Схема биотические связи в природе. Формы биотических связей

Симбиоз – сожительство- форма взаимоотношения, из которых оба партнера или хотя бы один извлекают пользу.

Симбиоз подразделяется на мутуализм, протокооперацию и комменсализм.

Мутуализм – форма симбиоза, при которой присутствие каждого из двух видов становится обязательным для обоих, каждый из сожителей получает относительно равную пользу, и партнеры (или один из них) не могут существовать друг без друга.

Типичный пример мутуализма – отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике.

Протокооперация – форма симбиоза, при которой совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них. В этих случаях отсутствует связь именно этой, конкретной пары партнеров.

Примером протокооперации являются взаимоотношения мелких рыбок семейства губановых и крупных хищных мурен.

Комменсализм – форма симбиоза, при которой один из сожительствующих видов получает какую-либо пользу, не принося другому виду ни вреда, ни пользы. Комменсализм, в свою очередь, подразделяется на квартиранство, сотрапезничество, нахлебничество.

"Квартиранство" – форма комменсализма, при которой один вид использует другой (его тело или его жилище) в качестве убежища или своего жилья.

"Сотрапезничество" – форма комменсализма, при которой несколько видов потребляют разные вещества или части одного и того же ресурса.

"Нахлебничество" – форма комменсализма, при которой один вид потребляет остатки пищи другого.

Нейтрализм – тип биотической связи, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно. Например, белки и лось в одном лесу не контактируют друг с другом.

Аменсализм – форма антибиоза, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы. Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют.

Хищничество - тип антибиоза, при котором представители одного вида питаются представителями другого вида. Хищничество широко распространено в природе как среди животных, так и среди растений. Примеры: насекомоядные растения; лев, поедающий антилопу и т.д.

Конкуренция - тип биотических взаимоотношений, при котором организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же обычно ограниченных ресурсов. Конкуренцию подразделяют на внутривидовую и межвидовую.

Внутривидовая конкуренция – соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегулирования популяции. Примеры: птицы одного вида конкурируют из-за места гнездования. Самцы многих видов млекопитающих (например, оленей) в период размножения вступают друг с другом в борьбу за возможность обзавестись семьей.

Межвидовая конкуренция – соперничество за одни и те же ресурсы, происходящее между особями разных видов. Примеры межвидовой конкуренции многочисленны. И волки, и лисы охотятся на зайцев. Поэтому между этими хищниками возникает конкуренция за пищу. Это не значит, что они непосредственно вступают в борьбу друг с другом, но успех одного означает неуспех другого.

Трофическая структура. Виды, входящие в состав экосистемы, связаны между собой пищевыми связями, так как служат объектами питания друг для друга. Последовательность питающихся друг другом организмов называют пищевой , илитрофической, цепью . Отдельные звенья трофической цепи называют трофическими уровнями.

Пищевые цепи, которые начинаются с растений, идут через растительноядных животных к другим потребителям, называют пастбищными илицепями выедания .

Пищевые цепи другого типа начинаются с отмерших растений, трупов или помета животных и идут к мелким животным и микроорганизмам. Эти цепи называют детритными , илицепями разложения .

Например:

растения →овцы →человек; растения →кузнечики →ящерицы →орел; растения →насекомые →лягушки →змеи →орел.

мертвые ткани растений →грибы →многоножки кивсяки →грибы →ногохвостки коллемболы →хищные клещи →хищные многоножки →бактерии.

Совокупность пищевых связей в экосистеме образует пищевые сети , в которых многие консументы служат пищей нескольким членам экосистемы. В то же время некоторые животные могут принадлежать сразу к нескольким трофическим уровням, так как питаются и растительной, и животной пищей, то есть являются всеядными (например, медведь).

Продуктивность экологической системы – это скорость, с которой продуценты усваивают лучистую энергию солнца в процессе фотосинтеза, образуя органическое вещество.

Различают разные уровни продуцирования , на которых создается первичная и вторичная продукция. Органическая масса создаваемая продуцентами в единицу времени, называется первичной продукцией , а прирост за единицу времени массы консументов – вторичной продукцией .

Трофические структуры можно выразить графически в виде экологических пирамид . Пирамиду составляют прямоугольники, которые изображают разные звенья пищевой цепи. Основанием пирамиды служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды.

Известны три основных типа экологических пирамид:

1) пирамиды биомассы, характеризующие массу живого вещества на каждом уровне;

2) пирамиды энергии, показывающие, изменение энергии на последующих трофических уровнях;

3) пирамиды чисел, отражающие численность организмов на каждом уровне.

"Правило десяти процентов": С одного трофического уровня на другой передается лишь около 10% энергии; или с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой, более высокий ее уровень (по «лестнице» продуцент-консумент-редуцент), в среднем около 10 % энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.

Гомеостаз – способность биологических систем – организма, популяции и экосистем противостоять изменениям и сохранять равновесие. Обычно выделяют два типа гомеостаза: резистентный – способность экосистем сохранять структуру и функции при негативном внешнем воздействии (локальная устойчивость) и упругий – способность экосистемы восстанавливать структуру и функции при утрате части компонентов экосистемы (общая устойчивость).

Сукцессия - последовательная необратимая смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных или антропогенных факторов. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном пространстве, называется стадиями развития. Различают множество форм сукцессии (фитогенная, зоогенная, ландшафтная, антропогенная, пирогенная, катастрофическая и др.). В оптимальных условиях любая сукцессия заканчивается возникновением медленно развивающегося климаксового сообщества. Различают первичные и вторичные сукцессии. Первичная сукцессия развивается на лишенных жизни территориях, вторичная - восстановление после природных катаклизмов.

Термин «сукцессия» предложен Г. Каулсоном (1898).

Существует множество классификаций сукцессий:

· по происхождению (первичные и вторичные),

· по масштабу времени (быстрые, средние, медленные, очень медленные),

· по обратимости (обратимые и необратимые),

· по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные),

· по тенденциям изменения продуктивности и видового богатства (прогрессивные и регрессивные),

· по антропогенности (антропогенные и природные),

· по характеру происходящих во время сукцессии изменений (автотрофные и гетеротрофные).

Климакс – высшая ступень развития экосистем; финальная установившаяся стадия их развития, находящаяся в наиболее полном единстве с климатом данной, местности.

Устойчивость экосистем – это способность экосистем сохранять структуру и нормальное функционирование при изменениях экологических факторов.

Организм и среда

Одним из важнейших понятий экологии является среда обитания.

Среда – это совокупность факторов и элементов, воздействующих на организм в месте его обитания.

Для обозначения совокупности условий жизни широко используются понятия «окружающая среда» и «среда обитания». При этом, прежде всего подразумевается среда жизни человека. Окружающая среда, среда обитания и деятельности человечества, окружающий человека природный и созданный им материальный мир. Окружающая среда включает природную среду и искусственную (техногенную) среду, т. е. совокупность элементов среды, созданных из природных веществ трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в девственной природе (здания, сооружения и т. п.).

Основные среды жизни:

водная среда жизни (обитатели – гидробионты). Характерной чертой ее является подвижность – она ясно выражена в проточных, быстро текущих реках, ручьях и даже в стоячих водоемах это имеет место. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под действием ветра и температуры. Движение воды обеспечивает снабжение водных организмов кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры во всем водоеме;

наземно-воздушная среда особенностью является то, что организмы, обитающие здесь, окружены воздухом, который представляет собой смесь газов, а не их соединения. Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава – азота в нем содержится 78,08%, кислорода – около 20,9%, аргона – около 1%, углекислого газа – 0,03%. За счет диоксида углерода и воды синтезируется органическое вещество и выделяется кислород. При дыхании происходит реакция, обратная фотосинтезу – потребление кислорода;

почвенная среда представляет собой совокупность выветренной материнской породы, живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Почва обладает специфическими физическими свойствами. Для нее характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость. Она обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов;

Экологический фактор – это элемент среды, оказывающий прямое влияние на живой организм, хотя бы на одной из стадий индивидуального развития. Все экологические факторы условно делятся на биотические, абиотические и антропогенные.

Биотические факторы – это все возможные влияния, которые испытывает живой организм со стороны окружающих его живых существ.

Абиотические факторы – это все влияющие на организм элементы неживой природы (температура, свет, влажность, состав воздуха, воды, почвы и т. д.). Выделяют:

По отношению к температуре: пойкилотермные – холоднокровные животные с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры окружающей среды и гомойотермные – теплокровные животные, температура которых более или менее постоянна и не зависит от температуры окружающей среды.

Правило Бергмана: По мере удаления от полюсов к экватору размеры близких в систематическом отношении животных с непостоянной температурой тела увеличиваются, а с постоянной – уменьшаются.

У животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела – правило Аллена , поскольку они отдают в окружающую среду наибольшее количество тепла

Биоклиматический закон А. Хопкинса: Существует закономерная, довольно тесная связь развития фенологических явлений с широтой, долготой и высотой над уровнем моря. По мере продвижения на север, восток и в горы время наступления периодических явлений (как цветения, плодоношения, сбрасывания листвы) в жизнедеятельности организмов запаздывает на 4 дня на каждый градус широты, 5 градусов долготы и примерно на 100 м высоты.

По отношению к свету: светолюбивые (световые), тенелюбивые (теневые), теневыносливые

По отношению к влаге: гигрофиты – растения, обитающие в местах с высокой влажностью воздуха и (или) почвы; мезофиты – наземные растения, которые приспособлены к обитанию в среде с более или менее достаточным, но не избыточным увлажнением почвы; ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху («засухоустойчивые»);

Антропогенные - это факторы, связанные с воздействием человека на природную среду.

Согласно другой классификации различают первичные и вторичные периодические и непериодические факторы.

К первичным относят температуру, изменения положения Земли по отношению к Солнцу, благодаря которым в эволюции возникла суточная, сезонная, годичная периодичность многих биологических процессов. Вторичные периодические факторы являются производными первичных, например, уровень влажности зависит от температуры, поэтому в холодных областях планеты воздух содержит меньше водяных паров, непериодические факторы действуют на организм или популяцию внезапно, эпизодически. К ним относят стихийные силы природы - извержение вулканов, ураган, удар молнии, наводнение и др.

По степени направленности действия факторы среды обитания можно классифицировать следующим образом:

1) периодические факторы (суточные, годовые и т.п.);

2) повторяющиеся без строгой периодичности (наводнения, ураганы, землетрясения и т.п.);

3) факторы однонаправленного действия (изменение климата, заболачивание и т.п.);

4) случайные и неопределенные факторы, наиболее опасные для организма, так как зачастую встречаются впервые.

Общие законы действия факторов среды на организмы

Закон оптимума. Благоприятная сила воздействия называется зоной оптимума экологического фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора – это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно, наступает смерть. Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Широкую экологическую валентность вида по отношению к абиотическим факторам среды обозначают добавлением к названию фактора приставки «эври». Неспособность переносить значительные колебания фактора, или узкая экологическая валентность, характеризуется приставкой «стено». В более широком смысле слова виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке, – эврибионтными

Лимитирующие факторы – факторы, находящиеся в таком недостатке или, наоборот, избытке, который ограничивает возможность нормального существования популяции или вида. Лимитирующими факторами могут являться свет, тепло, вода, химические вещества, в том числе вещества загрязнения среды .

Способность видов осваивать разные среды обитания характеризуется величиной экологической валентности . Для большинства видов экологический оптимум ограничен. Сохранение должного уровня биологической активности, несмотря на колебания интенсивности экологических факторов, обеспечивается гомеостатическими механизмами на уровне особи или популяции.

К этим факторам относят:

· энергетическое состояние среды (тепловое и волновое, включая магнитное и гравитационное поля);

· химический и динамический характер атмосферы;

· водный компонент (влажность воздуха, зеленой поверхности, химический состав вод, их физика, само их наличие и соотношение с населенной сушей);

· физический, химический и механический характер поверхности земли (включая геоморфологические структуры – равнинность, холмистость, гористость и т. д.);

· облик и состав биологической части экологических систем (растительности, животного и микробного населения) и их ландшафтных сочетаний, в том числе сочетаний непахотных сельскохозяйственных и лесохозяйственных земель с естественными экосистемами;

· степень сбалансированности и стационарности компонентов, создающих климатические и пейзажные условия и обеспечивающих определенный ритм природных явлений, в том числе стихийно–разрушительного и иного характера, рассматриваемого как бедствие (землетрясения, наводнения, ураганы, природно–очаговые заболевания и т. д.);

· плотность населения и взаимовлияние самих людей как биологический фактор;

· информационная составляющая всех перечисленных явлений.

Закон минимума Ю.ЛИБИХА (1840 г) – концепция, согласно которой существование и выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Согласно закону минимума жизненные возможности организмов лимитируют те экологические факторы, количество и качество которых близки к необходимому организму или экосистеме минимуму . «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай».

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток факторов. В экологию такое положение вошло как закон толерантности В. Шелфорда (1913 г.): «Лимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия». Под ограничивающим фактором понимают фактор, уровень которого в качественном и количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма

Экологическая ниша – совокупность всех факторов среды в ареале, при которых возможно существование определенного вида, т.е. некий образ его жизни.

Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание.

Основные механизмы адаптации:

1) биохимические – проявляются во внутриклеточных процессах, как, например, смена работы ферментов или изменение их количества;

2) физиологические – например, усиление потоотделения при повышении температуры у ряда видов;

3) морфо‑анатомические – особенности строения и формы тела, связанные с образом жизни;

4) поведенческие – например, поиск животными благоприятных мест обитания, создание нор, гнезд и т. п.;

5) онтогенетические – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т.е. могут влиять как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения организмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Экология и человек

Ноосфера (Эдуард Леруа совместно с Пьером Тейяром де Шарденом в 1927) – сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биотехносфера»).

Техносфера - область действительности, для которой характерно применение техники.

Основные предпосылки создания ноосферы:

· расселение человечества по всей поверхности Земли и физическое уничтожение видов, «конкурирующих с человеком»,

· радикальное усовершенствование средств связи и создания единой информационной системы и единой системы контроля над людьми,

· создание и разработка новых источников энергии (атомной, геотермической, «лунной», «ганглиевой»),

· «подъём благосостояния трудящихся» и «победа демократии»,

· установление «равенства всех людей», причём не только равенства перед законом, но и других его форм,

· учреждение единого планетарного марксистско-ленинского государства,

· вовлечение «широких народных масс» в занятие наукой,

· превращение человечества в «геологическую силу».

Окружающая человека среда состоит из четырех взаимосвязанных компонентов – подсистем:

а) собственно природной среды,

б) порожденной агротехнической среды – «второй природы»,

в) искусственной среды – «третьей природы»

г) социальной среды.

Природная среда, окружающая человека – факторы чисто естественного или природно-антропогенного системного происхождения, прямо или косвенно, осознанно или неосознанно воздействующие на отдельного человека или человеческие коллективы, включая и все человечество.

Среда «второй природы», или квазиприродная среда – все модификации природной среды, искусственно преобразованные людьми и характеризующиеся свойством отсутствия системного самоподдержания, т.е. постепенно разрушающиеся без постоянного регулирующего воздействия со стороны человека:

· пахотные земли, культурные ландшафты и т.д.;

· грунтовые дороги;

· внешнее пространство населенных мест с его природными физико–химическими характеристиками и внутренней структурой (разграничением заборами, различными постройками, изменяющими тепловой и ветровой режимы, зелеными полосами, прудами и т.п.);

· зеленые насаждения (бульвары, газоны, ландшафтные парки, лесопарки, сады, дающие имитацию природной среды).

Все эти образования имеют природное происхождение, представляют собой видоизмененную природную среду и не являются чисто искусственными, не существующими в природе.

«Третья природа», или артеприродная среда – весь искусственный мир, созданный человеком, вещественно – энергетически не имеющий аналогов в естественной природе, системно чуждый ей и без непрерывного обновления немедленно начинающий разрушаться. Сюда можно отнести асфальт и бетон современных городов, внутреннее пространство мест жизни и работы, транспорта и предприятий сферы обслуживания, технологическое оборудование, транспортные объекты, мебель и другие вещи, всю синтетику и т. д.

Биосфера все более насыщается вредными для живых организмов веществами антропогенного происхождения. Миллиарды тонн в год этих веществ выбрасываются в атмосферу, сбрасываются в водоемы, накапливаются в отходах. С воздушными потоками, речными и морскими течениями вредные вещества переносятся на большие расстояния через границы государств, создавая глобальную проблему загрязнения, наносят ущерб здоровью людей, природе, материальным ценностям.

Особи разных видов существуют в биоценозах не изолированно, они вступают в разнообразные прямые и косвенные взаимоотношения. Их обычно разделяют на четыре типа: трофические , топические , форические , фабрические .

Трофические отношения возникают тогда, когда один вид в биоценозе питается другим. Примеры - корова поедающая траву, волк, охотящийся на зайца. При конкуренции двух видов из-за ресурса питания между ними возникает косвенная трофическая связь. Пример - волк и лиса вступают в косвенные трофические связи при использовании такого общего пищевого ресурса, как заяц.

Топические отношения характеризуют изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Пример - отношения между деревьями и гнездящимися на них птицами или живущими на них насекомыми и т.п.

Перенос семян растений осуществляется обычно при помощи специальных приспособлений. Животные могут захватывать их пассивно. Пример пассивного - за шерсть крупных млекопитающих могут цепляться семена лопуха.

Активно переносятся непереваренные семена, прошедшие через пищеварительный тракт животных, чаще всего птиц.

В переносе грибных спор большую роль играют насекомые.

Форезия животных - это пассивный способ расселения, свойственный видам, которым для нормальной жизнедеятельности необходим перенос из одного биотопа в другой.

Фабрические отношения - тип биотических связей, при которых особи одного вида используют для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида.

Из всех типов биотических отношений между видами в биоценозе наибольшее значение имеют топические и трофические связи, поскольку они удерживают друг возле друга организмы разных видов, объединяя их в биоценозы разного масштаба.

Типы взаимодействий популяций в биоценозах обычно условно разделяются на положительные (полезные), отрицательные (неблагоприятные) и нейтральные.

Комменсализм - форма взаимоотношений между двумя популяциями, когда деятельность одной из них доставляет пищу или убежище другой. Иными словами, комменсализм - одностороннее использование одной популяции другой без нанесения вреда первой.

Нейтрализм - такая форма биотических отношений, при которой сожительство двух популяций на одной территории не влечет для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Отношения типа нейтрализма особенно развиты в насыщенных популяциями сообществах.

Такая форма взаимодействия чаще встречается у растений.

Конкуренция - взаимоотношения популяций со сходными экологическими требованиями, существующих за счет общих ресурсов, имеющихся в недостатке. Конкуренция - единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обеих взаимодействующих популяциях.

Если две популяции с одинаковыми экологическими потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это одно из наиболее общих экологических правил, которое получило название закона конкурентного исключения. Конкурирующие популяции могут уживаться в биоценозе и в том случае, если повышение численности более сильного конкурента не допускает хищник.

Следовательно, биоценозы содержат в каждой группе организмов значительное число потенциальных или частичных конкурентов, состоящих в динамических отношениях друг с другом.

Взаимодополняемость и кооперация возникают тогда, когда взаимодействие полезно для обеих популяций, но они не находятся в полной зависимости друг от друга, поэтому могут существовать и отдельно. Это наиболее эволюционно важная фора положительных взаимодействий популяций в биоценозах. Сюда же относятся все основные формы взаимодействий в сообществах в ряду продуценты - консументы - редуценты.

Все перечисленные типы биоценотических связей, выделяемые по критерию пользы или вреда взаимных контактов для отдельных партнеров, характерны не только для межвидовых, но и для внутривидовых отношений.

Симбиоз (от греч. syn - вместе, bios - жизнь) - обоюдополезное сожительство, при котором оба партнера приносят пользу друг другу. Так, в кишечнике человека живут кишечные бактерии эшерихии, которые питаются его содержимым и в свою очередь способствуют выработке витаминов группы В, а также обладают способностью подавлять активность возбудителей кишечных заболеваний, например брюшного тифа и бактериальной дизентерии.

Следует иметь в виду, что иногда употребляют термин «симбиоз» в широком смысле слова, объединяя этим понятием все формы отношений между организмами. В этом случае взаимовыгодное сожительство или собственно симбиоз обозначают термином «мутуа­лизм».

Квартирантство - пространственная форма связи, пос­кольку оба партнера в этом случае могут быть индифферентны друг к дpyry или извлекает пользу только один партнер, который использует организм или убежище другого в качестве места обитания. Так, норы грызунов используются другими животными (пауки, москиты, блохи и др.); молодь некоторых морских рыб держится около щупалец медуз, в случае опасности прячется под их зонтом.

Комменсализм (от фран. commensal - сотрапезник) - выражается не только в пространственных, но и в пищевых связях. Один из партнеров использует для питания или излишки, или отходы пищи другого, не причиняя ему вреда. В качестве примера можно привести ротовую амебу, обитающую в ротовой полости человека.

Хищничество - однократное использование добычи хищни­ком, так как используемый организм погибает.

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ

переносчиками, природными резервуарами и возбудителями заболева­ний человека.

К врачам-терапевтам обращаются больные с поражением кишечни­ка и желчных путей (жгутиконосец лямблия), печени (трематоды, эхинококк и альвеококк), легких (легочный сосальщик), а также страдающие висцеральным лейшманиозом, малярией, кишечными гельминтозами и их последствиями в виде интоксикации, злокаче­ственным малокровием (анкилостоматоз, дифиллоботриоз и др.).

Нейрохирурги оперативным путем удаляют финны свиного цепня или эхинококка, поражающие мозг.

Руководитель школы советских гельминтологов Герой Социалисти­ческого Труда лауреат Ленинской и Государственной премий академик К. И. Скрябин (1879-1972) организовал первый в мире институт гельминтологии, которому еще при жизни выдающегося ученого было присвоено его имя (Всесоюзный институт гельминтологии им. акад.

Е. Н. Павловский (1884 -1965)

К. И. Скрябина), а также Лабораторию гельминтологии АН СССР, являющуюся основным теоретическим центром общей гельминтоло­гии. Значительное место в исследованиях школы К. И. Скрябина занимали практические мероприятия по борьбе - с гельминтозами. Им и его многочисленными учениками были разработаны методы диагно­стики гельминтозов, изучены их клиника и терапия. По предложению К. И. Скрябина, комплекс мероприятий, направленных на лечение больного тем или другим гельминтозом, а также очищение внешней среды от инвазивного материала получил название дегельминтизации. К. И. Скрябиным было сформулировано учение о девастации - ком­плексе мероприятий, направленных на полное уничтожение некото­рых видов гельминтов, а также создание условий, при которых эти ви­ды не смогли бы возникнуть вновь. Девастация подразумевает уничтожение гельминта как зоологического вида.

К.И.Скрябин (1878 -1972)

13.3.2. Понятие о хозяине

Токсическое действие гельминтов проявляется у больного в потере аппетита, уменьшении массы тела, малокровии, повышенной утомляе­мости, бессоннице, тошноте, рвоте, снижении работоспособности, поносе и т. д. Токсические продукты жизнедеятельности анкилостом вызывают у детей задержку не только физического, но и умственного развития.

Патогенное действие некоторых гельминтов связано с миграцией (передвижением) личиночных форм по организму, хозяина. В процессе миграции личинки разрушают ткани, вызывают воспалительные процессы, способствуют проникновению инфекции, оказывают токсическое действие.

Личинка аскариды пробуравливает стенку кишечника, попадает в ток крови и последовательно проходит в печень, правое сердце, лег­кие, бронхи, трахею, глотку, откуда заглатывается в кишечник. При интенсивном заражении в печени возникают множественные кровоизлияния и некрозы, развиваются соединительнотканные прослойки, в легких наблюдается очаговая пневмония.

Ответные реакции хозяина можно разделить на клеточные, тканевые (местные), гуморальные (общие).

Клеточная реакция проявляется, например, в увеличении размеров клетки. Например, эритроциты, пораженные малярийным плазмодием, заметно крупнее «здоровых».

Иммунитет при гельминтозах изучен недостаточно. Установлено, что наряду со сходством защитных реакций имеется ряд особенностей, связанных со спецификой строения и биологией гельминтов.

Вопрос искусственной иммунизации людей против гельминтов пока не разработан, хотя в эксперименте получены данные о возможности создания такого иммунитета.

Установлена взаимосвязь между простейшими, гельминтами и бактериями кишечника.

Известно, что бактериальная дизентерия у больных, страдающих аскаридозом и другими гельминтозами, протекает более тяжело и плохо поддается лечению. Поэтому у детей, больных дизентерией, положено проводить обследование на гельминтозы с последующей дегельминтизацией.

У инвазированных кишечными гельминтами больных тяжелее протекает туберкулез, болезнь Боткина, брюшной тиф и другие инфекционные болезни.

Г л а в а 14

ПУТИ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ

ЗАБОЛЕВАНИЙ В ПРИРОДЕ

14.1. РЕЗЕРВУАРЫ И ПЕРЕНОСЧИКИ

Организм, в котором возбудитель сохраняется длительное время, называется резервуаром. Для возбудителей одних заболеваний резервуаром служит человек (малярия, эпидемический сыпной и воз­вратный вшивый тиф и др.), для других - животные. Диких животных называют природным резервуаром. Например, грызуны служат природным резервуаром лейшманиоза, чумы, туляремии. Некоторые виды клещей могут длительное время (до 20 лет) хранить возбудителей возвратного клещевого тифа, клещевого энцефалита, туляремии.

Кроме резервуаров, для циркуляции многих возбудителей необходи­мы переносчики, роль которых выполняют кровососущие членистоногие (насекомые и клещи). В результате активных перемеще­ний переносчиков возбудители заболеваний могут распространяться на значительные расстояния.

Различают специфических и механических переносчиков, специфическими переносчиками называют тех чле­нистоногих, в организме которых возбудитель проходит цикл развития. Поскольку между возбудителями и переносчиками существует биоло­гическая связь, то обычно играть роль последнего могут только организмы одного вида или рода (малярийный плазмодий - малярийный комар).

Механическими переносчиками называют членистоногих, в организме которых возбудитель не проходит цикла ра шития, а лишь перемещается с помощью их в пространстве. Так, на наружных покровах, лапках, а также в кишечнике комнатной мухи могут находиться возбудители различных заболеваний. Механическими ш реносчиками одного и того же возбудителя могут быть членистоно- I не различных видов (комнатная муха, таракан, домовая муха).

Некоторые переносчики могут быть и природным резервуаром. I кшример, аргазовые клещи могут сохранять возбудителей возвратно- ю тифа в своем организме до 20 лет. Блоха может при температуре П"С сохранять возбудителей чумы до 27 дней, а при температуре

0 5°С- 358 дней.

В процесс циркуляции возбудителей заболеваний могут вовлекаться животные многих видов, связанные между собой биоценотическими связями.

ТРАНСОВАРИАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ

Исключительно важную роль в удлинении сроков хранения воз­будителей заболеваний переносчиками играет механизм трансовари- альной передачи, т. е. передача возбудителей через яйцевые клетки от одного поколения к другому. Циркулируя в организме переносчика, возбудитель может попадать в различные ткани и органы, в том числе в сю яичник и в яйцеклетки. При оплодотворении такой яйцеклетки происходит нормальное развитие, но все стадии его сохраняют в себе возбудителя, а развившаяся самка в свою очередь будет передавать его последующим поколениям. В лаборатории Е. Н. Павловского была в свое время прослежена трансовариальная передача аргазовыми клеща­ми возбудителей возвратного тифа трем последующим поколениям, теперь обнаружена передача риккетсий иксодовыми клещами двенадца­ти поколениям. В настоящее время обнаружена трансовариальная передача возбудителей двум поколениям у москитов.

14.2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИФИКАЦИИ БОЛЕЗНЕЙ

14.3.1. Инвазионные и инфекционные болезни

Болезни человека и животных классифицируют прежде всего по причинам, их вызывающим. Различают инфекционные и инвазионные

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Формы биотических связей в природе.

Рис.18.1. Человек (с.406 – Ярыгин, 85г.)

Плоских и Круглых червей.

3. Медицинскую арахноэнтомологию , которая изучает представителей типа Членистоногих (клещей и

насекомых) и являющихся переносчиками, природными резервуарами и возбудителями заболеваний

человека.

Так, например:

терапевт в совей практике встречается с больными у которых поражён кишечник (лямблии), печень (эхинококк, сосальщики), лёгкие (лёгочный сосальщик), злокачественное малокровие (анкилостомы, лентец широкий) и др.;

педиатр сталкивается с проблемой несовершенной иммунной системы у детей, возникающей при заражении анкилостомидами, вызывающими физическое и умственное недоразвитие детей;

нейрохирург – оперативно удаляет финны свиного цепня, эхинококка, поражающие мозг человека и др.

ФОРМЫ БИОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В ПРИРОДЕ

Организмы разных видов в биоценозах находятся в постоянном взаимодействии друг с другом. Существует две основные формы межвидовых взаимоотношений:

1. Антибиоз – невозможность сосуществовать двух видов организмов, основанная на конкуренции прежде всего за источник питания.

Примером может служит взаимоотношение сапрофитных бактерий и плесневых грибов. Первые способны быстро заселять среды, богатые органическими веществами за счёт интенсивного размножения, а вторые, значительно уступая им в этом, приобрели способность делать субстрат неблагоприятным для жизнедеятельности бактерий, выделяя в него продукты своего метаболизма – антибиотики. В результате среда используется либо грибами, либо бактериями, успевшими попасть в неё и размножиться раньше.

2. Симбиоз – тип взаимоотношения двух биологических видов, при котором регуляция отношений с внешней средой осуществляется обоими партнерами с обоюдной пользой.

а) мутуализм – такая форма сожительства, при которой оба партнера приносят друг другу какую-либо пользу и симбиотическое существование их выгодно для обоих;

Примером таких взаимоотношений является сожительство человека с микрофлорой его кишечника, основным компонентом которой являются разнообразные штаммы бактерий кишечной палочки.

Бактерии в таком сожительстве находят благоприятную среду обитания и неисчерпаемый источник питания. Нормальное же пищеварение в кишечнике и всасывание ряда витаминов возможно только при участии бактерий. После длительного лечения больных различными инфекционными заболеваниями с помощью антибиотиков у них нередко наряду с подавлением жизнедеятельности болезнетворных бактерий наблюдается состояние дисбактериоза – гибель нормальных бактерий кишечника и усиленное размножение бактерий нечувствительных к антибиотику, и микроскопических грибов, которые в свою очередь сами могут явиться причиной заболевания. Для восстановления нормальной кишечной микрофлоры часто необходимым является искусственное заселение пищеварительной системы человека симбионтными штаммами кишечной палочки.

б) комменсализм – форма симбиоза, при которой один вид использует остатки или излишки пищи другого, не причиняя ему видимого вреда;

Часто комменсалы даже поселяются в теле хозяина, не снижая его жизнеспособности.

Примером комменсалов являются непатогенные ротовая и кишечная амёбы, живущие в пищеварительной системе человека и питающиеся бактериями;

в) хищничество – это особый способ жизни, при котором один организм (хищник ) живет за счет другого (жертва ), убивая его;

Формы паразитизма чрезвычайно многообразны. С точки зрения обязательности паразитического образа жизни для данного вида, различают истинный иложный , а также облигатный и факультативный паразитизм .

«Взаимоотношения в природе» - Аменсализм. В саванах на водопое может быть одновременно несколько видов животных. Виды конкуренции: Хищничество. На фотографии изображено растение о.Калимантан сарацени, на дне кувшинчика находятся ферменты. Конкуренция. Классический пример мутуализма – лишайники, симбиоз гриба и водоросли. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т. д. Ревуны. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.

«Пищевые трофические цепи» - Тест пройден. Экосистема. Оценка бортового компьютера. Мышь. Хищники. Детритофаги. Солнечная энергия. Пищевые цепи. Неверное заключение. Вопросы для получения доступа. Детритные цепи питания. Консументы. Доступ. Пищевые (трофические) сети. Трофический уровень. Выполняйте задание на доске. Проверим знания. Обобщенная схема цепи питания. Пастбищные цепи питания. Пути передачи веществ и энергии. Цепи питания.

«Энергия в экосистемах» - Поток энергии через живые организмы. Клеточные трансформаторы энергии. Клетка. Электрон. Светособирающая антенна. Энергия в экосистемах. Просвет тилакоида. Энергетическая классификация экосистем. Возбуждённый электрон. Фотохимическая суть процесса. Продуктивность и распад. Сотни молекул пигмента. Хемосинтез. Биомасса. Продуктивность сообщества. Схема фотосистем. Глобальное распределение фотосинтеза.