Отношения термитов и жгутиковых простейших. Жгутиковые и термиты. Значение для человека

В приведенном примере симбиоза термитов со жгутиковыми простейшими, для обеспечения попадания последних в кишечник молодых личинок термитов, у‘ этих личинок выработался совершенно необычный способ питания-они подлизывают экскременты взрослых особей и до этого времени никакой другой пищи не принимают.[ ...]

Хорошим примером симбиоза служит связь термитов с кишечными жгутиковыми организмами (полимастигина). Эти простейшие вырабатывают фермент, переводящий клетчатку в сахар. Только благодаря им термиты переваривают целлюлозу и без них погибают от голода. Жгутиковые получают в кишечнике термитов пищу и убежище - в свободном состоянии они жить не могут.[ ...]

Переваривание клетчатки с участием бактерий и простейших широко распространено и среди беспозвоночных животных. У низших термитов эта функция осуществляется главным образом с помощью простейших (жгутиковые), у высших термитов и других групп большее значение имеют бактерии. Впрочем, среди беспозвоночных имеются и формы, продуцирующие собственные ферменты, расщепляющие клетчатку. Так, примитивные насекомые чешуйницы Ctenolepisma lineata переваривают ее даже в условиях полного освобождения кишечника от бактерий (R. Lasker, A. Giese, 1956). Продукция целлюлозоли-тических ферментов, возможно, свойственна моллюску Teredo («корабельный червь») и некоторым другим животным, питающимся древесиной.[ ...]

Некоторые другие мутуалистические связи имеют уже значение для сообщества. Древесина - один из главных биологических ресурсов нашей планеты, но в мире очень мало высших животных, которые способны переваривать целлюлозу и лигнины, эти главные компоненты древесины. В зоне холодного умеренного климата разложение древесины осуществляют главным образом высшие грибы. В теплом умеренном и тропическом климатах много отмершей древесины потребляется термитами, которые содержат в своем пищеварительном тракте особые жгутиковые простейшие, способные использовать древесину как пищу. От этого партнерства простейшие получают дом и запас частиц раздробленной термитами древесины в качестве пищи, а термиты питаются излишками сахаров, получаемых из переваренной простейшими сверх своей надобности древесины. Крупные травоядные млекопитающие для переваривания растительных тканей нуждаются в симбиотических бактериях, живущих в рубце-специальной части желудка жвачных животных. Некоторые высшие растения (особенно бобовые) зависят от партнерства с азотофиксирующими бактериями, которые поселяются в корнях этих видов: растение снабжает бактерии пищей, а бактерии поставляют растению азот.

«Тест простейшие» - Движение. Характерные признаки простейших. Питание амебы. Образование цисты. Большое ядро. Передвигаются с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек. Класс Жгутиконосцы. Признаки животного Движение с помощью жгутиков, гетеротрофный способ питания в темноте. Дышит всей поверхностью тела. Класс Инфузории.

«Простейшие биология» - Размножаются делением клеток. Разнообразие Простейших. Амеба протей. Опалина лягушачья. Могут образовывать цисты. Вопросы по теме Простейшие. Назовите четыре класса Царства Простейших. Общие признаки Царства Простейшие. Плазмодиум вивакс. Акантарии. Приведите примеры простейших, представляющих опасность для людей.

«Простейшие животные» - Медуза. Актиния. Черви. В чём заключается роль различных животных в экосистемах? Очищают воду. слизень Орион. Плоские. Общее. Осьминог. Раковины фораминифера. Моллюски. Губка. Тропический гребешок. Устрицы. Двухстворчатый моллюск. Кальмар. Растения могут. Красный коралл. Гидромедуза. Инфузория - туфелька.

«Простейшие» - К простейшим относят животных, состоящих из одной или нескольких клеток - колонии. Класс Жгутиковые. Питаются -? Переносят неблагоприятные условия - ? Классификация типа Простейшие. Класс Саркодовые (Корненожки). Класс Споровики. Класс Инфузории. Историческая справка. Представители простейших. Многообразие животных.

Жгутиковые

Группа простейших

* Простейшие (протисты ) – группа различных по строению и образу жизни ядерных организмов (эукариот), общим признаком которых является отсутствие тканевой дифференциации. Среди простейших встречаются как одноклеточные организмы (инфузории, амёбы, хламидомонады), так и многоклеточные организмы (бурые, красные и другие водоросли).

Примитивная сложность

* Если сравнивать протистов с многоклеточными животными и растениями, то станет понятно, что протисты гораздо примитивнее. Однако, если сравнить отдельную клетку многоклеточного животного с клеткой простейшего, то картина получится как раз обратная: одна-единственная клетка протист выполняет все необходимые функции, связанные с движением, питанием, размножением, в то время как клетки высших животных и растений, дифференцируясь, становятся проще, хотя и гораздо эффективнее в своей специфической функции.

Движение

* Все жгутиковые имеют не менее одного жгутика (некоторые – тысячи). Жгутики являются их основным движителем. Совершая сложные движения, отдалённо напоминающие восьмерки, они буквально «ввинчивают» жгутиконосцев в воду. Перемещение таким способом получило название движения по принципу тянущего винта.

Питание

Оболочка

* Клетка жгутиковых одета тонкой наружной оболочкой либо хитиновым панцирем.

* Жгутиконосцы сохраняют постоянную форму тела.

Строение

* Ядер одно или несколько. Некоторые жгутиковые имеют светочувствительный органиод (стигму) до 25 микрон в диаметре, расположенный у основания жгутика.

Размножение

* Размножаются эти протисты делением надвое; при неблагоприятных обстоятельствах многие образуют цисты, из которых выходит большое количество молодых организмов. Некоторые жгутиковые образуют колонии.

Значение для человека

Роль в природе

* Более 200 видов жгутиковых обитают в желудках термитов, превращая в них клетчатку в сахар.

* Воротничковые жгутиконосцы – возможные предки многоклеточных животных.









В задней кишке низших термитов обитают разнообразные простейшие, среди которых наибольшее значение имеют жгутиконосцы класса Mastigophora, представленные отрядами Polymastigina и Hypermastigina.

Из 10 семейств отряда Polymastigina 4 ограничены только кишечником термитов и тараканов, представители других семейств встречаются также в кишечнике некоторых других насекомых и позвоночных. Отряд Hypermastigina, включающий 7 семейств и более 70 видов, локализован только в кишечнике древоядных тараканов и низших термитов.

В кишечнике высших термитов крупные жгутиконосцы не обнаружены. Представители классов Sarcodina, Sporozoa и Infusoria, найденные в их кишечнике, живут и в свободном состоянии в почве.

Из двух видов высших термитов, обитающих на территории СССР, простейшие исследованы только у Microcerotermes turkmenicus. Они найдены в небольшом количестве и только у рабочих особей.

Количество простейших в кишечнике рабочих особей и псевдоэргат низших термитов обычно очень велико и может составлять от 16 до 50% веса термита. Они сосредоточены в толстой кишке и заполняют весь ее объем. При этом разные виды занимают определенные участки кишки. Представители семейства Oxymoriadidae прикрепляются к ее стенкам, причем виды Dinenympha - в передней части, a Pyrsonympha - в конце. Жгутиконосцы семейства Hypermastigidae могут плавать по всему объему полости толстой кишки.

Изучение кишечной фауны термитов до сих пор затруднено недостаточностью сведений о жизненных циклах жгутиконосцев. В связи с этим нередко различные стадии развития одного организма описываются как разные виды. Обзоры по систематике простейших из кишечника термитов даны Штейнхаузом, Хонигбергом и Маннесманом.

У близких видов термитов состав простейших очень сходен, что в ряде случаев помотает диагностировать самих термитов и анализировать их эволюцию. У термитов одного рода (Anacanthotermes или Reticulitermes) состав простейших довольно близок. Более резкие различия в фауне жгутиконосцев наблюдаются у представителей разных семейств. При этом К. flavicollis вообще не имеют в кишечнике жгутиконосцев из наиболее специализированных семейств.

У личинок младших возрастов, которые еще не могут самостоятельно добывать корм и получают пищу путем стомодеального трофаллаксиса от рабочих-термитов, жгутиконосцы в кишечнике отсутствуют. У солдат, которые также не могут питаться самостоятельно, толстая кишка меньше по объему, чем у рабочих, и содержит соответственно меньше простейших.

Крылатые имаго после линьки лишены жгутиконосцев, но перед, вылетом из гнезда получают их путем проктодеального трофаллаксиса от других членов семьи. После развития в новой семье достаточного количества рабочих термитов царская пара переходит полностью на их обеспечение и получает пищу только путем трофаллаксиса; при этом из их кишечника выводятся все жгутиконосцы.

В семье термиты заражаются простейшими, получая проктодеальную пищу. Это капля жидкости, выделяемая термитами из анального отверстия при отсутствии в ректуме экскрементов. Она содержит простейших и мелкие кусочки древесины и быстро слизывается другим термитом. Проктодеальную пищу едят не только личинки и перелинявшие особи, но и нормально функционирующие рабочие термиты.

Для такой передачи от одного термита к другому у жгутиконосцев выработались специфические мумифицированные формы, всегда присутствующие в небольшом количестве в толстой кишке. Их цитоплазма более однородная. и густая, не содержит пищеварительных вакуолей, оболочка более плотная. Сами клетки часто округляются и уменьшаются в размерах, а покрывающие их многочисленные жгутики сбиваются в виде густого войлока. Мумифицированные формы без повреждений способны проходить через пищеварительный тракт термита до толстой кишки, где очень быстро размножаются, пока не заполнят весь ее объем.

Жизненный цикл многих жгутиконосцев хорошо приспособлен к развитию термита с периодическими линьками, во время которых его. кишечник полностью освобождается. Так, половой процесс Trichonymphidae приурочен к периодам линьки хозяина и стимулируется линочным гормоном - экдизоном. Некоторые простейшие вообще размножаются только простым делением.

По результатам цитологических исследований, всех простейших, обитающих в кишечнике термитов, принято делить на ксилофагов и осмотрофов. К первой группе относятся все виды Trichonympha, Joenia и многие другие, способные захватывать частицы древесины, которые со временем, очевидно, под действием ферментов, изменяют форму и окраску. Этот процесс протекает в явно выраженной пищеварительной вакуоли или без ее образования.

Представители родов Tricercomites, Hexamastix, Dinenympha, Streblomastix и некоторые другие виды древесиной, не питаются и многими авторами причисляются к осмотрофам. Однако многие из них могут питаться и бактериями.

Вернуться к оглавлению

Возбудитель и его жизненный цикл

Вернуться к оглавлению

Симптомы и локализация

Американский трипаносомоз

Простейшие вызывают серьезные нарушения в работе сердца: расширяются все сердечные камеры, развивается диффузный миокардит. Возникают менингоэнцефалиты, при которых возможны кровоизлияния в мозг. Не исключается смертельный исход. Хроническая форма несколько месяцев или лет не дает о себе знать. Когда появляются признаки трипаносомоза, в поврежденных органах уже произошли необратимые смертельные изменения, а именно:

  • аритмия и сердечная недостаточность;
  • аномальное расширение пищевода;
  • затруднение или невозможность глотания;
  • нарушение функции периферических нервов.

Вернуться к оглавлению

  • высыпания на коже (кольцевидные эритемы) на спине, груди, голенях, лице;
  • папулезная сыпь;
  • отеки пораженных участков кожи, лица, век, шеи;
  • увеличение лимфоузлов;
  • увеличение селезенки;
  • повышенная чувствительность;
  • головная боль в области висков;
  • нарушение сердечного ритма;
  • повышение температуры вечером;
  • бессонница.

Если на данном этапе не появилось осложнений или не присоединились другие инфекции, болезнь переходит в «сонную» (церебральный трипаносомоз). Эта стадия заболевания наблюдается от 2 до 10 месяцев после начала нездоровья. Гамбийская трипаносома проникает в ликвор. Больной похож на сомнабулу (отчего произошло второе название хвори). Основные симптомы характеризуются слабостью, апатией, заторможенностью. Походка становится медленная, шаркающая. На лице отсутствует проявление эмоций. Лицо и веки отечные. Наблюдается дрожание рук, мышцы лица подергиваются. Усиливается сонливость, больной может заснуть в любое время и в любом положении. Появляются судороги. Максимум через 6 лет после заражения больной погружается в летаргический сон и кому и умирает.

Вернуться к оглавлению

Родезийский (восточно-африканский) трипаносомоз

В отличие от гамбийского, этот вид недуга протекает еще тяжелее. С момента заражения признаки появляются через 6 недель. Характеристика заболевания состоит в следующем. У больного поражается ЦНС и миокард. Пациент не может есть, сильно теряет в весе, наблюдается истощение. Температура до высоких отметок может не подниматься и лимфоузлы не увеличиваются. Хворь сопровождается сопутствующими недугами: туберкулезом, менингитом, тропической малярией. Могут быть судороги, развивается сердечная недостаточность, затем наступает кома и смерть. Причина в сильной интоксикации организма.

Вернуться к оглавлению

Диагностика трипаносомы крузи

Для диагностики заражения используют разные методы исследования.

Вернуться к оглавлению

Лечение трипаносомоза

Лечение проводится только стационарно под контролем врача. Перед тем как назначать препарат, следует определить, есть поражение головного мозга или нет, поскольку не все лекарства эффективны при специфических менингоэнцефалитах. Для этого исследуют цереброспинальную жидкость. Если поражений ЦНС нет, применяют медикаменты «Сурамин» и «Пентамидин». Если нервная система вовлечена в процесс болезни, назначают «Меларсопрол». Следует учитывать, что это лекарство очень токсично, имеет тяжелые побочные эффекты и может привести к смерти. Это объясняется содержанием мышьяка в лекарстве. Если болезнь выявлена на самых ранних стадиях, выздоровление возможно. Для предотвращения рецидива болезни следует раз в полгода проводить поясничную пункцию на наличие или отсутствие трипаносом.

Меры предупреждения недуга заключаются в защите от укусов насекомых. Людям, которые собираются посетить страны Латинской Америки или Тропической Африки, рекомендуется в качестве профилактики укол «Пентамидина». Инъекция дает защиту от хвори на полгода. Как метод защиты от мухи цеце можно воспользоваться москитными сетками и репеллентами. От укусов клопов можно уберечься, используя репелленты и спецодежду. Тем, кто вернулся из этих стран, необходимо пройти обследование на выявление трипаносом.

Существует большое число видов трипаносом, но для человека опасность представляют всего лишь несколько. Один из таких видов — трипаносома гамбийская (Tr. brucei gambiense). Наряду с родезийским видом (Tr. brucei rhodesiense), гамбийская трипаносома является возбудителем сонной болезни.

Строение

Трипаносома по своей структуре является одноклеточным организмом с гликопротеиновой оболочкой. Внутри неё находится цитоплазма с ядром и митохондриями. Помимо этого носителем генетической информации выступает кинетопласт, а блефаропласт регулирует развитие жгутика.

Переносчики гамбийской трипаносомы

Так как переносчиками гамбийской трипаносомы являются именно мухи Цеце, ареал заражения напрямую зависит от ареала распространения мух. Данные мухи водятся практически на всей территории африканского континента, но в зависимости от региона различается и форма болезни.

Если в Восточной и части Южной Африки распространена более тяжёлая и быстротечная родезийская форма инфекции, то гамбийский тип свойственен для Западной и части Северной Африки. Более чем 90% случаев заражения сонной болезнью являются следствием распространения именно гамбийской формой трипаносомоза.

Плохая новость состоит в том, что универсальных методов защиты от укуса заражённой мухи Цеце не существует. В случае заражения, заболевание развивается стремительно, и, будучи оставленным без лечения, всегда приводит к поражению ЦНС, спинного и головного мозгов, а затем и к летальному исходу.

Однако в случае поездки на Чёрный континент следует принять все необходимые меры предосторожности, среди которых можно назвать следующие:

  1. Ряд прививок от эндемичных инфекционных заболеваний.
  2. Приобретение средств индивидуальной защиты от насекомых.
  3. Посещение эндемичных зон во время наименьшей активности кровососущих насекомых.

В самой Африке заболевание является настоящим бичом, ведь каждый год от сонной болезни погибает несколько десятков тысяч человек, несмотря на высокие темпы урбанизации и повышение качества медицинского обслуживания.

В качестве превентивных мер осуществляется сжигание кустарников, расчистка территории от болот и обработка шкур скота, верблюдов, лошадей и ослов специальными инсектицидными препаратами, чтобы предотвратить заражение живущих рядом с людьми животных.