YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций (Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова) arrow 6.3.3. Взаимоотношения «паразит - хозяин»
6.3.3. Взаимоотношения «паразит - хозяин»

6.3.3. Взаимоотношения «паразит - хозяин»

   Паразит- это организм, который питается за счет другого организма, называемого хозяином. Это очень разнообразная группа организмов (животные, растения, грибы, бактерии), которую изучает специальная наука - паразитология.
   Влияние паразитов на хозяев. Паразиты не убивают хозяев, а длительное время используют их как пищевой ресурс и убежище, лишь сокращая длительность жизни и плодовитость «организма- дома». Паразиты, как правило, снижают устойчивость хозяев к стрессу холода, дефицита ресурсов и др.
   Паразиты близки к хищникам-пастбищникам, но в отличие от последних, которые используют несколько жертв, паразит связан с одним организмом-хозяином (а если с несколькими, то меняет их в ходе жизненного цикла).
   В естественных экосистемах взаимоотношения «паразит - хозяин» являются одним из важных факторов поддержания экологического равновесия. Особенно велика их роль при контроле плотности популяций крупных животных, у которых нет естественных врагов-хищников (слон, бегемот, крокодил, лев и др.). При отсутствии паразитов их отношения с жертвами могли бы быть нарушены. Велика роль паразитов в регулировании плотности популяций деревьев тропического леса. В этом случае у каждого вида дерева контролирующую роль играет своя группа патогенов. Особо важную роль играют паразиты, которые контролируют рост популяций деревьев-доминантов (их называют генералистами) и не позволяют им вытеснять из сообщества менее обильные виды. Таким образом, деятельность паразитов оказывается важнейшим условием повышения биологического разнообразия и устойчивости этих экосистем. Повышается видовое богатство луговых сообществ под влиянием полупаразитов, которые сдерживают численность популяций доминантов с высокой конкурентной способностью.
   В процессе длительной коэволюции (взаимоприспособления) паразитов и хозяев вырабатываются специальные механизмы, которые позволяют им устойчиво сосуществовать.
   Защитные реакции хозяев. Для защиты от паразитов у хозяев вырабатываются следующие адаптации:
   - иммунный ответ организма, т.е. возникновение биохимических реакций, которые сдерживают массовое развитие паразитов;
   - сбрасывание зараженных частей (это особенно характерно для растений-хозяев, которые сбрасывают сильно зараженные листья). В этом случае паразиты продолжают жить уже как детритофаги;
   - выработка устойчивости к влиянию паразитов за счет быстрого роста здоровых тканей взамен пораженных (это имеет место при паразитировании тли);
   - изоляция органов поражения как «зеленых островов» (формирование галлов у дуба, орешника и других растений после того, как насекомое-паразитоид отложит в ткани листа яйцо);
   - уменьшение плотности популяций хозяев, что снижает вероятность распространения паразита и заражения им. Зараженные животные менее подвижны и становятся более легкой добычей хищников, которые таким образом снижают долю зараженных особей в популяции;
   - формирование гетерогенных популяций хозяев, в составе которых есть экотипы (см. 9.3.4), устойчивые к паразитам. Эти экотипы являются основой адаптивной селекции на повышение устойчивости культурных растений к патогенам. В естественных экосистемах формирование экологического равновесия между популяциями паразитов и их хозяев - нормальное явление. При этом в отличие от отношений «фитофаг - растение» или «хищник - жертва», оно возможно без третьего участника. В силу того, что паразиты связаны с ограниченным кругом хозяев, эта связь математически описывается проще, чем связь между хищниками и их жертвами. Во многих случаях проявляется модель Лотки - Вольтерры: плотность популяций обоих видов изменяется циклически, но пики плотности паразитов запаздывают по отношению к пикам плотности хозяев.
   Влияние человека на отношения «паразит - хозяин». В сельскохозяйственных экосистемах заражение скота паразитами, к которым у животных нет иммунитета, может привести к гибели многих животных. Представляют опасность взаимоотношения паразитов и человека, который может заболевать гельминтозами, вызываемыми разными видами глистов, лямблиозом (при заражении простейшим - лямблией), болезнями бактериальной и вирусной природы.
   Отсутствие иммунитета к грибам-паразитам характерно для многих видов культурных растений. Наиболее распространенными патогенами из числа этих паразитов являются виды, вызывающие ржавчину, которая поражает хлебные злаки и многие плодовые культуры - виноградную лозу, яблоню и др. В большинстве случаев человек вынужден компенсировать отсутствие иммунитета у растений использованием специальных препаратов-фунгицидов, которые достаточно опасны для окружающей среды. Современные методы генетики и селекции позволяют вести отбор на повышение иммунитета к патогенам. К примеру, устойчив к грибным заболеваниям гибрид пшеницы и ржи (тритикале). Особенно эффективны методы генной инженерии (создание генетически модифицированных растений).
   Катастрофическими бывают последствия заноса человеком паразитов в новые районы, где у их потенциальных хозяев отсутствуют механизмы защиты. В ХХ в. произошли ботанические катастрофы. В Америке погиб зубчатый каштан - Castanea dentata от занесенного из Китая паразитического гриба Endothia parasitica, вызывающего «рак каштана» (заражение произошло от китайского каштана, который был использован для создания гибрида с местным видом). В Европе от «голландской болезни», вызываемой грибом Ophiostoma ulmi, который переносится жуком- короедом, почти полностью исчез вяз.
   К еще более серьезным последствиям привело распространение вируса «коровьей чумы» в саваннах Африки. Из-за этого вируса, который первоначально вызвал болезни у домашнего скота, а затем поразил многие виды диких крупных копытных животных, резко снизилась интенсивность поедания фитофагами растительности саванны, и в первую очередь ее древеснокустарникового компонента, что сказалось на его отношениях с травяным покровом саванны. Кустарники и деревья стали бурно разрастаться, подавляя травы, что увеличило количество пожаров, которые при таком сомкнутом древесном пологе стали более частыми и верховыми, охватывающими не только травяной ярус, но и деревья. После пожаров деревья отрастали плохо и замещались кустарниками, корневища которых позволяли им сохраняться во время пожара.
   Только в 1970-е годы, когда удалось снять влияние на экосистемы вируса «коровьей чумы», вылечив от болезни домашний скот, поставлявший паразита популяциям диких животных через выделения слюны на пастбищах, где их выпас чередовался, процесс был остановлен. Восстановились плотность популяций животных, питающихся ветками, и, баланс между древеснокустарниковым и травяным компонентами экосистемы саванны, которая приобрела первозданный облик.
   Впрочем, в некоторых случаях популяции за несколько поколений сами вырабатывают иммунитет к новому для них паразиту. Так случилось с кроликом, который был интродуцирован из Европы в Австралию (см. 10.4). Аналогично протекают самые тяжелые эпидемии у человека, что иллюстрирует история массового заболевания чумой, которая распространялась блохами, обитающими на крысах. В начале эпидемии она буквально косила людей, и число заболевших и умерших было очень велико, но дальше смертность снижалась, так как незаболевшие уже имели иммунитет, а у переживших болезнь он формировался. По этой причине спустя всего несколько лет эпидемии быстро шли на спад. Р. Риклефс (1979) приводит данные об эпидемиях чумы в разных районах мира в разные годы. Так, в Индии при эпидемии, которая началась в 1953 г., заболело 20539 человек, из которых 70 % умерло. В последующие годы число заболевших и уровень смертности быстро снижались и составляли соответственно 6730 и 84,5 % (1954 г.), 705 и 23,1 % (1955 г.), 331 и 20,6 % (1956 г.). В считанные дни и недели отмечается спад числа больных при эпидемиях гриппа.

   Контрольные вопросы

   1. Чем паразиты отличаются от хищников?
   2. Расскажите о разнообразии паразитов.
   3. Какие защитные реакции против паразитов вырабатываются у хозяев?
   4. Расскажите о нарушении экологического равновесия в паре «паразит - хозяин» при вмешательстве человека.

 
< Пред.   След. >