ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ ЧЕРВИ
Под названием паразитические черви, или гельминты объединяется несколько самостоятельных типов беспозвоночных, прежде входивших в одни сборныіі тип Venues (черви). Морфологически все оин характеризуются билатерально-симметричным трехслойным телом и наличием кожно-мускульного мешка.
Большое число видов паразитических червей (около 9 тыс.) относится к тину плоских червей (Plathelminthes); в типе круглых червей — Nema- thclminthes на долю паразитов приходится не менее 100 тыс. видов и, наконец, маленький тип скребней (Acanthocephala), представленный только паразитами, насчитывает около 500 видов.В половозрелом состоянии гельминты, как правило, паразитируют у позвоночных. Относительно небольшое число видов (в сущности только один класс Monogenoiclca) поселяемся на коже и жабрах рыб как эктопаразиты. Подавляющее же большинство гельминтов — эндопаразиты. Чаще всего они локализуются в кишечнике хозяина, хотя могут поселяться и в других органах. Большинству гельминтов свойственна строгая приуроченность как к месту обитания в организме хозяина, так и к виду самого хозяина. Эта приуроченность или специфичность у разных видов паразитических червей выражена в различной степени. Одни виды могут использовать широкий круг хозяев, тогда как другие приурочены только к одному роду или даже виду животных-хозяев. Специфичность бывает особенно узкой на тех фазах развития паразита, на которых осуществляются процессы органогенеза, метаморфоз или половое размножение. Отчасти в связи с этим у гельминтов со сложными циклами развития степень специфичности по отношению к разным категориям хозяев может быть совершенно различной. Гельминты одного и того же вида, узко специфичные к окончательному хозяину, могут быть широко специфичны по отношению к промежуточному или резервуарному хозяину, если в них паразитирует покоящаяся личиночная стадия.
По характеру жизненного цикла паразитические черви разделяются на две большие группы — биогельминты и геогельминты.
[10]Жизненные циклы биогельминтов (трематоды, цсстоды, скребни, часті, нематод) обяз.тгелыю связаны со сменой жнвотных-хозяев. Заражение окончательного хозяина чаще всего происходит при поедании нм промежуточного, в котором паразитирует личиночная стадия данного вида чернен. Наличие промежуточных хозяев — важная адаптация, обеспечивающая распространение гельминтов и их попадание в организм дефинитивного хозяина (с. 240). Жизненные циклы геогельминтов (значительная часть видов нематод): проходят без участия промежуточных хозяев. Дефинитивный хозяин заражается непосредственно, поедая яйца гельминта или под-і вергаясь активному нападению со стороны его свободных личинок;
Паразитические черви хотя и относятся к разным типам беспоз^ попонных и сильно отличаются друг от друга своей морфологией, составляют единую экологическую группу. Все они обьедппяются характером адаптаций к топ своеобразной среде обитания, которую представляет собой живой организм хозяина. Именно поэтому можно выявить ряд общих морфологических и физиологических особенностей, конвергентно возникающих у гельминтов разных систематических групп, а также общее направление их эволюции, обусловленное паразитическим образом жизни (Догель, 1947, 1962).
Рассматривая особенности эволюции паразитических простейших, мы отмечали тенденцию к усложнению их организации (с. 14). Для паразитических червей, напротив, характерен морфо- фпзлологнческнп регресс, обусловленный упрощением взаимоотношений паразита со средой (Шмальгаузеп, 1946). Одновременно возникает ряд ндпоад.аптнцпй, которые делают возможным существование гельминтов в топ необычной среде, какую [представляет собой организм хозяина.
Регресс проявляется, например, в значительном упрощении нервной системы и органов чувств (исчезают глаза и статоцнсты);| в отчетливо выраженной тенденции к рудиментации кишечника^ которая находит свое окончательное выражение в полной утрате пищеварительной системы (ленточные черви, партениты трематод, скребни) и т. п.
Примером специфических пдиоадаптаціш могут служить морфологические и физиологические изменения покровов у паразитов, утративших кишечник. Восприятие ими пищевых веществ осуществляется всей поверхностью тела (с. 260).В эволюции паразитических червей значительная, может быть даже главенствующая, роль принадлежит явлению гетерохронии (А. Н. Северцов), т. е. ускорению или замедлению эмбрионального развития какого-либо органа. Одним из самых частых случаев гетерохронии у гельминтов является ускоренное развитие половых органов, обусловливающее способность животного размножаться иногда уже на стадии личинки (с. 239). Наряду с интенсивным развитием половой системы это приводит к очень высокой половой продуктивности. Особенность эта, получившая наименование «закона большого числа яиц и зародышей» (Догель, 1917), возникает в результате присущего паразитическим организмам «отбора на плодовитость» (Шмальгаузен, 1946). Одновременно наблюдается отчетливо выраженная у многих гельминтов тенденция к возникновению живорождения, а нередко и партеногенеза.
Характерной чертой эволюции паразитических червей следует считать развитие у них органов прикрепления, обеспечивающих пространственную связь паразита с организмом хозяина. Это главным образом различные образования типа присосок и ботрніі или кутикулярные крючки. Последние могут располагаться либо непосредственно на поверхности тела гельминтов, либо на втяжных пли вворачивающих хоботках. Загнутые назад острия крючков обеспечивают надежное заякоривание паразита в тканях хозяина. . >
Немаловажную роль в эволюции гельминтов играет возникновение ценогенезов, многообразных морфологических и биологических адаптаций, развивающихся у личинок и на. стадии яйца.
К числу защитных ценогенезов относится, например, строение скорлупки яйца, состоящей из нескольких слоев и предохраняющей зародыш от различных внешних воздействий. I (споп-певы, обеспечивающие питание зародыша, проявляются в самом строении сложного яйца трематод и цестод, внутри которого заключены богатые гликогеном или жиром желточные клетки.
Среди цепогепе- зов, обуславливающих возможность выхода личинок из тела хозяина во внешнюю среду и проникновения их в организм нового хозяина, важное место принадлежит развитию различных железистых образований. Это железы вылупления (секрет которых расходуется в процессе выхода личинок из яйца) и железы проникновения (с. 236), в секрете которых содержится множество ферментов (гиа- луронидаза, протеаза и др.), облегчающих нарушение целостности покровов хозяина. Важным приспособлением к внедрению личинок гельминтов в тело хозяина служат разнообразные стилеты и крючки, широко распространенные у личинок гельминтов. Важное значение имеют также ценогенезы, обуславливающие движение личинок. Сюда можно отнести как наличие самих органов движения (реснички мирацидпев и корациднев, хвост церкарий), так и адаптации, обеспечивающие получение необходимой для движения Энергии (появление клеток-резервуаров гликогена и т. п.).Обмен веществ гельминтов-эндопаразитов, обитающих, как правило, в среде, бедной кислородом, осуществляется по типу аноксибиоза (с. 222). Характерно, что при этом необходимая для жизни организма энергия получается главным образом за счет превращения углеводов в жиры, а не жиров в углеводы, как то имеет место в аэробных условиях. Главным источником энергии служит гликоген, продукты анаэробного расщепления которого представлены жирными кислотами. Эти вредные для организма вещества перестраиваются в нейтральные жиры, которые откладываются в тканях червей или выносятся наружу через экскреторную систему. Это так называемый «экскреторный жир», который не может быть использован в качестве источника энергии из-за дефицита кислорода в среде обитания гельминтов. Процессы анаэробного расщепления в энергетическом отношении крайне невыгодны.
Поэтому в тканях гельминтов откладываются запасы гликогена, расходуемого в огромных количествах. Источником его служит организм хозяина, который поставляет паразитам практически неисчерпаемые запасы углеводов.
Способность паразитических червей к анаэробным ферментативным реакциям расщепления углеводов не является ноноирноб- ретением.
Опа присуща многим свободноживущнм беспозвоночным, обитающим в условиях дефицита кислорода (в почве, на больших глубинах, в разлагающихся органических веществах и т. и.), и, по- впднмому, послужила одной из преадаптаций, облегчивших переход к паразитическому образу жизни. Гельминты не утратили способность использовать кислород и в зависимости от его парциального давления в среде их обитания могут частично (пли даже полностью) вновь переходить к аэробному обмену. Необходимо заметить, что в тканях и в полостной жидкости многих гельминтов содержатся гемоглобины, отличающиеся очень высоким сродством к кислороду. Эго позволяет нм навлекать кислород даже на среды с очень низким парциальным давлением.Выше указывалось, что большая часть гельминтов паразитирует в кишечнике хозяина. Это обусловило необходимость появления ряда специальных адаптаций, предохраняющих паразитов от воздействия пищеварительных ферментов. На поверхности тела многих гельминтов обнаружены ингибиторы ферментов (антипепенш и аититрипенп). Эти вещества изучены довольно подробно, извеф стен их молекулярный вес, оптимальные для их активности значение pH, п температуры н т. д. Однако антиферменти, по-впдимому, не единственная защита. В последнее время их роль в этом плане подвергается сомнению, так как теперь они обнаружены не только в покровах, по и в полостной жидкости (у аскарид), яичниках и даже кишечнике гельминтов. Поверхность тела паразитов очень часто одета топкой пленкой мукополпсахарпдов, которые тоже рассматриваются как ингибиторы протеолитических ферментов. Однако п это, вероятно, нс единственный защитный фактор, хотя одно; время ему придавалось очень важное значение. Сейчас считается,; что главную роль играют собственно химическая природа и состоя-, ние белковых молекул, входящих в состав покровных тканей. Не менее важна и специфичность воздействующих на разные белки ферментов. Интересно, что покровы гельминтов устойчивы по отношению к протепиазам пищеварительного тракта животных, но легко перевариваются нротеппазамп растительного происхождения, например лапанном. Псе это говорит о высокой степени адап- тироваппостп паразитических червей к обитанию в организме хозяина.
Многие гельминты, поселяясь в различных тканях и органах хозяина, вызывают глубокие патологические изменения. Патоген-: мое воздействие гельминтов складывается из совокупности ряда факторов. К важнейшим из них можно отнести механическое раз-, рушение органа (путем давления, внедрения вооруженных крюч-І средственное отнятие пищевых веществ и витаминов и отравление организма хозяина ядовитыми продуктами жизнедеятельности. Механизм и характер этих воздействий, различных в каждом конкретном случае, будут отдельно рассмотрены в соответствующих разделах книги.