Малярийный плазмодий
Малярийный плазмодий считается одним из самых опасных для людей видом простейших.
Вызываемая им болезнь — малярия за всю историю человечества унесла много миллионов жизней. Описание малярии можно найти в древнекитайских и египетских рукописях, о ней упоминали древние греки и римляне.
Долгое время никто не знал настоящей причины возникновения малярии, полагали, например, что она может вызываться ядовитыми испарениями болот. Только в 1847 г. немецкий врач Меккель, исследуя кровь больного малярией, заметил в клетках крови некие посторонние образования. Спустя три десятилетия был описан первый вид возбудителя — простейшее под названием Plasmodium vivax. Наконец, в течение 1884–1889 гг. ученые обнаружили в крови человека еще два вида плазмодиев, а кроме того, описали возбудителей малярии птиц.
Оказалось, что от человека к человеку возбудитель передается комарами из рода Анофелес, которых с тех пор стали именовать малярийными. После этого открытия появилась возможность бороться с малярией: больных изолировали от комаров-переносчиков, а самих комаров уничтожали путем осушения водоемов, в которых развивались их личинки.
Малярийный плазмодий относится к паразитическим простейшим, которых называют кровяные споровики. Все они обладают сложными жизненными циклами, связанными со сменой хозяев. Особенно хорошо изучено развитие плазмодиев, паразитирующих в крови человека.
В момент укуса малярийный комар вводит в кровь человека свою слюну. Вместе с ней человеку передаются очень мелкие, тонкие червеобразные клетки — плазмодии, живущие в слюнных железах комара. Перемещаясь с током крови по всему телу, они в конце концов собираются в печени. Плазмодии проникают в клетки печени, растут, делятся и заражают новые клетки. Спустя одну-две недели эта стадия жизненного цикла заканчивается. Плазмодии выходят в кровяное русло, внедряются в эритроциты — красные клетки крови. Паразит очень быстро размножается, вызывая массовую гибель эритроцитов. Со временем в крови человека появляются и предшественники половых клеток плазмодия.
Если в этот период больного малярией укусит малярийный комар (точнее, комариха, потому что самцы комаров кровью не питаются), в желудок насекомого могут попасть и эти клетки. После их слияния возникает зигота. Будучи подвижной, она проникает из желудка в полость тела комара. После многократных делений образуются мелкие подвижные клетки, скапливающиеся в слюнных железах. Спустя две недели пребывания в слюнных железах комара плазмодии становятся способными к заражению человека. Комар находит новую жертву, и после укуса жизненный цикл развития плазмодия замыкается.
Малярийные плазмодии в эритроцитах человека
Микрогамета
Макрогамета
Опасность малярии заключается не только в массовой гибели эритроцитов, что приводит к анемии. В момент разрушения клеток в кровь попадают ядовитые продукты жизнедеятельности плазмодиев. Это вызывает резкую реакцию больного — приступ малярийной лихорадки. В начале приступа человек внезапно ощущает сильный озноб. Он не может согреться даже под несколькими одеялами. Вслед за ознобом следует резкое повышение температуры тела (до 41 °C). Завершается приступ обильным потоотделением, слабостью, больной впадает в сонное состояние.
В зависимости от того, каким видом плазмодия заражен человек, приступы малярии повторяются через каждые два или три дня. Соответственно выделяют трех- и четырехдневную малярию. Кроме того, существует еще тропическая малярия, между приступами которой проходит всего один день.
В первой половине XX в. в Советском Союзе малярия была распространена преимущественно в южных республиках. Серьезные меры борьбы с этой болезнью привели к тому, что к 1951 г. в нашей стране малярия как массовое заболевание была ликвидирована. Отдельные случаи малярии наблюдались только у людей, побывавших в тропических странах, а также у иностранных студентов.
Подцарство Многоклеточные(Metazoa)
Тип Губки (Spongia)
Общая характеристика губок
Губки — очень древние многоклеточные водные (преимущественно морские) животные, ведущие сидячий образ жизни. Тела губок состоят из клеток нескольких типов, приспособленных для выполнения разных функций, но эти клетки еще не образуют тканей и тем более органов.
Тело любой губки напоминает мешок, толстые стенки которого пронизаны множеством сквозных каналов. Благодаря работе особых жгутиконосных клеток, морская вода проходит через каналы внутрь полости губки. При этом содержащиеся в воде мелкие пищевые частицы или мельчайшие организмы захватываются губкой и перевариваются внутри особых клеток.
У губок нет систем кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения. Все перечисленные функции выполняются на уровне отдельных клеток. Размножение губок происходит путем почкования или посредством слияния половых клеток, это приводит к появлению плавающей личинки.
В природе губки являются биологическими фильтрами. Пропуская через свое тело огромное количество воды, они очищают ее от мертвой органики и ряда ядовитых веществ, накапливая последние в своем теле. Некоторых представителей губок человек использует в медицине и быту (туалетная губка). В настоящее время тип Губки насчитывает примерно 10 тыс. видов.
Бадяга
Самым многочисленным отрядом губок является отряд Кремнероговые губки. Их скелет образован одноосными иглами, а в материале скелета присутствует органическое вещество спонгин.
В пресноводных водоемах эта группа представлена губкой бадягой. Происхождение этого слова окончательно не выяснено. На Руси бадягой называли забавную игрушку, шута, затейника, весельчака. Вместо глаголов «смешить» и «дурачиться» говорили «корчить бадяги», «бадяжничать». В древних словарях название губки писалось и как «бадяга», и как «бодяга», и как «водяга». Известно и латинское название бадяги — Badiga. Может быть, от этого научного названия и образовалась «бадяга»?
Чаще всего бадяг можно обнаружить в прудах, озерах и других достаточно больших водоемах со стоячей водой. Впрочем, они также могут обитать в реках и речках, но на небольшой глубине (см. рис. учебника, с. 104).
Во всех водоемах эта губка ведет себя одинаково. Она прирастает к какому-либо подводному предмету — камню, раковине, свае, затопленным стволам и т. д. Иногда субстратом для губок могут стать даже раковины малоподвижных пресноводных моллюсков.
Определенной формы бадяга не имеет. Ее внешний вид во многом определяется тем, на чем она сидит. Чаще всего эта губка похожа на какие-то плоские желтовато-бурые наросты с торчащими из них заостренными отростками. Каждую осень бадяги умирают, но их колонии не распадаются, и весной на них появляются новые особи. Таким образом за несколько лет бадяга может нарастить массу в несколько килограммов.
Наблюдая за живой бадягой, можно заметить, что время от времени на поверхности колонии появляются небольшие выпячивания с отверстиями на вершинах. Если прикоснуться к ним, выпячивания втягиваются обратно, а затем появляются снова. Эти выпячивания — часть отводящей системы губки. Если окружающая бадягу вода мутная, то в ней хорошо видно, как из трубочек выбрасываются струи воды.
Как и все губки, бадяги питаются, пропуская через себя окружающую их воду. В природе они играют роль естественных биологических фильтраторов водоемов. Губки извлекают из воды органические и неорганические вещества и накапливают их в своем теле. Опытным путем было установлено, что колония бадяги размером с человеческий палец за сутки может очистить три литра воды, в которых содержалось 3 г молока.
Осенью, а иногда даже раньше, в конце лета, в теле бадяг появляются маленькие шарообразные почки-геммулы. Каждая геммула — это многоклеточная особь, образовавшаяся при бесполом размножении. Она состоит из крупных и богатых питательными веществами амебоидных клеток и покрыта защитной оболочкой с выходным отверстием. Геммула является зимней (покоящейся) стадией губки бадяги.
Даже если водоем зимой полностью промерзает, геммулы губок не погибают. Их жизнеспособность сохраняется в течение нескольких лет даже при полном высыхании. Как только условия вновь станут благоприятными для жизни, из геммулы образуется молодая губка.
Бадяга — известное лекарственное средство. До сих пор в аптеках можно купить упакованные в коробочки и имеющие своеобразный запах сушеные кусочки этой губки. Старинные книги-лечебники рекомендовали бадягу для внутреннего применения при лечении золотухи. Как наружное средство бадяга применялась для лечения ушибов.
В прежние времена бадягу использовали еще по одному назначению. Высушенными кусочками губки модницы терли себе щеки для получения «румянца». При этом жесткие иголочки бадяги слегка сдирали верхний слой кожи щек, вызывая их покраснение. Такой «румянец» хотя и пощипывал, но зато не смывался водой и держался на щеках несколько дней.
Пробковая губка
Латинское название пробковой губки — Suberites domuncula, что на русский язык переводится как «пробковый домик». Следует признать, что такое имя было дано губке весьма удачно, поскольку как нельзя лучше характеризует биологию этого вида.
Дело в том, что пробковая губка действительно является домиком.
А жильцом такого домика оказывается рак-отшельник. Хорошо известно, что раки-отшельники имеют не защищенное твердым панцирем брюшко и поэтому живут, постоянно скрывая его в пустой раковине какого-либо морского моллюска.
В подборе таких раковин раки проявляют большую изобретательность. Они выбирают раковину строго в соответствии со своими размерами и по мере роста тела меняют ее на более крупную. Часто определенный вид раков-отшельников отдает предпочтение какому-то одному виду раковин. Наконец, раки нередко выбирают раковины, на которых поселилась пробковая губка.
По каким-то причинам молодые пробковые губки предпочитают селиться на пустых раковинах морских брюхоногих моллюсков. Если размер такой раковины окажется подходящим для рака-отшельника, то в случае выбора он непременно предпочтет раковину с губкой другим раковинам. Передвигаясь по дну, рак будет таскать с собой мертвую раковину и живую губку.
Для неспособной к самостоятельному передвижению губки «путешествия» вместе с раком весьма полезны, поскольку позволяют обнаружить значительно больше корма. Кроме того, подвижность позволяет избегать врагов, ведь остатки пробковых губок находят в желудках рыб и тюленей.
Неудивительно, что в таких условиях губка хорошо растет и постепенно накрывает всю раковину. В ней образуется полость, достаточная для укрытия рака-отшельника. Так и возникает пробковый домик.
Пробковые губки образуют особое семейство. Их общим характерным признаком является эластичность тела. Это происходит вследствие того, что скелетные иголочки этих губок относительно мелкие. Окраска пробковых губок яркая, красно-оранжевая.
О сожительстве раков-отшельников с кишечнополостными животными вы можете прочитать в рассказе об актиниях.
Кубок Нептуна
Кубок Нептуна, как и пробковая губка, принадлежит к отряду Четырехлучевые губки. Скелет этих губок образован четырехосными и одноосными кремниевыми иглами.
Форма тела этой губки напоминает огромную чашу. Поднять ее или испить из такой чаши мог бы только всемогущий морской бог Нептун. Поэтому губку так и назвали — кубок Нептуна.
Обитатель тропических морей, кубок Нептуна считается самой большой губкой на свете.
«Чаши» этой губки красиво возвышаются над другими обитателями морского дна. Однако жить с такой формой тела не очень удобно.
В морской воде находится огромное количество самых разных веществ и предметов, и все это постепенно опускается на дно. Со временем часть этого морского «мусора» оседает и в открытом сверху кубке Нептуна. Это затрудняет питание губки. Поэтому время от времени губка с силой выталкивает из себя струи воды и таким «чиханием» прочищает свои поры.
Корзинка Венеры
Одними из своеобразных, преимущественно глубоководных губок являются Стеклянные губки (Hyalospongia). Все эти губки — исключительно морские животные со скелетом, состоящим из солей кремния. Соли кремния образуют внутри тела губок различной длины и формы иглы, которые, в свою очередь, могут срастаться между собой и образовывать самые причудливые формы.
У стеклянной губки гиалонемы, например, пучок длинных, в несколько десятков сантиметров кремниевых игл похож на распушенный на конце хвостик. Этим «хвостиком» губка удерживается в илистом грунте морского дна. А у некоторых стеклянных губок осевые иглы достигают длины 2–3 м.
Самой замечательной и известной из стеклянных губок является губка с красивым названием — корзинка Венеры (по-латыни Euplectella). Это название становится понятным только тогда, когда перед глазами предстает ее необыкновенный известковый скелет. Чтобы его увидеть, губку вываривают в особом растворе. В результате такой процедуры все мягкие ткани, покрывающие скелет, удаляются, и открывается вся прелесть внутреннего строения губки.
Скелет корзинки Венеры самый красивый среди ему подобных. Он высотой около 20–25 см и похож на изящную ажурную стеклянную вазу, только с закрытым отверстием.
Однако эта губка замечательна не только своим скелетом. Она является одним из удивительнейших примеров симбиоза. Известно, что на поверхности морских губок, а изредка и в их полости поселяется множество различных мелких ракообразных. Иногда их количество достигает многих десятков. Пористая поверхность губок создает рачкам ниши для укрытия, а отмершие части тела губки используются в качестве корма.
У корзинки Венеры такое совместное проживание привело к тому, что особи одного вида мелких креветок — спонгиколы венериной — стали оставаться в полости этой губки до конца своей жизни. Вскоре после поселения рачки линяют, становятся крупнее и уже не могут покинуть губку через ставшие для них тесными отверстия в ее стенках. Обычно в одной корзинке поселяется пара рачков — самец и самка. Они успешно размножаются, а мелкие икринки рачков через поры в стенке губки выносятся водой в море. Так что процесс размножения и расселения рачков не прекращается.
Вываренный скелет корзинки Венеры в Японии является свадебным сувениром. Ее изящный каркас с парой креветок внутри преподносится молодоженам в качестве символа вечной любви.
Туалетная губка
Одними из первых морских животных, которых люди использовали не как пищу, а для хозяйственных целей, были губки. О них упоминается в стихах известного поэта античности — Гомера. Знаменитый древнегреческий философ Аристотель еще в IV в. до н. э. описал губок в своем знаменитом труде «История животных». Ученый справедливо поместил их среди животных, а не растений.
В средиземноморских странах древнего мира наибольшей известностью пользовались туалетные губки. Греки называли их spongos, и с тех пор слово Spongia стало обозначать всех губок вообще.
Строго говоря, под названием «туалетная губка» понимается не конкретный вид губки, а несколько средиземноморских кремнероговых видов. Все эти губки похожи на округлые подушечки неправильной формы коричневатого или желтоватого цвета. Их наружная поверхность испещрена множеством углублений и пор. Вынутые из воды губки вскоре высыхают и становятся сморщенными, легкими и твердыми. Но стоит опустить такую губку в воду, как она напитывается влагой, расправляется и, главное, размягчается.
Сначала люди применяли туалетную губку только для мытья. Как известно, во время мытья люди осуществляют два процесса. Во-первых, с кожи удаляется избыток жировых веществ, выделяемых сальными железами. Для этой цели используют различные жирорастворяющие вещества — мыло, шампуни. Вместе с жиром удаляются вредные микроорганизмы и всевозможная грязь, приставшая к коже.
А во-вторых, при мытье кожа очищается от верхних слоев омертвевших клеток. Лучше всего это происходит при помощи мочалок, которые были, вероятно, одними из первых предметов гигиены. Жители стран, удаленных от моря, делали мочалки из волокон растений, например из волокон сердцевины тыкв. Особенно известной в этом отношении является тыква-люфа с плодами, похожими на огурцы.
Что касается населения Средиземноморья, то для них лучшей мочалкой с незапамятных времен считались морские губки. По этой причине их и прозвали туалетными. Кремниевые иголочки в теле губки во время мытья выполняют роль своеобразного скраба и идеально очищают кожу. Губки продавали на всех рынках средиземноморских стран. Наиболее дорого стоили мягкие и нежные сорта губок. В них не должно было содержаться ничего раздражающего кожу — ни осколков раковин или кораллов, ни морского песка, ни других посторонних предметов.
Со временем мягкость губок стала причиной их применения не только в банях. Губку подкладывали внутрь деревянных башмаков, ее прикрепляли в качестве подкладок под шлемы и тяжелые доспехи воинов. Способность губки впитывать и пропускать через себя жидкости использовалась для изготовления из нее фильтров для воды, для сбора воды с каких-либо поверхностей, для изготовления кистей и т. п. Древние римляне в походах использовали губки в качестве своеобразных сосудов.
Ныряние за губками было одной из древнейших и в то же время опасных профессий. Ловцы губок являлись прекрасными ныряльщиками. Они добывали и губок, и кораллы, и моллюсков, и жемчуг. Даже в наши дни промысел губок продолжается во многих морях у берегов Европы, Африки, Индии, Австралии, Латинской Америки.
Губки обладают прекрасной регенерацией, т. е. способностью восстанавливать свое тело даже из небольших кусочков. Используя это их свойство, специалисты научились размножать губок и создают их искусственные поселения на мелководьях.