Г.Н. ТИХОНОВА,
И.Г. МЕЩЕРСКИЙ

Паразиты в поисках обеда

Глисты, блохи, вши, клещи... Паразиты, доставляющие массу неприятностей. Ими легко заразиться и от них трудно избавиться. Они избегают открытых мест и солнечного света. А когда все же попадаются нам на глаза, вызывают брезгливость и отвращение своим видом и изощренными приспособлениями для удержания на теле или внутри него, для сосания крови или прогрызания тканей, для откладки несметного количества яиц... Одна мысль о них заставляет содрогаться от омерзения...

Тем не менее биология паразитов, их строение и образ жизни изучаются в тысячах и тысячах лабораторий по всему миру, им посвящено несметное количество научных работ. Цель этих исследований одна – найти средства для борьбы с существами, наносящими ущерб нашему здоровью, здоровью домашних животных, уничтожающими урожай и распространяющими опасные заболевания. Однако вникая в тайны никем не любимых существ, ученые не могут не признать, что за миллионы лет эволюции многие паразиты приобрели приспособления, доведенные до совершенства, а подчас и находящиеся вне понимания современной науки. Все совершенное красиво – относится ли этот известный афоризм к глистам или пиявкам?

Коллекция паразитов в Белтсвилле насчитывает более 100 000 экземпляров – от микроскопических одноклеточных организмов до гигантских ленточных червей из кишечника китов

В сельскохозяйственном научном центре в Белтсвилле (Beltsville), штат Мэриленд, размещается «Национальная коллекция паразитов» США (US National Parasite Collection) – здесь в банках со спиртом хранятся представители тысяч и тысяч видов паразитов – червей, членистоногих и других животных.

Особенно впечатляют ленточные черви (класс Cestoda, тип плоских червей), достигающие порой гигантских размеров. Например, широкий лентец (Diphyllobothrium latum), может достигать 10 м, а по некоторым данным – и до 15 и 20 м в длину! Взрослые лентецы проводят всю свою жизнь в пищеварительном тракте хозяина – наземного млекопитающего, питающегося рыбой, удерживаясь в кишечнике с помощью специальных крючьев и присосок на голове. Но ни рта, ни пищеварительной системы у лентецов нет – питательные вещества из кишечника хозяина они просто всасывают всей поверхностью своего тела.

Каждый созревший членик широкого лентеца содержит как мужские, так и женские половые органы, очертаниями напоминающие изящные японские иероглифы. Как раз в Северной и Восточной Азии широко распространены традиции употребления в пищу сырой рыбы, в тканях которой часто находятся личинки лентеца, только и ожидающие своего окончательного хозяина – рыбоядного хищника. Или любителя строганины или суси.
Заразиться паразитическими червями можно, поев сырого мяса и морской рыбы. «Законными» хозяевами морских гельминтов являются водные млекопитающие – тюлени и дельфины

От головы (сколекса) червя постоянно нарастает цепочка сегментов тела, в каждом из которых есть органы размножения. По мере созревания в них развиваются яйца, которые выходят из организма хозяина. Дальше яйца попадают в воду, где из них выходят крохотные личинки, которые должны быть проглочены водным рачком циклопом. В организме рачка личинка проходит метаморфоз и «ожидает» следующего хозяина – съевшей циклопа рыбы. Из ее кишечника лентец пробирается в мышцы или внутренние органы и превращается там в червячка длиной 1–1,5 см. Теперь все зависит от того, съест ли рыбу какой-нибудь хищник. И если съест, то в его кишечнике на долгие годы поселится червь, растущий и растущий в длину и поглощающий почти все питательные вещества, полученные хозяином.

Широкий лентец – обычный паразит человека. В России он чаще всего встречается в северных районах и в Сибири, где существует обычай употреблять в пищу строганину из сырой рыбы.

Личинки паразитических червей развиваются и в мясе морских рыб – таковы, например, гельминты рода Anisakis. Их жизненный цикл, как и у лентеца, включает трех хозяев – рачка, рыбу и поедающего ее тюленя или кита. Так что развитие в организме человека будет для них тупиковым – ведь яйца червей вряд ли вновь попадут в морскую воду. Однако жертве, пораженной анисакиозисом – заболеванием, вызываемым этими червями и сопровождающимся болями в животе, как от аппендицита, от этого не легче...

Некоторые паразиты хотя и питаются выделениями своего хозяина, практически не наносят ему ущерба. Такая форма отношений является переходной между паразитизмом и комменсализмом – сожительством, от которого один из участников получает пользу, а второму оно практически безразлично. Например, представители простейших, жгутиконосцы опалины, добывают себе пропитание из содержимого заднего отдела кишечника лягушки. Два вида клещей живут на коже лица человека, прячась в сумках волосяных фолликулов – мысль об этом, наверное, неприятна, но большинство из нас просто не догадываются о существовании этих ничем не проявляющих своего присутствия сожителей.

Ротовая воронка миноги, которой она присасывается к телу рыб, снабжена крючьями-зубами

Однако значительное число созданий, помещенных в банки в музее Белтсвиллского центра, – по-настоящему опасные паразиты, причиняющие своим жертвам тяжелые страдания, а подчас и приводящие к смерти.

Наиболее известны простейшие из рода Plasmodium, вызывающие малярию. Под микроскопом они выглядят как крошечные серповидные объекты или мелкие шарики, усеянные красными ядрами. Каждый год малярией заболевает не менее 2 млн человек.

Кровяные двуустки (Schistosoma haematobium) – плоские черви из класса дигенетических сосальщиков (Trematoda) – поражают около 200 млн человек ежегодно. Эти небольшие – 1–2 см в длину – тонкие раздельнополоые черви обитают в кровяном русле человека, в основном в области брюшной полости, и откладывают яички в стенках сосудов мочевого пузыря. Яйца паразита выходят в полость пузыря и с мочой выводятся наружу. Здесь они должны попасть в воду, а потом – в тело брюхоногого моллюска. Созревшие личинки шистозомы вновь выходят в воду и заражают купальщиков, активно вбуравливаясь в их кожу. Заражение кровяной двуусткой приводит к тяжелым заболеваниям кишечника, печени, почек, мочевой системы...

Кровяная двуустка – тропический червь, к счастью, не знакомый жителям нашей страны. Российские купальщики могут столкнуться только с ее родственниками, паразитирующими на птицах. Купание в стоячих водоемах, по берегам которых селятся утки, может привести к сильному кожному зуду и волдырям. Причина этого – множество личинок двуусток, вбуравливающихся в кожу. В дальнейшем личинки, проникшие в «не того» хозяина, погибают, однако перед этим успевают выделить раздражающие вещества, так что зуд может продолжаться несколько дней и иногда сопровождается общим недомоганием и высокой температурой.

Практически неизвестны в России и свайники, или кривоголовки, – представители рода Ancylostoma – и близкие к ним некаторы (Necator) – представители типа круглых червей, вызывающие заболевание под названием «бледная немочь». Эти небольшие – 0,5–1,5 см в длину – черви живут в тонком кишечнике человека, вбуравливаясь в его стенки и питаясь кровью. Результатом становится раздражение пищеварительного тракта, а при сильном заражении – общее ослабление организма и анемия, часто заканчивающиеся смертью. Бледной немочью заражаются миллионы людей ежегодно, и около 100 тыс. человек в год погибают от этого заболевания. Яички, отложенные червями, выходят наружу, личинки некоторое время развиваются в почве, а потом активно внедряются в кожу человека. Анкилостомы распространены в тропических и субтропических странах, в том числе и в Южной Европе, и обычно поражают людей, связанных с земляными или сельскохозяйственными работами. Иногда очаги бледной немочи возникают в земляных шахтах и выработках.

Разнообразие паразитов огромно. Среди них есть и мельчайшие создания, проводящие свою жизнь внутри клеток других организмов, и многометровые ленточные черви. Некоторые живут на поверхности тела своего хозяина, другие проникают под кожу, в мышцы и внутренние органы. Ряд видов паразитических червей, а также личинки наездников и некоторых мух развиваются внутри тела гусениц и других насекомых, медленно переваривая их изнутри и съедая в конце концов целиком. Остаются только мозг и сердце, каким-то непостижимым образом работающие и до последнего момента поддерживающие жизнь в теле жертвы.

Гусеница бабочки, ставшая жертвой паразита – наездника из семейства браконид, отложившего в ее тело свои яички

Некоторые паразиты характеризуются крайне высокой степенью специализации в отношении хозяина. Свиной цепень (Taenia sollium) достигает половой зрелости только в организме человека. Известен вид плоских червей, который может жить только на первой жаберной дуге одного вида трески. Один вид мексиканских попугаев является хозяином по крайней мере 15 видов пухоедов, каждый из которых паразитирует только на определенной части определенных перьев. Другие виды – те же комары или пиявки не столь разборчивы. А среди блох, например, есть как «узкие специалисты», так и «специалисты широкого профиля», не брезгующие кровью разнообразных животных¹ .

Блохи, так же как и клещи, покрыты щетинками, цепляющимися за шерсть или перья хозяев

Ряд паразитов всю свою жизнь проводит в тесной связи с хозяином. Но некоторые питаются за его счет только в течение определенного времени – таковы, например, самки комаров, которым кровь необходима для откладки яиц. Личинки же комаров развиваются, мирно поглощая мертвую органику в лужах и прудах. Многие виды паразитических червей, подобно широкому лентецу, о котором говорилось выше, хоть и являются паразитами на всех стадиях своего жизненного цикла, не раз и не два меняют хозяев, которыми могут быть представители самых разных групп животного мира. Соответственно, и паразит может самым фантастическим образом менять свой облик, приспосабливаясь тому или иному образу жизни.

Однако такой жизненный цикл резко снижает шансы каждой особи найти окончательного хозяина. С позиций паразитов, хозяин – это чудесный, но маленький остров в бескрайнем негостеприимном океане. Добраться до острова не погибнув – очень нелегкая задача. Неудивительно, что паразитические организмы, как правило, отличаются чрезвычайной плодовитостью. Круглые черви могут произвести на свет до 200 000 яиц в день, некоторые ленточные – более миллиона.

Круглые черви

Кроме того, паразиты используют и другие способы, помогающие им отыскать «свой остров». Некоторые паразитические осы, например, ищут своих хозяев по запаху, улавливая в воздухе мельчайшие концентрации химических веществ – феромонов, которые распространяют жуки во время размножения.

Интересны приспособления дигенетического сосальщика (Leucochloridium), паразитирующего в кишечнике насекомоядных птиц. Яйца паразита, вышедшие наружу, попадают на траву и поедаются мелким наземным брюхоногим моллюском янтаркой. Развивающаяся внутри улитки личинка размножается и образует в конце концов своебразный мешок, наполненный молодыми двуустками, – спороцисту. Края этого мешка проникают в щупальца улитки, которые от этого раздуваются, приобретают яркую окраску и начинают ритмически сокращаться. Птицы принимают такие щупальца за насекомых и склевывают их...

Еще один вид дигенетических сосальщиков паразитирует в кишечнике рыб – обитателей коралловых рифов. Личинки этого червя развиваются на колониях коралловых полипов, образуя на определенной стадии яркие розовые наросты на поверхности рифа. Как и в предыдущем случае, рыбы принимают эти наросты за нечто съедобное и скусывают их.

Известны и гораздо более сложные приспособления, благодаря которым паразиты могут совершенно непостижимым образом влиять на поведение своих хозяев. Паразитические черви, развивающиеся в тараканах, делают этих насекомых менее подвижными и осторожными. Тем самым они увеличивают возможность того, что таракана съест какой-нибудь зверек – окончательный хозяин паразита.

Головы паразитических червей могут быть снабжены крючками (фото вверху), вбуравливающимися в стенки пищеварительного тракта, или присосками (фото внизу)

Ильные улитки, обитающие на заболоченных низинах Атлантического побережья США, вдруг начинают целыми стаями взбираться на вершины сухих песчаных дюн... Там из их тела выходят личинки паразитических червей, которые проникают в следующих хозяев – членистоногих, называемых песчаными блохами. Окончательный хозяин паразита – птица, склевавшая «песчаную блоху». Вместе с ее экскрементами яйца червя попадают на заболоченное место и поедаются улитками. Но улитки и «песчаные блохи» – обитатели совсем разных биотопов. И паразиты «устраивают им встречу», каким-то образом побуждая несчастных моллюсков покидать привычные для них места обитания².

Довольно регулярно паразиты, будучи зависимыми от состояния своего хозяина, проявляют своеобразную заботу о его здоровье. В этом отношении совершенно удивителен пример одного вида клещей, паразитирующего на органах слуха ночной бабочки Leucania.

Переносчики паразитов

Слух для этой бабочки – очень важное чувство. С помощью своих «ушей» насекомое улавливает ультразвуковые сигналы, издаваемые охотящимися летучими мышами, и таким образом спасает свою жизнь. Так вот, все клещи, поселившиеся на бабочке, скапливаются только с одной стороны, оставляя другое «ухо» нетронутым и таким образом сохраняя своему хозяину шанс избежать смерти в зубах хищника. Ведь гибель бабочки в равной мере невыгодна и клещам! Видимо, уже поселившиеся на насекомом паразиты посылают своим вновь прибывающим собратьям запаховый сигнал – «занимайте только это ухо».

Хоботок клеща напоминает гарпун, снабженный зазубринами, плотно удерживающими его в теле жертвы

Не менее интересны и приспособления паразитов к отражению атак иммунной системы хозяина на чужеродный белок. Двуустки-шистозомы, живущие в кровеносном русле, захватывают молекулы, принадлежащие хозяину, и носят их на своей поверхности, таким образом маскируясь под организм, в котором паразитируют. Трипаносомы – возбудители сонной болезни – используют другую стратегию. Каждые 5–10 дней они продуцируют новые генерации с измененными иммунологическими признаками. Трипаносомы могут обитать в теле однажды зараженного организма более 20 лет и никогда не образуют генераций с одинаковыми признаками. Некоторые паразитические осы, чтобы избежать атак защитных клеток гусеницы на свои яички, одновременно с ними впрыскивают порцию жидкости, содержащей особый вирус, который разрушает иммунные клетки гусеницы.

Иногда изучение паразитов позволяет установить интересные факты, казалось бы, не имеющие прямой связи с темой исследования. Например, оказалось, что состав паразитов пресноводных амазонских скатов гораздо ближе к тому, что наблюдается у их собратьев из Тихого, а не Атлантического океана. Между тем Амазонка впадает, как известно, в Атлантику, и до сих пор биологи были уверены, что скаты проникли в реку именно оттуда. Геологи, правда, выдвигали гипотезу, что миллионы лет назад, до поднятия Андской горной цепи, бразильские реки текли на запад... И вот эта гипотеза получила неожиданное подтверждение.

Наша статья посвящена только паразитам – животным, питающимся за счет хозяина. Но не следует забывать и о паразитических растениях и грибах. Да и сами формы паразитизма чрезвычайно разнообразны.

Всем известна кукушка – птица, для которой характерен гнездовой паразитизм. Широко распространен у птиц и клептопаразитизм – ситуация, когда одно животное поджидает в засаде удачливого охотника и отнимает у него добычу. Существует понятие социального паразитизма – он известен у некоторых муравьев, похищающих в набегах куколки других видов и превращающих вылупившихся из них особей в своих «рабов», обслуживающих совсем не родственную им семью. А бывает еще и внутривидовой паразитизм, хотя такое понятие и не однозначно. Известный пример – карликовый самец глубоководной рыбы удильщика, просто-таки прирастающий к телу самки и питающийся исключительно за ее счет.

В конечном итоге оказывается, что из более чем 1,5 млн. известных к настоящему времени видов организмов по крайней 2/3 являются в той или иной степени паразитами! А остальные, соответственно, их жертвами...

По материалам журнала National Geographic. 1997. V. 192. № 4

¹ О блохах и их хозяевах см. Биология, № 48, 1999.

² О еще более удивительных формах влияния паразитов на поведение хозяев – см. Биология, № 34, 1997 г.