Общая характеристика круглых червей
Свое название нематоды получили от греческого слова «немас» — нить, что отражает внешний облик этих животных. Тело круглых червей несегментированное, вытянутое, веретенообразной формы, суживающееся к переднему и заднему концам, круглое в поперечнике. Свободноживущие нематоды очень мелкие: длина тела у них варьирует в пределах от 0,05 до 50 мм. Они живут на дне морей, пресных водоемов, в листовом опаде и в почве. В мире насчитывается около 20 тыс. видов различных нематод. Круглые черви произошли от плоских червей путем усложнения строения тела: у них появилась первичная полость тела, а в задней кишке сформировалось анальное отверстие.
Тело нематоды снаружи покрыто плотной кутикулой, под которой находится четыре группы продольных однослойных мышечных лент. Такое строение мускулатуры не позволяет нематодам передвигаться подобно дождевым червям, сокращая и вытягивая тело. Поэтому круглые черви ползают только за счет боковых изгибов тела. Кутикула и мышцы нематоды образуют кожно-мускульный мешок. Между ним и кишечником расположена первичная полость тела. Она заполнена жидкостью, которая за счет давления поддерживает определенную форму червя, способствует распределению по телу животного питательных веществ, перемещению вредных продуктов обмена веществ к органам выделения. Полость содержит большое количество кислот.
Кровеносная и дыхательная системы у этих животных отсутствуют, а органы выделения представлены единственной «шейной» железистой клеткой.
Большинство круглых червей раздельнополые, их жизненные циклы более простые, чем у плоских червей. Многие виды имеют всего одного хозяина.
К типу Круглые черви относятся очень разные по строению и образу жизни животные. Они населяют почву, пресноводные водоемы и моря, паразитируют в растениях и животных.
Размеры нематод различны. Свободноживущие круглые черви очень мелкие: обычная длина их тела 0,05–5 мм, очень редко среди них встречаются животные до 50 мм длиной. А вот паразитические круглые черви значительно крупнее. Длина аскарид может достигать 40 см, а червь-паразит, обитающий в плаценте самки кашалота, достигает в длину 8,4 м!
Общепринятой систематики круглых червей не существует. Прежние классификации выделяли внутри этого типа классы Брюхоресничные черви, Собственно круглые черви, Волосатики, Коловратки и др. В современных системах эти классы рассматриваются в качестве самостоятельных типов. По этой причине очень трудно судить об общем количестве круглых червей на Земле.
Практическое значение круглых червей очень велико. Черви — паразиты человека и домашних животных (аскариды, острицы, трихины, власоглавы и др.) — существенно вредят здоровью. Серьезный экономический ущерб сельскому хозяйству приносят черви, поражающие растения, — луковичная, пшеничная, свекловичная и другие нематоды. С другой стороны, существует положительный опыт применения круглых червей в биологической борьбе с вредителями сельского хозяйства.
Почвенная нематода
Свободноживущие почвенные нематоды питаются бактериями, водорослями и мелкими органическими частичками — детритом. Среди этих животных есть хищники и паразиты грибов, растений и животных. У некоторых нематод в глотке имеются кутикулярные выросты — своеобразные зубы, с их помощью они способны прокалывать покровы животных и растений (см. рис. учебника, с. 122–123).
В почве живут мелкие нематоды хромадориды. Они питаются гниющими растительными остатками. Ротовая полость хромадорид имеет форму гладкой воронки, по которой пищевой комочек без задержки проскальзывает в пищевод. На заднем конце пищевода имеется утолщение в форме луковицы, где пищевой комок дробится на части.
К хищным почвенным нематодам относится мононхус («однозуб»), размер которого всего около 2 мм. На голове у этого червя имеются чувствительные сосочки. Как только к этим чувствительным органам прикасается жертва, например другая, «мирная» нематода, мускулатура ротовой полости мононхуса (в которой, кстати сказать, располагается единственный острый кутикулярный вырост — «зуб») Приходит в движение, и жертва буквально всасывается внутрь тела «однозуба».
Мононхусы глотают свою добычу целиком. А глотка других хищных почвенных нематод вооружена длинной щетинкой, напоминающей кривой острый кинжал. Этим оружием они пронзают тела своих жертв, а затем высасывают из них соки.
Среди почвенных нематод есть и такие, которые питаются соками растений, пробивая стенки корней острыми «зубами». Сама нематода остается при этом в почве, а головной конец ее тела погружается в ткань нежного корешка растения.
Свайник-великан
Название этого червя «говорящее». Его круглое и плотное тело действительно похоже на сваю, а великаном этот паразит назван из-за своего размера. Длина взрослого червя достигает 1 м. Необычна и окраска этого животного. В отличие от своих бледных родственников он ярко-красного цвета.
Свайник-великан — опасный паразит. Он встречается в почечной лоханке собак и других псовых, а также у лошадей и свиней.
Как же попадает эта нематода внутрь тела собаки? Оказывается, развитие этого червя происходит со сменой двух хозяев: дождевого червя и млекопитающего. Рассмотрим жизненный цикл свайника с того момента, когда яйцо этого червя попадает на землю. Для того чтобы из него развилась личинка, яйцо должно быть проглочено дождевым червем. В полости кишечника дождевого червя из яйца выходит личинка паразита. Она пробуравливает стенку кишечника хозяина, попадает в полость тела, а затем — в брюшной кровеносный сосуд. Там она растет и линяет. После второй линьки личинка готова к смене хозяина.
Для этого собака или другое животное должны проглотить дождевого червя, в теле которого находится личинка свайника. Происходит это случайно, когда животные поедают загрязненную землей пищу.
Внутри собаки личинка свайника выходит из тела дождевого червя и внедряется в мышечный слой желудка. Спустя две недели личинка меняет свое место жительства и перемещается в печень. Там она живет некоторое время, линяет, а потом покидает печень, сначала перемещаясь в полость тела, а затем в почку, чаще всего правую. Внутри почки после еще одной линьки личинка превращается во взрослого паразита.
Свайник-великан вызывает у собаки общее истощение. Вместе с мочой зараженной собаки во внешнюю среду выводятся многочисленные яйца свайника. Некоторые из яиц будут проглочены дождевыми червями, в теле которых выведутся новые личинки.
Власоглав
Многие виды круглых червей, или нематод, являются рекордсменами по части выживания в различных агрессивных средах. Так, уксусная угрица, или уксусная нематода, прекрасно живет в уксусной кислоте довольно высокой концентрации.
У всех нематод очень прочный наружный слой тела — кутикула. Именно благодаря ей эти животные могут обитать и в уксусе, и в кишечном тракте животных, не перевариваясь при этом пищеварительными соками организма-хозяина.
Власоглав — мелкий паразитический круглый червь белесого цвета с красноватым оттенком. Название червя связано с тем, что передний конец тела паразита так тонок, что действительно похож на волос (см. рис. учебника, с. 122).
Длина самцов 3–4 см, самок — 3,5–5 см. Эта нематода паразитирует в толстой кишке человека. Передний волосовидный участок тела червя содержит лишь тонкий пищевод, а в более толстой, задней части тела располагаются кишечник и половые органы.
Оказавшись в кишечнике человека, власоглав «прошивает» слизистую оболочку толстой кишки тонким концом своего тела и дотягивается до кровеносных сосудов. Кровь человека обеспечивает власоглава не только пищей, но и кислородом, который необходим червю для дыхания.
Человек заражается этим опасным паразитом при употреблении некипяченой воды, в которой содержатся очень мелкие яйца власоглава. Яйца червя могут попасть в воду открытых водоемов вместе с человеческими экскрементами.
В течение полутора месяцев внутри яиц развиваются личинки червя. Сформировавшаяся личинка может продолжать жить внутри яйца еще несколько месяцев, дожидаясь своего часа. Если человек выпьет воды из водоема и яйца власоглава попадут в кишечник, из них выходят личинки. В дальнейшем они мигрируют в толстый кишечник и там превращаются во взрослых особей.
Борьба с власоглавами — нелегкая задача в связи с тем, что эти паразиты прочно удерживаются своими волосовидными передними частями в кишке.
Этот паразит может быть причиной расстройств пищеварения, нервных нарушений, анемии.
Трихинелла
Трихинелла, в отличие от власоглава, более специализированный паразит. Ни на одной из стадий своего развития она не выходит в воду или почву, а всегда остается внутри организма хозяина.
Человек чаще всего заражается этой нематодой, употребляя в пищу недостаточно проваренное или прожаренное мясо домашней или дикой свиньи. Также трихинеллой можно заразиться, съев плохо приготовленную медвежатину.
Трихинелла в мышечной ткани свиньи
Если человек съедает зараженный кусок мяса, то стенки известковых капсул, в которых покоились крохотные червячки, под влиянием кислой среды желудка растворяются, и гельминты освобождаются. На этой стадии развития длина их тела всего 0,5 мм.
Трихинеллы попадают в тонкий кишечник и внедряются в стенку тонкой кишки, питаются, растут (длина взрослых самцов достигает 1,6 мм, самок — 4,4 мм) и уже через двое суток становятся половозрелыми. Потомство одной самки трихинеллы огромно: она может произвести до 2 тыс. крошечных личинок. Огромное число паразитов нового поколения проникает в лимфатические сосуды тонкой кишки, а затем и в кровяное русло. В связи с этим у человека поднимается температура, изменяется состав крови, развиваются отеки лица. Иногда заражение трихинеллой заканчивается смертельным исходом.
Однако если человек выжил, его мучения не прекращаются. Личинки трихинеллы разносятся кровью по всему организму человека и чаще всего оседают в мышцах. В этот период человек чувствует мышечные боли, ему трудно двигаться, глотать, двигать глазами. У больного может наступить даже временный паралич различных групп мышц.
Затем болезнь затихает, однако человек очень долгое время (иногда десятки лет!) остается носителем трихинелл. В его мышцах вокруг свернувшихся клубочком паразитов возникают известковые капсулы, внутри которых эти паразиты ждут своего часа. Такие капсулы могут образоваться не только в мышцах, но и в других тканях и органах, например в головном мозге, что приводит к более тяжелым последствиям.
Тяжелое заболевание человека, вызванное этим гельминтом, называется трихинеллезом.
Трихинеллы, «замурованные» в капсулы и находящиеся в мышцах людей, в конечном счете обречены на гибель. Иное дело — трихинеллы в мышцах животных: свиней, крыс и медведей.
В мышечных тканях свиней, заражающихся трихинеллой при поедании трупов крыс, проходит такой же процесс развития этого паразита, как и в организме человека. Трихинеллезную дикую свинью может съесть медведь, а домашнюю — человек. Поэтому свинину и медвежатину надо готовить особенно тщательно. Такое мясо рекомендуется варить не менее двух часов.
Крысы заражаются, поедая трихинеллезное свиное мясо, поэтому борьба с крысами, непременное их уничтожение на территории свинарников, обследование мяса свиней на наличие капсул трихинелл — это обязательные меры профилактики, которые помогают остановить распространение этой страшной болезни.
Острица
Острицей этот небольшой паразитический червь назван потому, что его тело к концу заостряется. Острица — мелкое животное. Длина самцов до 5 мм, самок — до 12 мм. Задний конец самца закручен спиралью, напоминая хвост собаки-лайки. У самки «хвост» шиловидно вытянут и заострен.
Острицы паразитируют не только в кишечнике человека. Они встречаются и у некоторых обезьян. Внутри организма хозяина острица обитает в основном в толстой кишке. Иногда острицы вызывают даже воспаление червеобразного отростка слепой кишки — аппендикса.
И все же острица как паразит не вызывает очень серьезных поражений кишечника человека. Она питается содержимым толстой кишки, в том числе и обитающими там различными бактериями. Если человек будет принимать медикаменты, убивающие бактериальную флору толстой кишки, то погибнут и острицы, так как они при этом лишатся источника питания.
Основная неприятность, которую испытывает зараженный острицами человек, заключается в периодических расстройствах пищеварения. Кроме того, по вечерам самки остриц выползают из анального отверстия хозяина и откладывают яйца на его кожу в области промежности. Человек расчесывает зудящие места пальцами, и под его ногтями остаются яйца остриц.
Для развития этого паразитического червя очень важно, чтобы яйца некоторое время контактировали с кислородом воздуха: без этого дальнейшего развития остриц не происходит.
С пальцев рук острицы легко могут попасть в рот человека, особенно часто такое случается у детей. Изо рта яйца попадают в желудочно-кишечный тракт. В толстой кишке из них появляются маленькие острицы, которые начинают питаться и расти. Таким образом, самозаражение человека острицами может длиться довольно долгое время.
Человек может заразиться острицами, если не будет соблюдать правила личной гигиены. Яйца этих паразитических червей переносят на своих конечностях такие постоянные спутники человека, как тараканы и мухи.
Болезнь, вызываемая острицами, называется энтеробиоз. Продолжительность жизни остриц не превышает одного месяца. После этого срока, если прекращен доступ новых яиц в кишечник извне, наступает самоизлечение. Во избежание самозаражения необходимо на ночь надевать чистое белье, чтобы предотвратить попадание яиц на простыню, а утром белье проглаживать горячим утюгом, чтобы убить яйца остриц. Кроме того, необходимо как можно скорее обратиться к врачу.
Аскарида
Человеческая аскарида — относительно крупный паразитический червь. Самцы и самки этого паразита различаются по размерам: длина самцов 15–25 см, самок — 20–40 см. Существует еще одно характерное отличие — у самок задний конец тела прямой, а у самцов он загнут на брюшную сторону (см. рис. учебника, с. 124).
Аскариды паразитируют в тонкой кишке человека и питаются ее содержимым. При этом они отравляют организм хозяина своими выделениями и нарушают процесс пищеварения.
Во многих случаях болезнь, которую вызывают аскариды, особенно если в тонкой кишке их обитает много, приобретает тяжелый и даже опасный для здоровья и жизни человека характер. Известны случаи, когда в кишечнике человека находили огромное количество аскарид — до 900 особей. Паразиты стремятся проникнуть в узкие полости желудочно-кишечного тракта человека. Известны случаи нахождения аскарид в желчных протоках, желудке, в лобных пазухах, в полости носа и даже в полости среднего уха. Эти крайне опасные круглые черви могут проникать в мочевыводящие пути, прогрызать стенки тонкого кишечника и попадать в полость тела. Еще более опасно проникновение аскарид в гортань и трахею, так как это может привести к смертельному исходу.
Аскариды очень плодовиты — каждая самка откладывает в течение суток около 200 тыс. яиц. Такое огромное количество яиц нужно всем эндопаразитам, и в том числе аскаридам, потому что значительная часть их потомства гибнет. Только очень большая плодовитость может гарантировать продолжение жизни этого вида.
Вместе с испражнениями человека яйца выводятся наружу, и при благоприятных условиях через 9–13 дней в них развивается личинка. Яйца этих паразитов очень устойчивы к воздействию внешней среды и могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет.
В дальнейшем яйца с пищей или водой попадают в кишечник человека. В тонкой кишке личинки выходят из яйца, проникают в слизистую оболочку тонкой кишки, а оттуда — в кровеносные сосуды. С током крови личинки аскарид попадают в печень, из печени — в сердце. Из правого желудочка сердца с током крови личинки попадают в легкие. Здесь они покидают кровеносную систему и проникают внутрь легких, а затем в бронхи и трахею. Как посторонние предметы, личинки раздражают дыхательные пути и вызывают кашель, что помогает им попасть в глотку.
Находящиеся в глотке личинки неизбежно проглатываются и вновь попадают в тонкий кишечник. Там личинки паразита завершают цикл своего развития: они превращаются во взрослых самцов и самок. Через 2–2,5 месяца оплодотворенные самки начинают откладывать яйца.
Личная гигиена — это главный враг аскариды и других паразитических червей. Важнейшей предупредительной мерой является содержание в чистоте рук, тела и белья.
Заражение человека аскаридами происходит через грязные руки, немытые фрукты и овощи, загрязненную пищу. Поэтому очень важно соблюдать личную гигиену, мыть овощи и фрукты, бороться с живущими около человека нахлебниками: крысами, мышами, мухами, тараканами, которые могут переносить яйца паразитов на пищевые продукты. Следует отказаться и от привычки принимать пищу на улице.
Если все-таки аскариды проникли в организм человека, необходимо обратиться к врачу, который назначит лечение. Удаление паразитических червей из организма называется дегельминтизацией.
Ришта
Ришта, или мединский струнец, — паразитический червь весьма внушительных для круглых червей размеров. Его длина достигает 120 см при толщине тела всего 1–1,7 мм (см. рис. учебника, с. 125).
Струнцом этот паразит назван из-за формы своего тела, которое действительно напоминает длинную струну. Ришта относится к семейству нитчаток, и название семейства также подчеркивает образ этих червей.
Струнец распространен в странах с теплым климатом, в том числе на Ближнем Востоке, в Иране, по берегам Красного моря, Нила, в Индии и в странах Африки и Южной Азии.
Взрослая самка ришты паразитирует в лимфатических сосудах, лимфатических железах и подкожной клетчатке, преимущественно ног человека. Из язвы, образующейся на теле человека, пораженного риштой, высовывается лишь небольшой кончик червя. Именно через эту язву наружу выходят личинки ришты. Однако, для того чтобы личинка ришты попала в тело другого человека (где она и превратится во взрослого червя), должно выполниться несколько условий.
Прежде всего необходимо, чтобы личинка попала в воду. Это происходит, когда зараженный риштой человек моет ноги в арыке или, по мусульманскому обычаю, омывает их перед входом в мечеть. Затем личинка ришты должна быть проглочена рачком циклопом — промежуточным хозяином. И наконец, рачок с личинкой ришты должен попасть в организм человека. Это может произойти, если человек выпьет из этого же арыка сырой воды. Попав в организм человека, личинка ришты пробуравливает стенку кишечника, током крови заносится в лимфатическую железу и там начинает расти, превращаясь во взрослого червя.
Ришта была известна еще древним евреям и арабам. Об этом паразите писал знаменитый римский врач и анатом Гален, живший в 199–129 гг. до н. э. В то время существовал единственный способ извлечения мединского струнца из тела больного. Специалист осторожно извлекал самый кончик тела ришты из язвы на теле человека и медленно (иногда в течение нескольких недель) наматывал струнца на палочку, пока, наконец, не извлекал паразита полностью. В перерывах между сеансами палочку с червем прибинтовывали к ноге. Сложность этой операции заключалась в ее длительности и постепенности. Иногда при поспешных действиях тело червя надрывалось, и из него вытекала содержащая кислоту жидкость, которая разъедала язву и причиняла больному невыносимые страдания.
Наверное, из-за этого свойства ришты врачи древности прозвали его огненной змеей. А в латинском названии мединского струнца — Dracunculus medinensis — слышится имя мифического существа — дракона. Кстати, и болезнь, вызываемая риштой, называется дракункулезом.
Когда цикл развития ришты стал известен, изменились и методы борьбы с ним. Людям запрещали пить сырую воду, а зараженные циклопами арыки осушались. Борьба с червем пошла так успешно, что во многих районах он полностью исчез.
Филярия
В тропических странах люди иногда заболевают слоновьей болезнью, или элефантиазисом.
Эту болезнь вызывает паразитический круглый червь — филярия Банкрофта. Нитевидное тело этой нематоды достигает в длину 9 см.
Во взрослом состоянии филярия чаще всего встречается в лимфатических железах и лимфатических сосудах человека. В результате закупоривания лимфатических сосудов телами паразитов происходит воспалительное утолщение их стенок и застой лимфы. Это ведет к очень сильному набуханию различных участков тела. Чаще всего страдают конечности — руки или ноги. Ноги, например, настолько утолщаются, что действительно напоминают ноги слона. Отсюда и произошло название этой болезни.
Ноги человека, пораженного филярией
Самки филярии Банкрофта производят огромное количество мельчайших личинок, длина которых составляет всего около 0,3 мм. Для этих личинок характерны суточные миграции в крови человека. Днем эти паразиты держатся в сосудах легких, сердца, почек и других внутренних органов. С наступлением ночи они перемещаются в капилляры кожи. Поэтому личинок называют ночными микрофиляриями.
Суточные миграции связаны с особенностями передачи филярий от одного человека к другому. Дело в том, что переселиться в организм другого человека нематоды могут только с помощью промежуточных хозяев — комаров, а комары как раз активны вечером или ночью. Когда комары сосут кровь больного человека, личинки филярий попадают в желудок этих насекомых, а затем проникают в полость их тела. В теле комара личинки филярий немного подрастают, а затем перебираются к основанию хоботка насекомого.
В тот момент, когда комар сосет кровь здорового человека, личинки филярий выползают из хоботка, сами вбуравливаются в кожу человека и попадают в его кровеносные сосуды. Так происходит заражение человека этим опасным паразитом.
Коловратки
К типу Круглые черви относятся чрезвычайно интересные организмы, совсем не похожие на своих собратьев по типу. Это коловратки. На Земле обитает около 2 тыс. видов коловраток. Коловратки — многоклеточные животные, их тело имеет ткани и органы. Но среди всех многоклеточных организмов коловратки самые мелкие: их размеры варьируют от 0,01 до 2,5 мм.
Коловраток сразу можно отличить от других круглых червей по коловращательному аппарату. Так называют два венчика ресничек, располагающихся на переднем конце тела этих животных — впереди и позади рта. Биение этих ресничек напоминает мерцание спиц быстро вращающегося колеса. Поэтому и точный перевод латинского названия класса коловраток — Rotatoria — означает «колесонесущие». Коловращательный аппарат служит животным для передвижения в водной среде, ведь большинство коловраток — водные животные.
Разные представители класса Коловратки
Коловратки питаются одноклеточными водорослями, микроорганизмами, простейшими. Ловить добычу им помогают реснички, расположенные на переднем конце тела. Колеблясь, реснички создают ток воды, который подхватывает мелкие одноклеточные водоросли, бактерии, остатки животных и растений и направляет эти частицы в ротовое отверстие.
У многих видов коловраток туловище снаружи покрыто кутикулой, образующей вокруг животного защитный панцирь. Тело коловраток не сегментировано, но разделяется на головной отдел, туловище и хвостовой отдел, или «ногу». «Нога» служит для прикрепления животного к субстрату и при необходимости может втягиваться внутрь панциря. Некоторые виды коловраток ведут исключительно прикрепленный образ жизни, поэтому коловращательного аппарата у них нет. У планктонных коловраток может отсутствовать «нога». Кровеносной и дыхательной систем у этих животных нет. У некоторых коловраток на головном отделе находятся пучки чувствительных щетинок и 1–2 глазка.
Большинство коловраток бесцветны, но некоторые из них ярко окрашены в фиолетовый, синий, красный, оранжевый, коричневый или желто-зеленый цвет.
Эти крошечные животные в процессе эволюции приспособились к самым разнообразным условиям существования, так или иначе связанным с водой. Они населяют пресные и соленые водоемы, причем отдельные виды могут жить в очень холодной, а другие в теплой, почти горячей воде. Некоторые коловратки живут там, где воды очень мало, например в прибрежном песке водоемов, во влажном мху, в лесной подстилке, в почве, во влажных дуплах деревьев.
Некоторые виды коловраток чрезвычайно выносливы. Они могут полностью высыхать, но не терять при этом жизнеспособности. В сухом состоянии эти крошечные существа переносятся ветром на огромные расстояния и заселяют новые водоемы. Вот почему многие виды коловраток встречаются в водоемах всего земного шара — от тундр Таймыра до Африки, Австралии и Южной Америки. У других видов расселение происходит за счет того, что их мельчайшие яйца переносятся ветром.
Один кубический сантиметр воды может содержать несколько сотен коловраток. Эти самые мелкие многоклеточные организмы очень полезны. Они очищают воду, уничтожая массу бактерий, водорослей и остатков животных и растений. В то же время коловратки сами служат пищей другим организмам, особенно только что появившимся из икры малькам рыб. Это знают аквариумисты и выкармливают своих питомцев коловратками.
Самцы коловраток карликовые, живут всего несколько дней, а жизнь самок длится до двух-трех недель. У некоторых видов самцы вообще неизвестны. В этом случае самки откладывают неоплодотворенные яйца, из которых выводятся только женские особи.