Naudingas parazitas • Sergejus Glagolev • Populiariosios mokslinės užduotys "Elementai" • Biologija

Naudingas parazitas

Užduotis

Pagal apibrėžimą parazitas kenkia šeimininkui. Bet kartais jie daro daugiau nei žalos. Į ką gali būti parazitų nauda savininkams?


1 patarimas

Akivaizdu, kad parazito evoliucija gali virsti simbiontu (mutuitistu) ir pradeda duoti naudos. Problemoje mes neatsižvelgsime į tokius atvejus – dėmesį sutelkime į "tikrus" parazitus.


2 patarimas

"Žala" ir "nauda" sąvokos biologijoje yra santykinės. Pagalvokite apie tai, ką gali naudoti įvairiais atvejais kaip "naudojimo" priemonę.


3 patarimas

"Meistro" sąvoka taip pat nėra tokia akivaizdi. Tai gali būti individas, gyventojai ar rūšis, o gal kažkas kita …


Sprendimas

Žinoma, pagrindinė priemonė "geras" biologijoje turi būti reprodukcinė sėkmė – tikimybė, kad asmuo sėkmingai platins savo genus vėlesnėse kartose. Nuomonės apie "išmokas" gali skirtis priklausomai nuo to, kas laikoma vienetu arba "tikslu" atrankos (žr. E. Kleshchenko puikus grupės grįžti?) Dėl šios temos. Bet mes nenusimame į šias džiungles ir žvelgsime į "akių žmogaus gatvėje" naudą. Jei, pavyzdžiui, parazitas padidina asmens gyvybę, tuo pačiu padaro sterilumą,- tai savaime aiškiai negali būti laikoma nauda iš evoliucinės biologijos požiūriu (nebent toks asmuo rūpintųsi savo artimųjų palikuonimis). Na, iš paprasto požiūrio – kodėl ne … "Dėl šios rūšies" naudos "taip pat kyla abejonių tarp evoliucinių biologų – tačiau, pavyzdžiui, šios rūšies plėtra gali būti laikoma" naudingu "įvykiu.

Pirmasis, galbūt, atminimas – tai "parazitų" "naudojimo" aspektai kaip veiksnys, ribojantis reprodukciją – toks pats kaip plėšrūnų "naudojimas" gyventojams ar rūšims. Kadangi nėra plėšrūnų ir parazitų, žolėdžiai gali padauginti, sunaikinti ganyklas, o tada mirti nuo bado (kaip buvo akivaizdu elnių Pribilovo ir Šv. Matthew salose atveju; žr. DR Klein, "Šv. Mato" įvadas, padidėjimas ir avarija šiaurėje elnių sala). Kadangi nėra priešų, plėšrieji taip pat gali sunaikinti visas aukas ir išnykti nuo bado, bent jau tam tikrais atvejais, kaip eksperimentavo GF Gauze su grobuoniškomis infuzorijomis. Čia parazitas savininkui suteikia "naudos", apribojantis gyventojų augimą ir taip užkertant kelią jo maisto tiekimo sunaikinimui. Pagal nepagrįstą M. A. Supotnickio prielaidą (žr"Mikroorganizmai, toksinai ir epidemijos"), parazitai (pvz., Maro patogenai ar raupai) gali "išmesti" naminius gyvūnus su susilpnėjusia imunine sistema, taip užkirsdama kelią tokioms ligoms kaip ŽIV / AIDS ar tuberkuliozė. Tokioje situacijoje parazitas taip pat gali "palengvinti" gyventojų arba priimančiosios rūšies.

Tačiau paaiškėja, kad tai tikriausiai toli gražu nėra labiausiai paplitęs parazitų naudos variantas. P. Horwitz, B. A. Wilcox, 2005 m. Parazitai, ekosistemos ir ekosistemos bei tvarumas: autoriai nurodo kitus atvejus, kai parazitai gali būti užkrėsti individui ar gyventojams. Pirma, plėšrieji gali atpažinti užkrėstą asmenį ir nesusieti su juo. Tada užteršimas plėšrūnų gausa gali suteikti naudos išgyvenimui.

Antra, infekcija su mažiau pavojingu parazitu gali apsaugoti nuo užkrėtimo pavojingesniu (ar net atsikratyti jo, žr. "Afterword"). Trečia, atsirandant naujoms vietovėms, užpuolę parazitai gali būti labiau užkrepiančiųjų konkurentų patologiškesni už save ir taip prisidėti prie invazijos sėkmės. Be to, perduodama parazitinė liga (ir jam pasipriešinimas) gali padaryti šeimininką pageidautinu seksualiniu partneriu.Galiausiai parazitas gali kauptis tam tikromis kenksmingomis medžiagomis, atsikratyti jų šeimininko ar atsparumo tam tikrų nepalankių išorinių veiksnių.

Panašiai įdomu, kad dažnai pasitaiko užkirsti kelią plėšrūnams. Modeliai rodo, kad išrankumo kaina gali būti per didelė plėšrūnui, jei infekcijos padaryta žala nėra labai didelė. Vis dėlto tokie atvejai yra žinomi: pavyzdžiui, spygliuočiai dažniausiai atsisako užsikrėsti trematodžių aguoninėmis-aguoninėmis sėklomis (ir po to, kai smėliukas ištrauktas iš žemės ir atidarė lukštą!).

Antrasis atvejis – apsauga nuo pavojingesnių parazitų – atrodo labai paplitęs. Parodyta, kad žmonės retai turi dvi mikozes tuo pačiu metu. Pasirodo, kad žmonės, užsikrėtę helmintais, yra mažiau linkę užkrėsti Giardia ir atvirkščiai. Tokios priežastys gali skirtis. Labiausiai tikėtinas netiesioginis poveikis yra per šeimininko imuninę sistemą. Taigi, turėdamas pseudotuberkuliozės, pagal kai kuriuos duomenis gali įgyti imunitetą nuo maro, o kaip ir žinoma, gali apsisaugoti nuo raupų ligos – karštinės (žr. "Cowpox"). Tačiau tiesioginis antagonizmas tarp parazitų yra taip pat įmanomas (žr., Pvz., "Eusociality", "Elements", 2010 rugsėjo 29 d., Randami plokščiosios kirmėlės).Kai vienos rūšies parazitų Redija kareiviai sunaikina kitos Redijos, iš to gali laimėti ne tik pats parazitas, bet ir savininkas.

Sudėtingesnis atvejis yra aprašytas neseniai paskelbtoje "Elementų" pastaboje (patogeninė bakterija pagerina aukų apetitą, padeda jiems išgyventi ir sau – skleisti, 2012.01.31). "Normalus" salmonelė pagerina pelių apetitą, kuris padeda jiems išgyventi, o mutantiniai praranda šį gebėjimą ir dažniau žudo šeimininką. Pelių mirtingumas abiem atvejais padidina parazitą; tačiau yra įmanoma, kad pelės, užkrėstos Salmonella, įgijo pranašumą prieš sveikus, kai užsikrečia kita infekcija.

Tokie atvejai apibūdinami kaip socialiniai, ar parasizmo lizdai. Puikus pavyzdys yra aprašytas R. M. M. Adams ir kt., 2013 m. Chemiškai ginkluoti samdinių skruzdės apsaugo grybų auginimo draugijas. Viena socialinio parazito tipo antklodė Megalomyrmex symmetochusinfekuoja grybelinių antčių kolonijas Sericomyrmex amabilis. "Megalomirmeksy" valgo savininkų kiaušinius ir lervas, įkando jaunų moterų sparnus, neleidžiant jiems išeiti iš lizdo. Tačiau tokia didelė savininko kaina atsiperka, jei atsiranda trečioji antžmogiška rūšis – Gnamtopogenies hartmani. Savininkai nuo jų negali ginti ir paprastai užmušti arba palikti lizdą, puolę, paliekant jį grobį.Tačiau parazitai sėkmingai susiduria su užsieniečiais. Jie gąsdina juos švirkšdami alkaloidus, kurių sudėtyje yra nuodų, ir dažnai juos sėkmingai žudo. Ir nenužudytų negyvų skruzdėlių dažnai žudo jų artimieji, o nuodai bet kokiu būdu blokuoja "lizdo draugių" pripažinimą. Nenuostabu, kad "parazitų gynėjai", teikianti "stogą" nuo raketų atakų, yra 80% priimančiųjų kolonijų.

Gali būti ir parazitinio pesticido pranašumų. Geras pavyzdys yra aprašytas R. Ricklefo vadovėlyje "Bendroji ekologija". Vienas iš jo pirmųjų skyrių vadinamas "Oropendula-montezuma ir jaučiais". Paukštis yra lizdinis parazitas oropendoriuje (taip pat žr. Nest Usurpers). Būtinybė maitinti kieno nors jauniklį paprastai mažina savo palikuonių išgyvenimą. Todėl savininkai linkę atsikratyti parazitinių kiaušinių, o parazitai "bando" įvairiais būdais išvengti šio parazitų, taip pat įgiję pakartotinį kiaušinių spalvą evoliucijos metu. Knygoje aprašytas Nealio Smito darbas parodė, kad kai kuriose OropENDULA kolonijose savininkai atsikratyti visų kiaušinių, kurie skiriasi nuo jų. Tačiau kitose kolonijose šeimininkai retai išmetė jaučių kiaušinius, skiriasi savo spalvomis.Paaiškėjo, kad šalia tokių kolonijų nėra lapų lizdų, o naminius paukščių jauniklius prijaukia odos vaistai. Ir parazitiniai viščiukai yra daugiau "broliukai", jie yra gimę anksčiau ir aktyviai užkimšę lizdus ir jų lervą iš visų kaimynų.

Gerai žinomas parazitinės pagalbos atvejis įvažiuojant į naujas teritorijas yra Amerikos signalinės vėžio paplitimas visoje Europoje (Pacifastacus leniusculus) Ši rūšis pasirodė kaip vėžiagyvių maro nešėjas (jo sukėlėjas yra Oomycete Aphanomyces astaci) Europos vėžių rūšims tai yra mirtina. Netrukus po signalizuoto vėžio įvedimo didžiosiose teritorijose vietinės rūšys buvo sunaikintos vėžiagyvių maro epizootinės epidemijos metu, o užpuolikas sparčiai išsiplėtė, užimdamas laisvą ekologinę nišą.

Panaši istorija įvyko per Europos užkariavimą Amerikoje. Akivaizdu, kad raupų ir tymų epidemijos dešimtmečius po pirmųjų kontaktų su pakrante smulkino milijonus Šiaurės Amerikos indėnų. Įkvėpus vidinius regionus, europiečiai visur aptiko apleistus laukus ir kaimus. Meksikoje nuo 1520 m. Iki 1550 m. Maždaug 90% jos dvidešimt milijono gyventojų mirė. Sunku pasakyti, ar tai naudinga europiečiams, bet jų "pergalė konkurse" neabejotinai prisidėjo …

Rasti puikus pavyzdys sekso pirmenybės užkrėstos arba sergančių karto nepavyko asmenims: pasirinkimas yra paprastai pagaminti naudai sveiki. Yra tai, kad knygoje nuoroda uždėtinį Vayshera B. ir D. F. Brown "Susipažinkite su nematodai", kad į kapšelį padidėjimas vyrams, nes wuchereriasis kai kuriose kultūrose gali būti vertinamas kaip meistriškumą ženklas. Bet, matyt, kad susigrąžintų iš ir būti išgydyti, vyrai patirtimi beveik neturi rinkinį – ir tai būtų įdomu pamatyti, jei jie nėra labiau moteriško "naivus" vyrai.

Kai kurie parazitiniai kirminai, matyt, gali padidinti šeimininko atsparumą sunkiesiems metalams. Iš kaspinuočių kūno Anthobothrium sp. ir Paraorigmatobothrium sp. iš ryklių žarnų Carcharhinus dussumieri kadmio ir švino koncentracija buvo šimtus kartų didesnė nei priimančiosios audiniuose. Gali būti, kad daugeliu atvejų parazitai taip pat gali padidinti atsparumą aplinkos streso veiksniams arba suteikti savininkui kitus naudingus gebėjimus. Čia atskiras pokalbis būtų pelnytas, kai parazitas (pvz., Virusas) perduoda savo genus prie kompiuterio. Yra žinomi daug tokių pavyzdžių – pavyzdžiui, fagai gali perduoti antibiotikų atsparumo genus bakterijoms (žr. S. R. Modi ir kt., 2013.Antibiotikų gydymas išplečia fago metagenomą).

1 pav. Helmintai gali paveikti šeimininko elgesį.

Yra ir kitų įsivaizduojamų variantų, daugiau ar mažiau realių. Pavyzdžiui, plačiai žinoma, kad parazitai "manipuliuoja" savo šeimininkus, keičia savo elgesį (1 pav.).

Dažniausiai priimamasis tampa labiau neatsargus ir pradeda vaikščioti prieš grobį, kad jis galėtų kuo greičiau valgyti ir sugauti, o parazitas gali užbaigti savo gyvavimo ciklą (žr., Pavyzdžiui, Toxoplasma – parazitas, manipuliuojantis žmogaus kultūra, Elements, 2006.09.05). ) Bet tarkime, kad "katė mirė". Tada parazitas, didinantis norą ištirti naujas teritorijas (kaip ir Toxoplasma su žiurkėmis), arba ekstroversija ir bendravimas (kaip ir ta pati Toxoplasma su žmonėmis, žr. J. Lindová ir kt., 2012 m. Aukštesnė ekstraversija ir žemesnė sąžiningumas užkrėstuose žmonėse Toksoplazma), gali gerokai padidinti reprodukcinę sėkmę. Kaip pažymi A.V. Markovas, "Kai kurioms šiuolaikinėms visuomenėms buvo įrodyta, kad vyriškieji ekstroverstai palieka daugiau vaikų, nei jų bendraminčiai, introvertai. Tačiau ekstroverstai dažniausiai būna pavojingi modifikuoti ir sužaloti. Galbūt tai atsveria jų pranašumą ( ir todėl introvertai vis dar nėra išnykę) ".

Iš dalies parazitas įtakoja priešingą elgesio versiją straipsnyje "Jauni parazitai" puoselėja savininką, subrendusios jos nukreipia jį prie plėšrūno burnos ("Elements", 2011 06 06). Pasirodo, kad nesubrendusios (nepasiekusios invazijos plėšrūnų etapui) parazitai gali "rūpintis" šeimininku, todėl darosi atsargūs. Nors subrendę parazitai turi priešingą efektą, bendras poveikis gali būti priimtinas.


Po žodžio

Ši užduotis parodo, kaip sudėtinga sąveika yra ekosistemoje. Net jei mes atsižvelgsime į dvi rūšis – parazitą ir priimančiąją – jų sąveika priklauso nuo daugybės susijusių aplinkybių (amžiaus, lyties, abiotiškumo veiksnių ir kt.). Tai, kas būdinga, Toksoplazmozės infekcija padidina elgesio riziką kartu su ekstraversija, pavyzdžiui, labiau tikėtina, kad užsikrėtę žmonės pateks į eismo įvykius. Taigi galutinis teigiamas šio parazito poveikis reprodukcinei sėkmei yra didelis klausimas. Tačiau gamtoje nėra dviejų rūšių atskirai – jie yra susiję su tūkstančiais ir dešimtimis tūkstančių kitų rūšių. Ir žmogus, gyvenantis miesto apartamentuose, įskaitant – pakanka priminti visas mūsų mikrobiomą bakterijas, archeos, grybus ir fagus.Įtaka šeimininkui taip pat labai priklauso nuo šių rūšių santykio, ir mes labai mažai žinome apie jų sąveiką.

Bet žmogui vis dar yra keletas funkcijų. Žmonės pradėjo sąmoningai atsikratyti parazitų ir juos sąmoningai naudoti. Pirmoje dvidešimto amžiaus pusėje piroterapija, naudojant maliarijos infekciją, buvo plačiai naudojama progresuojančio paralyžiaus, galinio etapo sifilio gydymui. Ir apie trečdalis pacientų (kartu skiriant kartu su salvarsanu) atsigavo. Tiesa, apie trečdalį mirė, tačiau bet kuriuo atveju jie buvo pasmerkti.

Jūs vis dar galite įsigyti medicininę penechą vaistinėje. Žmonės naudoja šį ektoparazitą medicinos tikslais nuo seniausių laikų.

Pav. 2 Prarastieji kirminai sugrįš ir išgelbės žmoniją?

Vakcinacija yra ne kas kita, kaip susilpnėjusių parazitų naudojimas, siekiant apsaugoti nuo "realaus", virusinio pobūdžio. Iš pirmo žvilgsnio skiepijimo nauda yra neginčytina (žr. Užduoties "Nauda arba kenkimas"). Bet iš tikrųjų ši nauda yra dviašmenis kardas. Per didelis gyventojų skaičius ir su juo susijusios pasaulinės problemos, galimas kenksmingų mutacijų kaupimas dėl natūralios atrankos silpnėjimo, įskaitant kainą, skirtą sėkmingai naudoti parazitus, siekiant apsaugoti nuo parazitų.Ir mums taip pat pasisekė, kad žmonės, atrodo, pradeda sąmoningai reguliuoti savo skaičių: galima tikėtis, kad žmonija nepasikraus elnių iš Pribilovo salos.

Ir atsikratyti helmintų, paaiškėjo, kad žmonės, be abejo, taip pat naudojo, ir ne tik apsaugodami juos nuo lamblijų. Įrodyta, kad autoimuninių ligų paplitimas yra susijęs su helmintų invazijų skleidimu atvirkščiai. Ir vis daugiau duomenų rodo, kad šis ryšys gali būti priežastinis. "Senų draugų" hipotezė (žr. GAW Rook, LR Brunet, 2005 m. – mikrobai, imunoreguliacija ir žarnynas) paaiškina šį ryšį: "iš tiesų žmogaus" helmintai daugiau nebevyksta kaip šeimininko imuninė sistema kaip pavojingi priešai ir turi teigiamą poveikį imuniteto reguliavimui, bet teisinga imunoreguliacija apsaugo nuo autoimuninių reakcijų (2 pav.).

Ši hipotezė (dabar labiau teorijos) pasisako už pirmąsias helminterapijos sėkmes (žr. Helminto terapiją) – žr., Pavyzdžiui, straipsnį apie įspūdingas Krono ligos gydymo sėkmes (RW Summers ir kt., 2005. Trichuris suis Krono liga). . Žinoma, iš pirmo žvilgsnio tai ne tik nemalonu, bet ir pavojinga užsikrėsti helmintais. Tiesą sakant, dažniausiai naudojami helminterapijos kiaulienos plunksnų Trichuris suis gyvena žmogaus kūne tik kelias dienas. Ir jūs galite lengvai atsikratyti žmogaus kotelių, gydydami rimtesnę ligą.

Gerai, ilgainiui tikriausiai bus įmanoma gauti naudos iš parazitų baltymų vakcina iš mūsų "senų draugų" (3 pav.).

Pav. 3 Netrukus kiekvienoje vaistinėje gali pasirodyti helminto vaistai


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: