным органам или тканям хозяина (см. ниже);
3) при переходе от хозяина к хозяину или при смене места
обитания в пределах одного хозяина кинетопластиды обычно
изменяют свою форму, на протяжении всего жизненного цикла
подобная смена формы происходит 2–4 раза. Стадии жизненного цикла кинетопластид, локализованные внутриклеточно,
обычно имеют округлую форму и часто лишены жгутика. При
обитании в крови или полости кишечника хозяина кинетопластиды обычно бывают удлиненными с хорошо развитыми жгутиками, а часто и с ундулирующей мембраной. Напомним, что
морфологические перестройки часто сопровождаются сменой
антигенной «шубки».
4) на каждой стадии жизненного цикла обычно происходит
размножение паразита, т. е. по ходу жизненного цикла сменя-
64

ется несколько поколений клеток этих простейших. Исключением является только T. equiperdum, которая характеризуется
одним, растянутым во времени циклом размножения.
Попавшие в кровь позвоночного кинетопластиды могут –
в зависимости от вида – оставаться просто в кровяном русле,
внедряться в лейкоциты и транспортироваться вместе с ними,
могут поселяться в клетках различных органов хозяина. Например, трипаносомы, паразитирующие у млекопитающих,
встречаются практически во всех внутренних органах, а также в спинномозговой жидкости. При разрушении пораженной
клетки трипаносомы возвращаются в кровь. T. equiperdum,
в соответствии с механизмом передачи, первоначально поселяется в тканях половых органов, в кровяное русло эти трипаносомы проникают только для расселения. Патогенное воздействие трипаносом на позвоночных обусловлено воздействием
на организм хозяина продуктов обмена паразитов.
Беспозвоночные кровососы получают кинетопластид при
приеме пищи, заглатывая кровь с содержащимися в ней простейшими. В организме кровососущих насекомых кинетопластиды могут быть локализованы только в кишечнике (например,
T. cruzi), в других случаях трипаносомы после пребывания
в кишечнике выходят в гемолимфу, а затем из нее проникают в слюнные железы. В период пребывания в кишечнике насекомого кинетопластиды используют свой жгутик, как уже
было показано, в качестве органеллы прикрепления. Патогенное воздействие кинетопластид на насекомых-хозяев отмечено
лишь для некоторых видов.
У пиявок – хозяев трипаносом – наблюдается сходная картина: трипаносомы сначала локализованы в желудке или
в средней кишке. Расселительные стадии локализуются во влагалище хоботка или в слюнных железах пиявок.
Для большинства видов паразитических кинетопластид характерно, что передача этих простейших от одного позвоночного к другому происходит только с участием переносчиковкровососов: насекомых, реже – пиявок и еще реже – клещей.
Пиявки, естественно, являются переносчиками трипаносом
водных животных: рыб, амфибий, рептилий.
65

Механизм передачи возбудителей с участием переносчиковкровососов носит название трансмиссивного. Трансмиссивный
механизм передачи может реализовываться двумя способами.
Проникновение инвазионной стадии паразита в кровь хозяина
со слюной кровососа (кровосос при питании обязательно вводит в ранку слюну) называется инокулятивным способом заражения. При инокулятивном способе инвазионные стадии паразита скапливаются в слюнной железе кровососа («передняя
позиция»). Этот способ характерен, например, для передачи
человеку трипаносом (возбудителей сонной болезни) мухой
цеце. Реже встречается контаминативный способ заражения:
в этом случае инвазионные стадии паразита накапливаются
в задней кишке кровососа («задняя позиция»). Кровосос во
время пребывания на прокормителе испражняется, вместе с его фекалиями инвазионные стадии паразита попадают
на кожу (слизистую) хозяина, а затем активно проникают
в кровное русло через кожу (трещинку или ранку в коже) или
слизистую. Этот способ характерен для заражения человека
T. cruzi – возбудителем болезни Чагаса при участии триато
мых клопов. Эти клопы сосут кровь преимущественно на лицевой поверхности млекопитающих, за что получили название «поцелуйных».
Кинетопластиды одного и того же вида паразитируют в различных видах позвоночных животных, например, возбудители
сонной болезни паразитируют у человека, крупного и мелкого
рогатого скота и у антилоп; возбудители болезни Чагаса – у человека, броненосцев, опоссумов, ленивцев и других коренных
южноамериканских млекопитающих, а также у завезенных
сюда кошек, собак, свиней и других видов; возбудители кожного лейшманиоза паразитируют у человека, собак и нескольких видов грызунов. В соответствии с широкой видовой базой
позвоночных хозяев трансмиссивная передача может осуществляться между разными видами, в частности от домашних или
диких млекопитающих – к человеку. Заболевания, которые
могут передаваться от животных к человеку, именуются зоонозами, трипаносомозы и лейшманиозы представляют собой
пример зоонозов.
66
-

Для одного вида трипаносом – T. equiperdum – характерен
контактный механизм передачи возбудителя, который передается при непосредственном контакте хозяев (лошадей) при половом акте. Те виды паразитических кинетопластид, которые
заселяют клетки различных органов млекопитающих, могут
передаваться трансплацентарно, однако эти случаи встречаются достаточно редко. Можно отметить, что летучие мышивампиры при питании кровью лошадей заражаются одним из
видов трипаносом (T. evansi).
Важнейшими паразитами человека являются трипаносомы – возбудители сонной болезни – Trypanosoma gambiense (обнаружен Forde в 1901 г.), и T. rhodesiense (обнаружен Stephens
Fantham в 1910–1912 гг.), возбудители болезни Чагаса –
T. cruzi (обнаружен Chagas в 1907 г.), а также лейшмании –
возбудители висцерального лейшманиоза Leishmania donovani
(обнаружен в 1900–1903 гг. Leishman и Donovan) и кожного лейшманиоза – L. tropica (обнаружен П. Ф. Боровским
в 1898 г.).
T. gambiense и T. rhodesiense распространены в Африке.
По данным 1982 г. (ВОЗ), сонная болезнь была зарегистрирована в 28 странах Африки, за шесть лет в этих странах было
зарегистрировано 45,5 тысяч свежих случаев этого заболевания. Зараженность мухи цеце трипаносомами невысока и составляет около 1 %. Болезнь Чагаса приурочена к американ
скому континенту, преимущественно – к Южной Америке, но
встречается в Мексике и на юге США. Одно из проведенных в
Аргентине исследований показало наличие T. cruzi у 20 % на
селения. Зараженность триатомых клопов этой трипаносомой
достигает 100 %.
Лейшманиозы разных видов распространены в 76 странах
мира, приуроченных к теплому и жаркому климату (отсутствуют в Австралии), ежегодная заболеваемость лейшманиозами оценивается в 40–60 млн случаев.
В этом разделе – для конкретизации представлений студентов – в табл. 4 приведены некоторые сведения по морфологии
67
-
-

Trypanosoma
L. tropica
готной
donovani
Leishmania
Промастиготной и амасти-
T. cruzi
gambiense,
T. rhodesiense
Трипомастиготной и амастиготной
длина
15–20 мкм
длина
ширина
17–28 мкм,
1,4–2,0 мкм
в крови
длина 3–5 мкм,
ширина 1–3 мкм
(очень недолго)
в крови
дермы
кожи, в
в клетках
в клетках
селезенки,
печени, кост-
в клетках поч-
преимущественно
узлах
лимфа-
тических
ких узлов
ного мозга,
лимфатичес-
ти всех внут-
ренних органов
в головном мозге
женных органов
поглощают путем пиноцитоза жидкие компоненты крови и пора-
68
Признаки
У человека парази-
тирует в форме
Размеры
– трипомастигот-
ной (промастигот-
ной) стадии
– амастиготной
стадии
Локализация
– трипомастигот-
ных (промастигот-
ных) стадий
– амастиготных
стадий
Питание

L. tropica
несколько
месяцев –
при антро-
понозной
donovani
Leishmania
T. cruzi
gambiense,
Trypanosoma
T. rhodesiense
форме;
4 неде-
дней – 2–
несколько
цев
ких недель
до 10 меся-
от несколь-
7–14 дней
2–3 недели,
ется до 2 лет
иногда затягива-
форме
ли – при
зоонозной
в кишечнике –
промастиготы – в кишеч-
нике и в слюнных железах
нике
трипомастиго-
ты – в кишеч-
мастиготы
эпимастиготы,
в слюнных же-
трипомастиготы,
позднее трипо-
лезах – сначала
Признаки
Продолжитель-
ность инкубацион-
ного периода
Морфологическая
форма трипаносо-
мы в переносчике
69

и биологии отдельных видов кинетопластид, паразитирующих
у человека.
В табл. 5 приведены краткие характеристики морфологических форм трипаносом. При отсутствии данных в доступной
нам литературе соответствующие ячейки таблицы не заполнены.
Представители опалин являются комменсалами холоднокровных позвоночных. Наиболее широко известны виды, обитающие в задней кишке бесхвостых земноводных. Большинство опалин – крупные организмы, их длина может достигать
1 мм. Общая численность группы – около 400 видов.
Опалины характеризуются гетеротрофным питанием, которое осуществляется путем пиноцитоза, цитостом отсутствует.
Жгутики/реснички в большинстве случаев многочисленные
и покрывают всю поверхность тела (есть виды, имеющие только 2 или 4 жгутика). Количество ядер варьирует от 1 до нескольких десятков. Размножение бесполое и половое. Половое
размножение по типу анизогамной копуляции, ядерный цикл
с гаметической редукцией. Жизненный цикл сложный, связан
с жизненным циклом хозяина: у опалин половой процесс происходит в то же время, что и нерест амфибий.
Опалин ранее относили к инфузориям (по признакам наличия ресничного покрова и многоядерности), затем их стали относить к жгутиконосцам (по признакам отсутствия ядерного
дуализма, наличия полового процесса типа копуляции, а не
конъюгации).
Это одиночные или колониальные гетеротрофные жгутиконосцы, часть из них ведет прикрепленный образ жизни (бентосные виды и обрастатели), часть является планктонными
видами. Имеются как морские, так и пресноводные виды, распространенные достаточно широко. Размеры хоанофлагеллят
колеблются от 3 до 25 мкм. Численный состав группы оценивается приблизительно в 600 видов.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
