Малко паразити могат да се конкурират с акарите по отношение на разнообразието от овладени варианти на опаразитяване. Именно в подкласа на кърлежите могат да се намерят примери за почти всички форми на паразитизъм, които са известни на членестоноги безгръбначни като цяло. Всъщност кърлежите могат да се използват за изучаване на паразитологията в много от нейните класически проявления.
И въпреки че може да изглежда, че в това си качество акарите са любопитни предимно за естествен учен, но всъщност за човек, далеч от биологичната наука, паразитният начин на живот на акарите може да бъде интересен - поне в най-оригиналните му проявления.
И много факти от биологията на тези животни са забележителни сами по себе си.
Видове опаразитяване при кърлежи
Най-известните за неспециалистите кърлежи се наричат иксодидни кърлежи (хората често ги наричат горски кърлежи) - те представляват много малка група от целия подклас кърлежи.
Интересно е
Общо днес са известни повече от 54 000 вида кърлежи. Семейството Ixodes, някои от които са носители на енцефалит, пренасян от кърлежи, и лаймска болест, включва само около 670 вида - тоест малко над 1%.
Формата на опаразитяване на иксодовите кърлежи може да се характеризира като задължителен периодичен ектопаразитизъм.
Какво означава?
Ектопаразитите са живи организми, които не проникват в гостоприемника, за да се хранят с него. По правило те трябва да повредят външната обвивка на тялото на гостоприемника, за да могат да ядат определени тъкани (при иксодовите кърлежи кръв), но не живеят постоянно в тялото на гостоприемника.
За разлика от ектопаразитите, ендопаразитите са онези същества, които живеят в тялото на гостоприемника.
Иксодовите кърлежи не проникват напълно под обвивката на тялото на човек или домашни животни, т.е. те са типични ектопаразити.
В същото време, Кърлежите също съдържат ендопаразити.. Например, краста сърбеж - причинителят на краста, по-известен като подкожен акар - постоянно живее в дебелината на кожата, прави проходи тук и се храни с епидермиса.
Снимката по-долу показва как изглежда подкожен кърлеж (Sarcoptes scabiei) под микроскоп:
А ето и снимка, направена със сканиращ електронен микроскоп:
По същия начин черните акари, много малък представител на тромбидиформените акари, които живеят в космените фоликули на повечето хора на планетата и се хранят със себум, също са пример за ендопаразит. Неговите роднини в реда, между другото, са страховити паразити на култивирани растения.
Снимка на жлеза за акне:
Известни са и случаи на опаразитяване на кърлежи в телесни кухини. Например, акарите от сирене и брашно, когато човек яде замърсени храни, могат да колонизират храносмилателния тракт: съществуват и дори се размножават тук в условия на почти пълна липса на кислород, причинявайки тежки стомашно-чревни разстройства.
Интересно е
В научната общност има разногласия сред специалистите относно това при каква степен на проникване в организма паразитът да се счита за вътрешен и при каква за външен. И така, има гледни точки, при които акнеичната жлеза се нарича ектопаразити, т.е. същества, живеещи на повърхността на тялото на гостоприемника. Тази гледна точка се оправдава от факта, че тези акари не проникват много дълбоко в кожата на тялото и живеят в повърхностния слой на кожата. Поради такива разногласия те дори разработиха система за класифициране на акарите на дермални, кожни, подкожни, пера и кухини. Железните червеи най-често се наричат кожни ендопаразити.
Друг признак, по който се различават формите на опаразитяване, е времето, прекарано на повърхността или в телесната кухина на гостоприемника. Според него кърлежите се делят на постоянни и временни паразити.
Повечето иксодидни кърлежи са типични временни паразити, прекарващи по-голямата част от живота си в горния слой на почвата и върху растенията. Те се изкачват на повърхността на тялото на гостоприемника само за хранене и след насищане го напускат.
Обратната форма са постоянните паразити. Вече ясно могат да бъдат приписани подкожни акари, железни акари, ушни акари от рода Otodectes, чийто целия жизнен цикъл протича на повърхността или вътре в обвивката на тялото на гостоприемника. Ако се случи кърлежът да е извън тялото на гостоприемника, той веднага започва да търси нов, без който не може да оцелее.
И накрая, опаразитяването на кърлежите може да бъде облигатно и факултативно.
Облигатните паразитни акари са тези, които могат да се хранят само с животното гостоприемник, в противен случай или умират, или не могат да се възпроизвеждат. Те нямат друг начин да се хранят.
Факултативните паразити са живи организми, които могат да комбинират различни начини за получаване на храна. Сред акарите такива форми обикновено са представени от видове, които могат да комбинират хищнически и паразитни видове хранене.
Такива са например много водни акари, акари от семейство Trombiculidae (червени бръмбари). В тях възрастните могат да нападат малки безгръбначни и да ги убият, като изсмукват съдържанието на тялото. И същите индивиди, когато се срещнат с голямо животно, което не могат да убият, могат да се изкачат върху него, да пробият кожата на тялото му и да смучат кръв. Тоест опаразитяването не е единственият начин за оцеляване и много от тях не паразитират нито веднъж през живота си.
На бележка
Приблизително 48% от паразитните акари са временни паразити, 45% са постоянни, а останалите са случайни (факултативни).
Към факултативните паразити спадат и споменатите вече брашнени и сиренарни акари, които обикновено не нападат човек и не паразитират върху него, но ако случайно попаднат в храносмилателния тракт, се заселват в него и се превръщат в паразити.
По-долу на снимката е акар от сирене (Acarus siro), способен да причини чревна акариаза:
Интересно е, че много видове кърлежи (има много от тях, например сред червените бръмбари) са паразити на етапа на нимфата и превръщайки се във възрастен, те се превръщат в хищници. В такива случаи обаче не може да се говори за факултативен паразитизъм. Тук говорим за различни начини на хранене на различни етапи на развитие: ако нимфите на такива кърлежи са облигатни паразити, то възрастните са облигатни хищници.
Най-известните кърлежи - ixodid, argas, подкожни - са задължителни паразити и не могат да се хранят с нищо друго освен с биологични материали на животински гостоприемници.
На бележка
Трябва да се отбележи, че има по-малко паразитни акари, отколкото хищни акари и такива, които се хранят с различни органични остатъци. Например, има цяло семейство акари, които се хранят със зърно и растителни остатъци. Праховите акари са много разпространени в апартаментите, хранят се с парчета от епидермиса, които се разпадат от тялото на хората, и са описани хиляди видове микроскопично малки представители на този подклас, живеещи в почвата и консумиращи разлагащите се останки от растения и животни.
Тоест, въпреки "образа" на паразити, който се е развил в кърлежите, не всички от тях водят паразитен начин на живот.
Има и огромен брой видове акари, които са паразити по растенията - хранят се със сок от листа и стъбла и са вредни за селското стопанство.
Любопитен е примерът с вече споменатите по-горе железници. Техният начин на взаимодействие с човек не винаги е типичен паразитизъм, тъй като в повечето случаи човек не страда от тяхната дейност и изобщо не усеща присъствието на тези същества върху кожата или вътре в нея. Въпреки факта, че жлезите се срещат при почти всички хора над 70 години и при повече от половината възрастни по света, случаите на развитие на кожни заболявания, причинени от тези акари, са редки.
Следователно най-често хората не страдат от съвместното съществуване с тези членестоноги. При липса на такъв антагонизъм взаимодействието между гостоприемника и "госта" се нарича не паразитизъм, а коменсализъм.
Тук си струва да се отбележи, че акаролозите нямат единодушно мнение дали сапът да се счита за паразит или за коменсал. Това е още един пример за разнообразието от форми на взаимодействие между кърлежите и техните домакини.
Отметки с един, два и три хоста
Важно в паразитологията е класификацията на кърлежите според броя на гостоприемниците. В съответствие с него различните видове кърлежи се разделят в зависимост от минималния брой животни гостоприемници, които един индивид от даден вид трябва да промени, за да осъществи напълно репродуктивния си цикъл.
Например, всички паразитни акари могат да бъдат разделени на три вида според този признак:
- Единичен гостоприемник акари. Пълното им развитие от ларвата до зрелия индивид протича на същия гостоприемник, без да го променя. Ларвата смуче кръв, прелива се в нимфа, храни се отново, прелива във възрастни, чифтосва се с индивид от противоположния пол, отново изсмуква кръв, след което женската напуска тялото на гостоприемника, за да снася яйца в почвата или на друго място. Такива видове включват например бик кърлеж и вида Hyalomma scupense, представители на семейството на иксодовите кърлежи;
- Кърлежи с два гостоприемника - тези, при които ларвите и нимфите се хранят с един и същи гостоприемник, след като се превърнат в нимфа и друг кръвосмучещ, напускат тялото му, превръщат се в имаго, което след това атакува втория гостоприемник, смуче кръв, за да даде възможност за оплождане и след това отделя се, за да се чифтосва и (за женските) да снася яйца. Такъв цикъл на развитие е характерен за някои видове от родовете Hyalomma и Rhipicephalus;
- Кърлежите с три гостоприемника са видове, при които индивидът сменя своя гостоприемник на всеки етап от развитието.Тази група включва повечето представители на семейството на ixodid кърлежи. По-специално тайгата и кучешките кърлежи са тридомакинни.
При всички тези форми броят на гостоприемниците не е идентичен с концепцията за видова специфичност. Тоест, би било грешка да се вярва, че всички индивиди от един или друг вид кърлежи с един гостоприемник могат да се развият, например, само върху кучета, докато индивидите от два вида гостоприемници извършват ларвния стадий и нимфата етап, например върху плъхове, а в зряла форма атакува само крави.
В действителност "враждебност" означава само броя на смените на хоста по време на живота на един тик. Индивиди от един и същи вид кърлежи с един гостоприемник могат да се развият върху таралежи, гризачи, зайци, кучета или говеда. Къде ще расте определен паразит зависи само от това кое конкретно животно гостоприемник може да атакува.
Почти всички видове кърлежи, които сменят собствениците си, нямат строга видова специфичност по отношение на своите „гостоприемници“. Дори имената на кърлежи като „куче“ или „говеда“ не са стриктни указания за вида на плячката: много индивиди от кучешкия кърлеж успешно се развиват върху говеда или таралежи, а бичият кърлеж може безопасно да смуче кръв от хора, домашни птици , плъхове и същите кучета. Много често иксодовите кърлежи атакуват дори хладнокръвни животни - костенурки, жаби, гущери и змии.
Интересно е
Много акаролози смятат (и използват) таралежите като вид "прахосмукачка" за кърлежи в дивата природа. Факт е, че за таралежа е трудно да се грижи за повърхността на гърба си и да почиства паразитите тук и затова в края на пролетта при много индивиди целият гръб е буквално осеян с кърлежи на различна възраст и степени на тлъстина.Има случаи, когато, за да събират кърлежи в естествени местообитания, специалисти специално хващат таралеж, премахват паразити от него, след това го пускат и просто го следват, за да не го изпуснат от поглед, и веднъж на няколко часа го взимат и премахнати нови прикачени отметки. В жаргона дори се появи изразът "на час", което означава броя на кърлежите, които таралежът може да събере върху себе си за един час движение в тревата.
Някои специфики могат да бъдат свързани със структурните характеристики на сетивните органи и екологията на определен вид кърлежи. Например възрастен кучешки кърлеж най-често чака плячката си, седнал на стъбла на трева, и тук е по-вероятно да „хване“ голямо животно, отколкото таралеж или гущер. А нимфите от тайговите кърлежи, напротив, в търсене на плячка по-често се изкачват в дупки и кухини под камъни, където най-вероятно ще срещнат мишки, полевки или гущери.
На бележка
Аргасовите кърлежи дори имат хомовампиризъм - поведение, при което гладен индивид напада добре нахранен, пробива кожата на тялото й и изсмуква кръв от нея, която преди това е била хранена от друга жертва. Просто казано, кърлежите не се интересуват кого атакуват и чия кръв смучат, но еволюционните адаптации помагат на всеки вид да развие определена специализация.
В същото време понятието "стопанство" не е от значение за кърлежите-ендопаразити. Невъзможно е, например, да се каже, че крастата е едногостоприемник, въпреки че от терминологична гледна точка това е вярно - цялото развитие на един индивид протича върху едно и също животно гостоприемник. За броя на гостоприемниците се говори само за временни паразити, които задължително прекарват част от живота си свободно, без контакт с тялото на гостоприемника.
Интересни факти за паразитните акари
Паразитният начин на живот до голяма степен повлия върху характеристиките на биологията на кърлежите. И в много случаи тези характеристики са станали толкова уникални, че са се превърнали в истински феномен.
Подобно на повечето други свободно живеещи ектопаразити, акарите могат да гладуват за дълги периоди от време. Това е необходима гаранция за тяхното оцеляване, като се има предвид, че дебнещият тип лов за собственика изисква дълго чакане. И така, обикновените иксодидни кърлежи от рода Hyalomma могат да гладуват до 10-12 месеца, а възрастните от някои други видове - до 2-3 години.
Hyalomma marginatum:
Някои акари, които паразитират по птиците, живеят в гнездящата постеля в птичи колонии и се хранят, когато птицата седи на гнездото, и се размножават най-активно, когато се появят малките. Именно паразитите често причиняват смъртта на пилетата, буквално ги ухапват до смърт.
На бележка
През целия период, през който птиците летят на юг или (за антарктическите видове) на север, тези кърлежи гладуват и чакат завръщането на своите домакини и такава гладна стачка за 8-9 месеца в годината е нормална част от техния жизнен цикъл . Благодарение на такива адаптации към жизнения цикъл на гостоприемниците кърлежите успяха да се заселят, включително на скалистите арктически и антарктически острови, където практически няма други членестоноги.
В продължение на 9-10 месеца в годината, под слой сняг и лед, нимфите и възрастните от тези видове са в състояние, близко до суспендирана анимация - да изчакат пристигането на пролетта, да се преместят в гнездото и отново да получат достатъчно кръв.
Както при всички други паразити, кърлежите имат висока смъртност. По-малко от 1% от индивидите, излюпени от яйца, оцеляват до зряла възраст и огромен брой яйца се унищожават от хищници и суперпаразити (например някои ездачи).Акарите обаче успяват да се адаптират към това, като се размножават в огромни количества.
Кърлежите също се отличават с най-голямото разпространение и широчината на спектъра от животински гостоприемници. Те могат да паразитират (и паразитират) почти всички бозайници и птици, влечуги и земноводни, а водните акари могат да нападат риби. Дори сухоземните видове обикновено понасят продължително потапяне под вода и не умират няколко часа под водата, докато по това време те смучат кръвта на жертвата. Това им позволява да паразитират върху животни, водещи полуводен начин на живот.
И накрая, известни са отровните акари. Повечето от тях са сред аргасовите кърлежи, чиято слюнка е толкова токсична, че може да причини остра болка на мястото на ухапване, анафилаксия и дори мускулна парализа. По-конкретно птичите акари от вида Ornithodorus coriaceus в южната част на САЩ и Мексико се смятат за по-опасни от гърмящите змии, именно поради болката от ухапванията им.
Как са станали паразити: Хипотези за еволюцията на паразитизма
Повечето от теориите за развитието на паразитизъм при кърлежите са хипотези с различна степен на сигурност, но някои от тези хипотези за различните видове имат най-много доказателства и затова се считат за основни.
По-специално, паразитизмът на иксодидните кърлежи най-вероятно е следствие от хищничеството на техните предци. Известно е, че кърлежите са представители на класа на паякообразните и има основание да се смята, че древните паяци са били предци на съвременните кърлежи, а не обратното.
Повечето паяци са хищници, хранят се чрез улавяне на плячка, инжектиране на слюнка с храносмилателни ензими в телесната кухина и след това изсмукване на получения "бульон", оставяйки кориците непокътнати.
Може би някои древни паяци и кърлежи са нападнали жертвите си и са започнали да ги поглъщат, преди жертвата да умре. Примери за такъв лов са известни и сред съвременните видове. Някои от тези кърлежи могат да продължат да атакуват по-големи жертви, които не е необходимо да бъдат убити. Всичко, което беше необходимо за това, беше способността да се смуче кръв или лимфа, без да се причинява остра болка в гостоприемника, и постепенно това се разви по еволюционен път - оцеляваха онези индивиди, чиято слюнка причиняваше най-малко дразнене на гостоприемника, докато не се появиха паразити, които обикновено хапят безболезнено. Те станаха първите облигатни паразитни акари.
На бележка
Изкопаемите акари са известни от Девон, когато гръбначните животни дори не са започнали да завладяват сушата. Има предположение, че вече доста отделни морфологични видове са изсмукали кръвта на динозаврите.
По-нататъшното развитие се е случило най-вероятно в посока на укрепване на връзките между кърлежите и техните домакини. Кърлежите с три гостоприемника очевидно са най-древните и най-малко специализирани; кърлежите с два гостоприемника вече са направили първата стъпка в приближаването на гостоприемника. Върхът на този път бяха ендопаразитни акари - сърбеж, сап и други подобни, които напълно се "свързаха" с жертвите си и по този начин получиха постоянна храна и "подслон". Между другото, те са се приспособили да се хранят с онези тъкани, които не са критични за оцеляването на гостоприемника.
С голяма вероятност железните жлези са по-млади видове от сърбежа. Известно е, че връзката "паразит-приемник" непрекъснато се развива в посока на намаляване на антагонизма.. Това намалява смъртността на гостоприемника от паразитна активност и увеличава шансовете за оцеляване на самите паразити, зависими от гостоприемника.Плюс това, при липса на безпокойство от страна на паразита, домакинът не предприема никакви мерки за борба с него. Именно железните жлези достигнаха това еволюционно ниво, от дейността на които човешкото тяло практически не страда по никакъв начин.
Към днешна дата не е известно как са се развили праховите акари - дали са преминали от хранене с епидермиса директно върху човек към хранене с ексфолиран епидермис в стаен прах или дали първоначално са се хранели с всички органични остатъци в жилището на човек и след това стеснили диетата само за лющене на остатъци от кожата. За да се изясни този въпрос, са необходими допълнителни изследвания на анатомията и биологията на тези членестоноги.
Адаптация към паразитен начин на живот
Наред с основните способности и функции, кърлежите са развили множество допълнителни адаптации, които са необходими специално за паразитен начин на живот.
На първо място, това се отнася за устройството на устния апарат. Челюстите на кърлежите са се превърнали във високоефективен инструмент за пробиване, който след пробиване на кожата и стените на кръвоносен съд се разширява по такъв начин, че задържа паразита върху тялото на гостоприемника и не само го предпазва от случайно падане, но също така предотвратява дори опитите за умишлено отстраняване със значителни усилия. Просто казано, поради специалните зъби на кърлежа е трудно да го откъснете от кожата.
Други специфични характеристики на кърлежите като паразити включват следните адаптации:
- Огромна разтегливост на храносмилателния тракт и кожичките. Една възрастна жена може да депозира няколко пъти повече кръв в себе си, отколкото тежи. При кръвосмучене размерът му се увеличава над 10 пъти, а тялото се превръща от почти плоско преди хранене в почти кръгло след него.Тази способност позволява най-пълното използване на възможността за хранене на един гостоприемник;
- Наличието на кръвни антикоагуланти и локални анестетици в слюнката. Първите предотвратяват сгъстяването на кръвта и улесняват нейното усвояване, вторите правят ухапването невидимо за гостоприемника;
- Вече споменатата способност за продължителна гладна стачка;
- Огромна плодовитост. По отношение на броя на снесените яйца кърлежите са шампиони сред кръвосмучещите членестоноги. Женските от големи иксодидни кърлежи снасят до 20 000 яйца през целия си живот, а женските от малки видове, които живеят в дупките на своите домакини, снасят около 1000 яйца. Такава плодовитост гарантира, че дори при ниска степен на оцеляване, част от потомството ще оцелее до репродуктивна възраст и също ще участва в размножаването;
- Адаптиране към биологията на вида гостоприемник - фенология на размножаването, начин на живот, анатомия.
Като цяло влиянието на паразитния начин на живот върху биологията на акарите е много голямо и допринася за нарастващата специализация на тези членестоноги.
Болести на хората и животните, свързани с опаразитяване от кърлежи
Различни заболявания, свързани с атаката на кърлежи върху хора и животни, могат да се считат за вид страничен ефект от дейността на тези паразити. Факт е, че еволюционно тежките последици от атаката на паразита върху гостоприемника намаляват вероятността за оцеляване и на двамата участници в такива отношения и следователно не са „полезни“ за никого.
Но такива заболявания са широко разпространени и представляват опасност както за хората, така и за животните. Те се наричат акариази и следните са от най-голямо медицинско значение:
- Краста, която се развива при постоянно увреждане на епидермисния слой от женския краста сърбеж.Може да доведе до тежки кожни лезии и свързани заболявания;
- Енцефалитът, пренасян от кърлежи, е смъртоносно вирусно заболяване, което все още отнема стотици човешки животи всяка година. Това е изпълнено с увреждане дори при ефективно лечение;
- Лаймската болест (лаймска борелиоза) е смъртоносно бактериално заболяване, чийто носител се развива в тялото на кърлеж и се предава на хората чрез кръвосмучене;
- Парализа на кърлежи - възниква поради действието на токсините, съдържащи се в слюнката на някои кърлежи върху скелетните мускули на човешкото тяло. Смъртността сред болните е 10-12%, боледуват предимно деца;
- Чревна акариаза, причинена от навлизане на сирене и някои други акари в червата и прехода им към съществуване и дори размножаване при анаеробни условия с увреждане на епителната обвивка на чревния тракт;
- Различни дерматити, наричани още акародерматит;
- Алопеция при животни и загуба на оперение при птици. Обилното размножаване на някои аргасови акари в птицеферми понякога причинява смъртта на домашните птици;
- Алергични реакции (до анафилактичен шок);
- Демодекоза, розацея и розацея, причинени от размножаването на жлезите в много големи количества. Това води до възпаление на космените фоликули, зачервяване на кожата, разширяване на кръвоносните съдове и сърбеж.
Повечето от тези заболявания са характерни както за хората, така и за животните. Например, огромен брой кожни и трихологични заболявания на говеда, котки и кучета, гълъби, пилета и зайци се причиняват именно от паразитни акари.
Подкожен акар Demodex (желязна жлеза): видео, направено под микроскоп
Екстракция на краста под кожата (Sarcoptes scabiei)
Страхотна статия