Размножение.

При благопри­ятных условиях инфузория ту­фелька размножается бесполым путем (поперечным делением) 1 — 2 раза в сутки. Делению клетки предшествует митотическое деле­ние ядер и достройка недостаю­щих органелл. После этого мате­ринская клетка перетягивается по­середине и разделяется на две дочерние клетки.

Половой процесс у инфузорий происходит по типу конъюгации. Обратите внимание, что половой процесс не является размножени­ем, т. е. увеличение числа особей не происходит. Значение полово­го процесса — это перераспреде­ление генетической информации. Рассмотрим, как это происходит (рис. 13).

Две особи подходят друг к дру­гу, и в области клеточных ртов между ними образуется цитоплаз-матический мостик. В каждой осо­би макронуклеус распадается, а микронуклеус претерпевает мейо-тическое деление. Образуется четыре гаплоидных ядра, из которых три рассасываются, а одно оставшееся делится еще раз, но уже митотически. Из двух образовавшихся гаплоидных ядер одно (стационарное) остается в клетке, а другое (мигрирую­щее) переходит в другую особь по цитоплазматическому мостику. Происходит взаимный обмен гаплоидными ядра­ми. После обмена мигрирующими ядрами стационарное ядро сливается с пришедшим чужим ядром, при этом вос­станавливается диплоидность. Затем инфузории расходят­ся, а образовавшееся диплоидное ядро делится митозом. В ядре, которое превращается в макронуклеус, после деле­ния идет повторная репликация ДНК, что приводит к уве­личению плоидности. При этом масса вегетативного ядра возрастает. В результате таких перестроек в инфузории вос­станавливается исходный ядерный аппарат, состоящий из вегетативного и генеративного ядер.

Многообразие инфузорий.Большинство инфузорий — свободноживущие морские и пресноводные простейшие. Большую группу составляют почвенные инфузории, кото­рые живут в почве в капельках капиллярной влаги.

В зависимости от образа жизни форма тела инфузорий и особенности строения их ресничного аппарата сильно варьируют. Плавающие инфузории, как правило, имеют обтекаемую форму тела и равномерное распределение рес­ничек. Сидячие и прикрепляющиеся инфузории обычно по

форме похожи на колокольчик или трубу. На расширенном конце тела около рта у них располагаются длинные реснич­ки (сувойка, трубач). Ползающие инфузории име­ют уплощенное тело, а их реснички слипаются пучками, образуя так называемые цирры.

Наряду со свободноживущими инфузориями существует узкоспециализированная группа симбионтов, обитающих в желудке жвачных животных. Они помогают животному-хо­зяину переваривать растительную пищу, вырабатывая спе­циальные ферменты. Без симбионтов эти животные усваи­вать целлюлозу (клетчатку) не способны.

Значительный вред организму хозяина причиняют ин­фузории-эктопаразиты, обитающие на коже рыб.

В толстом кишечнике человека и свиньи паразитирует инфузория балантидиум (Balantidium coli). Хотя эта инфу­зория обычно питается содержимым кишечника, при опре­деленных условиях она может становиться патогенной. Она разрушает слизистую кишечника, вызывая тяжелую форму колита — балантидиоз. Заражение происходит при попада­нии в кишечник цист инфузории.

Особую группу среди инфу­зорий образуют хищные сосу­щие инфузории, выделяемые в отдельный класс. Это сидячие организмы, во взрослом состоя­нии не имеющие ресничек, рта и околоротовой воронки. Они имеют округлое тело с радиаль­ными, иногда разветвленными щупальцами. С помощью щупа­лец хищные инфузории ловят других, более мелких инфузорий и высасывают их содержимое. На конце щупалец выделяются липкие капли секрета, к кото­рым прилипают проплывающие мимо инфузории. Внутри щу­пальца проходит канал, по кото­рому содержимое жертвы пере­текает в клетку хозяина и там переваривается (рис. 15).

При бесполом размножении от хищных инфузорий отпочко­вывается маленькая дочерняя особь — бродяжка, покрытая ресничками. В дальнейшем она теряет реснички и превращает­ся во взрослую особь. Наличие этой подвижной ресничной стадии служит доказательст­вом родства сосущих инфузорий с ресничными.

Тип Апикомплексы

Это большая группа паразитических простейших, на­считывающая около 4,8 тыс. видов. Среди них имеются внутриклеточные и внутриполостные паразиты человека и животных. Большинство представителей типа имеет особую фазу развития — спору, которая служит для расселения па­разита.

Представителям типа характерны следующие морфофизиологические особенности:

• на протяжении большей части жизненного цикла орга­ноиды движения отсутствуют, жгутики появляются только на стадии образования гамет;

• пищеварительные и сократительные вакуоли отсутст­вуют; питание и выделение происходят осмотически, через всю поверхность клетки;

• форма тела постоянна за счет наличия эластичной пелликулы;

• молодые стадии развития апикомплексов, проникаю­щие в клетки хозяина, имеют сложное и специфическое для типа строение — они обладают особым апикальным комп­лексом органоидов на переднем конце клетки¹;

• сложный жизненный цикл с чередованием бесполого и полового размножения.

В настоящее время тип Апикомплексы подразделяют на два класса: класс Перкинсеи со слабо выраженным апи­кальным комплексом и отсутствием полового процесса и класс Споровики — с развитым апикальным комплексом и половым процессом.

К споровикам относятся простейшие, ведущие исклю­чительно паразитический образ жизни. Среди них множе­ство опасных паразитов человека и животных. Так же как и жгутиконосцы, споровики — это гаплоидные организмы. Класс Споровики включает два основных отряда: Грегари-ны и Кокцидии.

Класс Споровики. Отряд Грегарины.Грегарины — это паразиты беспозвоночных животных. Хозяевами грегарин в основном являются насекомые, черви, реже водные моллюски и иглокожие.

Эта характерная особенность строения отражена в названии типа.

Известно более 500 видов грегарин, среди которых есть очень крупные виды размером до 16 мм и мелкие внутриклеточные паразиты (10—15 мкм). Большинство грегарин паразитирует в кишечнике, меньшее число видов — в полости тела и гонадах. Наиболее сложно устроены кишечные формы. Их тело подразделяется на от­делы и нередко снабжено крючьями для прикрепления к стенке кишечника.

Класс Споровики. Отряд Кокцидии.Кокцидии — это внутриклеточные паразиты в основном позвоночных жи­вотных. Известно более 400 видов этой группы. Клетки кокцидии округлой формы, не дифференцированы на отде­лы, как у грегорин, и имеют очень мелкие размеры (не­сколько микрометров).

Токсоплазма. Среди кокцидии большую опасность для человека представляет токсоплазма (Toxoplasma gondii). Заболевание, которое вызывает этот паразит, называют токсоплазмозом, и оно широко распространено по всему миру.

Основным хозяином токсоплазмы являются кошки, в кишечнике которых паразиты размножаются сначала бес­полым, а затем половым путем. Промежуточным хозяином паразита могут быть любые виды птиц и млекопитающих, включая человека. Заражение промежуточных хозяев про­исходит цистами токсоплазмы, попадающими в организм вместе с пищей или водой. Для человека наиболее опасны контакты с зараженными кошками. Сами кошки заражают­ся токсоплазмой, поедая таких промежуточных хозяев, как мыши.

В кишечнике промежуточного хозяина, в том числе и человека, оболочки цист растворяются, и паразиты, внедря­ясь в кровеносные сосуды, с током крови разносятся по всему организму. Они могут осесть в печени, мышцах, моз­ге, глазах. В месте локализации паразиты размножаются бесполым способом, образуя огромные скопления. Через плаценту токсоплазма может передаваться плоду, что, как правило, вызывает его гибель.

Токсоплазмозы у человека могут протекать с разной сте­пенью тяжести — могут остаться незамеченными, а могут привести к смерти. Известно, что у ВИЧ-инфицированных при заражении токсоплазмой поражаются большие полушария мозга, что приводит к параличу и коме, а в даль­нейшем к смерти.

Для того чтобы не заразиться токсоплазмозом, необхо­димо строго соблюдать санитарно-гигиенические нормы и быть предельно осторожным при общении с бездомными кошками.

Малярийный плазмодий. Представитель кокцидий — малярийный плазмодий — обитает только внутри организ­мов хозяев — человека и комара, не выходя во внешнюю среду. При укусе малярийным комаром, зараженным пара­зитом, в кровь человека попадают малярийные плазмодии. На этой стадии жизненного цикла паразиты име­ют форму мелких червеобразных клеток (5—8 мкм) и назы­ваются спорозоитами. Током крови малярийные паразиты доставляются к печени, где внедряются в ее паренхимные клетки. Внутри клеток они растут, питаясь их содержимым, и приобретают форму, напоминающую многоядерных амеб. Затем паразиты многократно делятся путем шизогонии³ (бесполое размножение), выходят в кровь хозяина и вне­дряются в эритроциты. Питаясь содержимым эритроцита, паразит снова растет и снова многократно делится (бес­полое размножение). Выход паразитов из разрушенных эритроцитов сопровождается попаданием в кровь продук­тов обмена веществ паразита. Эти продукты токсичны, поэтому они вызывают у человека бурную иммунологиче­скую реакцию, которая сопровождается повышением тем­пературы тела, лихорадкой, судорогами. В зависимости от вида возбудителя выход в кровь происходит через двое или трое суток. После нескольких этапов бесполого размноже­ния в эритроцитах болезненные явления прекращаются, а паразиты превращаются в клетки — предшественницы макро- и микрогамет, так называемые макро- и микрогамонты. Человек становится носителем малярийного паразита.

Для дальнейшего развития паразита гамонты обязатель­но должны попасть в организм комара. В желудке комара, напившегося крови больного малярией, продолжается жиз­ненный цикл плазмодия. Из микрогамонта образуются мужские гаметы (4—8 штук), а из макрогамонта — одна крупная яйцеклетка. После их слияния образуется подвиж­ная червеобразная зигота, которая внедряется в стенку же­лудка и выползает на его внешнюю поверхность. Здесь она покрывается оболочкой и превращается в ооцисту. Ооциста очень быстро растет, и ее объем увеличивается во много сот раз. Параллельно с ростом происходит многократное деле­ние ядра. Поскольку малярийный паразит — гаплоидный организм, первым делением является мейоз. Образовав­шиеся четыре гаплоидные ядра затем многократно делятся митозом, и в результате образуется множество новых па­разитов — спорозоитов (до нескольких тысяч в одной ооцисте). По гемолимфе комара они попадают в слюнные железы, из которых при укусе переносятся в кровь чело­века.

Таким образом, в жизненном цикле малярийного па­разита происходит смена хозяев и чередование полового и бесполого размножения. Человек, в котором малярийный паразит размножается бесполым путем, является промежу­точным хозяином, а малярийный комар, в котором осу­ществляется половой процесс, — основным.

Следует заметить, что в отличие от большинства кокци­дий у малярийного плазмодия в цикле развития не образу­ются стадии, снабженные защитными оболочками (споры). Это связано с тем, что паразит распространяется с по­мощью переносчика, на протяжении всего жизненного цикла находится в организме хозяина (или комара, или че­ловека) и не выходит в окружающую среду.

Малярия — это опасное заболевание, которое при отсутствии лечения может привести к смерти. Поражение эритроцитов человека плазмодиями приводит к малокро­вию, анемии, общей интоксикации, увеличению селезенки. Всемирной организацией здравоохранения были разработа­ны, а затем реализованы меры по борьбе с малярией. Ос­новные очаги малярии в настоящее время ликвидированы. Однако и сейчас в некоторых районах Закавказья и Сред­ней Азии необходимо постоянно осуществлять контроль и проводить противомалярийные мероприятия.

Основные методы борьбы с малярией:

• обследование населения на зараженность малярийны­ми плазмодиями и лечение, при котором используют хи­нин, акрихин и другие препараты, уничтожающие паразита в организме человека;

• уничтожение переносчиков — малярийных комаров рода Anopheles и ликвидация очагов развития их личинок (осушение сырых подвалов, использование ядохимикатов);

• генетические методы борьбы с комарами — выловлен­ных самцов комаров стерилизуют и выпускают обратно в природу, в результате потомство самок, оплодотворенных этими самцами, либо не развивается, либо остается бес­плодным.