Language
Country/Area
No result found
Тайна паразитизма: почему некоторые организмы не могут выживать независимо?
В природе многие организмы живут паразитизмом. Эти организмы называются облигатными паразитами или голопаразитами. Единственный способ их выживания — полагаться на питательные вещества, предоставляемые хозяином, и если они не могут найти подходящего хозяина, они не могут завершить свой жизненный цикл и не могут размножаться. Противоположность — факультативный паразит, способный жить без хозяина. Так как же эти паразиты развили столь уникальные стратегии выживания?
Виды паразитов
Экстремофилы широко распространены в различных организмах, включая вирусы, бактерии, грибы, растения и животных. Прежде чем завершить свое развитие, они должны пройти как минимум одну паразитическую стадию. Несмотря на спорность, вирусы обычно считаются облигатными эндопаразитами, которые должны проникать в живые клетки, чтобы использовать их ресурсы для размножения.
«В мире паразитов искусство выживания заключается во взаимодействии и адаптации с хозяином».
Например, такой вид семейства ос, как Vespula austriaca, является паразитом, который должен жить на Vespula acadica. В царстве насекомых Bombus B. bohemicus является паразитом B. locurum, B. cryptarum и B. terrestris.
Взаимодействие хозяина и паразита
Жизненный цикл
Жизненный цикл паразита часто направлен на эксплуатацию своего хозяина. Когда хозяин заражен, паразиты завершают свой жизненный цикл по-разному. Паразиты, которые заражают исключительно один вид хозяина, называются паразитами с прямым жизненным циклом, тогда как те, которые заражают нескольких хозяев, называются паразитами со сложным или непрямым жизненным циклом, как, например, паразит Plasmodium, вызывающий малярию.
Промежуточный хозяин и окончательный хозяин
Паразит может использовать промежуточного хозяина для кратковременного перехода, прежде чем окончательно достичь зрелости в первом промежуточном хозяине, при этом его единственным местом размножения является окончательный хозяин. Например, Ribeiroia ondatrae использует в качестве первого промежуточного хозяина улитку-стрелку, в качестве второго промежуточного хозяина — земноводных и рыб, а в качестве окончательного хозяина — птиц.
Сохранение паразитического поведения
Различные паразиты могут вести себя в организме своих хозяев как постоянно, так и временно. Постоянные паразиты, такие как головные вши, размножаются на своих хозяевах в течение многих поколений, тогда как временные паразиты, такие как личиночная стадия клещей-жнецов, проявляют паразитическое поведение только в течение одной стадии развития.
Стратегия вторжения и защита хозяина
Чтобы паразитировать в восприимчивом хозяине, экстремофилы должны эффективно обходить защитные механизмы хозяина до, во время и после проникновения. Из-за разнообразия типов паразитов сложно выделить универсальные стратегии инвазии.
«Успех паразита заключается в его искусной манипуляции внутренним миром хозяина».
Например, многие бактерии и вирусы проникают в клетки хозяина путем пассивного поглощения, в то время как некоторые проникают путем активного проникновения. Некоторые экстремальные паразитические осы, такие как Polistes atrimandibularis, проникают в сообщества хозяев скрытно, изменяя свои химические сигнатуры, чтобы завоевать доверие хозяина.
Контроль поведения хоста
Изменения в поведении хозяина вследствие заражения чрезвычайно распространены среди паразитов. Это позволило бы классифицировать некоторые поведенческие отклонения как адаптивную манипуляцию, однако исследователи отмечают, что вопрос о том, являются ли такие поведенческие изменения действительно манипуляцией, как утверждается, или это просто побочные эффекты, остается спорным. Например, у крыс, инфицированных Toxoplasma gondii, наблюдалось повышенное влечение к кошачьей моче.
«Изменения в поведении могут быть побочным продуктом длительной эволюции паразитов и не обязательно приносят очевидную пользу».
Расширенный фенотип и его эволюция
Некоторые из наблюдаемых форм поведения организмов не являются проявлением их собственных генов, а представляют собой расширенные фенотипы под влиянием паразитов. Эволюционные пути поведенческой манипуляции также можно разделить на три категории: одна — манипуляция, в которой доминируют паразиты, а другая — манипуляция, обусловленная реакциями хозяина. Это также иллюстрирует, как паразиты могут дополнительно влиять на поведение хозяина, способствуя собственному распространению.
Паразитическая мимикрия: мудрость инкубаторов
Паразитические птицы, такие как сойки и кукушки, снижают отторжение хозяина, имитируя цвет и рисунок его яиц. Этот тип мимикрии и конкуренции позволяет паразиту легко вписаться в среду хозяина. Примеры некоторых бабочек и муравьев также иллюстрируют, как паразиты используют поведение своих хозяев для выживания и размножения.
Крайний паразитизм в эволюции
Согласно современной теории эволюционной биологии, отношения между хозяином и паразитом, скорее всего, будут развиваться в направлении равновесного состояния тяжелой болезни, а не традиционно предполагаемого равновесного состояния мутуализма.
Понимание человечеством паразитов показывает их важность в экосистемах. Существование экстремальных паразитов вдохновило множество исследований в области экологии и биологии, заставив нас задуматься: чему мы можем научиться из этих сложных взаимодействий жизни?
