Parasitiska kvalster: intressanta fakta

Få parasiter kan konkurrera med kvalster när det gäller mångfalden av bemästrade parasitismvarianter. Det är i underklassen fästingar som man kan hitta exempel på nästan alla former av parasitism som är kända för ryggradslösa leddjur i allmänhet. Faktum är att fästingar kan användas för att studera parasitologi i många av dess klassiska manifestationer.

Och även om det kan tyckas att kvalster i denna egenskap är nyfikna i första hand för en naturvetare, men i själva verket, för en person långt från biologisk vetenskap, kan kvalstrens parasitära levnadssätt vara intressant - åtminstone i sina mest originella manifestationer.

Och många fakta från dessa djurs biologi är anmärkningsvärda i sig.

 

Typer av parasitism hos fästingar

De mest kända fästingarna för lekmannen kallas ixodid fästingar (folket kallar dem ofta skogstickar) - de representerar bara en mycket liten grupp av hela underklassen av fästingar.

Det är intressant

Totalt är mer än 54 000 arter av fästingar kända idag. Familjen Ixodes, av vilka några är bärare av fästingburen hjärninflammation och borrelia, omfattar endast cirka 670 arter – det vill säga drygt 1 %.

Formen av parasitism av ixodid fästingar kan karakteriseras som obligat periodisk ektoparasitism.

Vad betyder det?

Ektoparasiter är levande organismer som inte tränger in i värden för att livnära sig på värden. Som regel måste de skada det yttre integumentet av värdens kropp för att kunna äta vissa vävnader (i fallet med ixodid fästingar, blod), men de lever inte permanent i värdens kropp.

Till skillnad från ektoparasiter är endoparasiter de varelser som lever inuti värdens kropp.

Ixodid fästingar penetrerar inte helt under integumentet av kroppen hos en person eller husdjur, det vill säga de är typiska ektoparasiter.

På samma gång, Fästingar innehåller även endoparasiter.. Till exempel kliar skabb - orsaksmedlet till skabb, mer känd som ett subkutant kvalster - lever ständigt i hudens tjocklek, gör passager här och livnär sig på epidermis.

Bilden nedan visar hur en subkutan fästing (Sarcoptes scabiei) ser ut under ett mikroskop:

Och här är en bild tagen med ett svepelektronmikroskop:

På samma sätt är pormaskvalster, en mycket liten medlem av de trombidiforma kvalstren som lever i hårsäckarna hos de flesta människor på planeten och livnär sig på talg, också ett exempel på en endoparasit. Hans släktingar i ordningen är förresten formidabla parasiter av odlade växter.

Foto av aknekörtel:

Det finns också kända fall av parasitism av fästingar i kroppshåligheter. Till exempel kan ost- och mjölkvalster, när en person äter förorenad mat, kolonisera matsmältningskanalen: existera och till och med föröka sig här under förhållanden med nästan fullständig frånvaro av syre, vilket orsakar allvarliga gastrointestinala störningar.

Det är intressant

I det vetenskapliga samfundet finns det oenighet bland specialister om i vilken grad av penetration i kroppen att betrakta parasiten som inre och i vilken grad som extern. Så det finns synpunkter där aknekörteln kallas ektoparasiter, det vill säga till varelser som lever på ytan av värdens kropp. Denna synpunkt motiveras av det faktum att dessa kvalster inte tränger särskilt djupt in i kroppens integument och lever i hudens ytskikt. På grund av sådana meningsskiljaktigheter utvecklade de till och med ett system för att klassificera kvalster i dermal, kutan, subkutan, fjäder och kavitär. Järnmaskar kallas oftast för hudendoparasiter.

Ett annat tecken genom vilket former av parasitism särskiljs är tiden som spenderas på ytan eller i värdens kroppshålighet. Enligt den delas fästingar in i permanenta och tillfälliga parasiter.

De flesta ixodid fästingar är typiska tillfälliga parasiter, som tillbringar större delen av sitt liv i matjorden och på växter. De klättrar upp på ytan av värdens kropp endast för att äta, och efter mättnad lämnar de den.

Den motsatta formen är permanenta parasiter. Subkutana kvalster, järnkvalster, öronkvalster av släktet Otodectes kan redan tydligt tillskrivas dem, vars hela livscykel äger rum på ytan eller inuti integumentet av värdens kropp. Om det händer att fästingen är utanför värdens kropp, börjar han omedelbart söka efter en ny, utan vilken han inte kan överleva.

Slutligen kan fästingparasitism vara obligat och fakultativ.

Obligatoriska parasitkvalster är de som bara kan livnära sig på värddjuret, annars dör de eller kan inte föröka sig. De har inget annat sätt att äta.

Fakultativa parasiter är levande organismer som kan kombinera olika sätt att skaffa föda. Bland kvalster representeras sådana former vanligtvis av arter som kan kombinera rovdjur och parasitiska typer av näring.

Sådana är till exempel många vattenkvalster, kvalster från familjen Trombiculidae (rödbaggar). Hos dem kan vuxna attackera små ryggradslösa djur och döda dem genom att suga ut innehållet i kroppen. Och samma individer, när de möter ett stort djur, som de inte kan döda, kan klättra på det, genomborra kroppens integument och suga blod. Det vill säga, parasitism är inte det enda sättet för dem att överleva, och många av dem parasiterar inte ens en gång under livet.

På en lapp

Cirka 48 % av parasitkvalstren är tillfälliga parasiter, 45 % är permanenta och resten är tillfälliga (fakultativa).

Fakultativa parasiter inkluderar också de redan nämnda mjöl- och ostkvalstren, som normalt inte angriper en person och inte parasiterar på honom, men om de av misstag kommer in i matsmältningskanalen, slår de sig ner i det och blir parasiter.

Nedan på bilden är en ostkvalster (Acarus siro), som kan orsaka tarm-akarias:

Det är intressant att många typer av fästingar (det finns många av dem, till exempel bland de röda skalbaggarna) är parasiter på nymfstadiet, och förvandlas till en vuxen, de förvandlas till rovdjur. I sådana fall kan man dock inte tala om fakultativ parasitism. Här talar vi om olika sätt att mata på olika utvecklingsstadier: om nymferna hos sådana fästingar är obligatoriska parasiter, är de vuxna obligatoriska rovdjur.

De mest kända fästingarna - ixodid, argas, subkutan - är obligatoriska parasiter och kan inte livnära sig på något annat än det biologiska materialet från djurvärdar.

På en lapp

Det är anmärkningsvärt att det finns färre parasitkvalster än rovkvalster och de som livnär sig på olika organiska rester. Det finns till exempel en hel familj av ladugårdskvalster som livnär sig på spannmål och växtrester. Dammkvalster är mycket utbredda i lägenheter och livnär sig på bitar av epidermis som faller sönder från människors kropp, och tusentals arter av mikroskopiskt små representanter för denna underklass som lever i jorden och konsumerar ruttnande rester av växter och djur har beskrivits.

Det vill säga, trots "bilden" av parasiter som har utvecklats i fästingar, leder inte alla en parasitisk livsstil.

Det finns också ett stort antal arter av kvalster som är parasiter av växter - livnär sig på saften av löv och stjälkar och är skadliga för jordbruket.

Exemplet med järnvägarna som redan nämnts ovan är märkligt. Deras sätt att interagera med en person är inte alltid typisk parasitism, eftersom en person i de flesta fall inte lider av sin aktivitet och inte alls känner närvaron av dessa varelser på huden eller inuti den. Trots det faktum att körtlar finns hos nästan alla människor över 70 år och hos mer än hälften av vuxna världen över, är fall av att utveckla hudsjukdomar orsakade av dessa kvalster sällsynta.

Följaktligen lider oftast inte människor av samexistens med dessa leddjur. I avsaknad av sådan antagonism kallas interaktionen mellan värden och "gästen" inte parasitism, utan kommensalism.

Det är värt att notera här att akarologer inte har en enig åsikt om huruvida körtlar ska betraktas som parasiter eller kommensaler. Detta är ytterligare ett exempel på olika former av interaktion mellan fästingar och deras värdar.

 

Single-host, two-host och three-host ticks

Viktigt inom parasitologi är klassificeringen av fästingar efter antalet värdar. I enlighet med den delas olika typer av fästingar upp beroende på det minsta antal värddjur som en individ av en viss art måste ändra för att fullt ut förverkliga sin reproduktionscykel.

Till exempel kan alla parasitiska kvalster delas in i tre typer enligt denna funktion:

• Enstaka värdkvalster. Deras fulla utveckling från larven till den mogna individen sker på samma värd, utan att ändra den. Larven suger blod, molter till en nymf, äter igen, molter till vuxna, parar sig med en individ av motsatt kön, suger blod igen, varefter honan lämnar värdens kropp för att lägga ägg i jorden eller någon annanstans. Sådana arter inkluderar till exempel tjurfästingen och arten Hyalomma scupense, representanter för familjen ixodid fästingar;
• Tvåvärdsfästingar - de där larver och nymfer livnär sig på samma värd, efter att ha förvandlats till en nymf och en annan blodsugande, lämnar hans kropp, förvandlas till en imago, som sedan attackerar den andra värden, suger blod för att möjliggöra befruktning, och sedan lossnar för att para sig och (för honor) lägger ägg. En sådan utvecklingscykel är karakteristisk för vissa arter av släktena Hyalomma och Rhipicephalus;
• Tre-värdfästingar är arter där en individ byter värd i varje utvecklingsstadium.Denna grupp inkluderar de flesta representanter för familjen av ixodid fästingar. I synnerhet är taiga och hundfästingar tre-värdar.

I alla dessa former är antalet värdar inte identiskt med begreppet artspecificitet. Det vill säga att det skulle vara ett misstag att tro att alla individer av en eller annan art av en envärdsfästing kan utvecklas till exempel endast på hundar, medan individer av en tvåvärdsart utför larvstadiet och nymfen scenen, till exempel på råttor, och i vuxen form attackerar endast kor.

I verkligheten betyder "fientlighet" endast antalet värdbyten under en fästings liv. Individer av samma art av envärdsfästingar kan utvecklas på igelkottar, på gnagare, på harar, på hundar eller på nötkreatur. Var en viss parasit kommer att växa beror bara på vilket speciellt värddjur den kan attackera.

Nästan alla typer av fästingar som byter ägare har inte strikt artspecificitet i förhållande till sina "värdar". Även namnen på fästingar som "hund" eller "nötkreatur" är inte strikta indikationer på typen av byte: många individer av hundfästingen utvecklas framgångsrikt på nötkreatur eller på igelkottar, och tjurfästingen kan säkert suga blod från människor, fjäderfän , råttor och samma hundar. Mycket ofta attackerar ixodid fästingar även kallblodiga djur - sköldpaddor, grodor, ödlor och ormar.

Det är intressant

Många akarologer betraktar (och använder) igelkottar som en sorts "dammsugare" för fästingar i det vilda. Faktum är att det är svårt för en igelkott att ta hand om ytan på sin rygg och rensa bort parasiter här, och därför, i slutet av våren, hos många individer är hela ryggen bokstavligen översållad med fästingar i olika åldrar och grader av fethet.Det finns fall när specialister, för att samla fästingar i naturliga livsmiljöer, speciellt fångade en igelkott, tog bort parasiter från den, sedan släppte den och helt enkelt följde den för att inte tappa den ur sikte, och en gång varannan timme tog de den och tagit bort nya fästingar. På jargong dök uttrycket "timme" till och med upp, vilket betyder antalet fästingar som en igelkott kan samla på sig själv under en timmes rörelse i gräset.

Viss specificitet kan vara associerad med de strukturella egenskaperna hos sinnesorganen och ekologin hos en viss typ av fästing. Till exempel ligger en vuxen hundfästing oftast och väntar på sitt byte och sitter på grässtjälkar, och här är det mer sannolikt att "fånga" ett stort djur än en igelkott eller ödla. Och taiga-ticknymfer, tvärtom, på jakt efter byte klättrar oftare in i hålor och håligheter under stenar, där de är mest benägna att stöta på möss, sorkar eller ödlor.

På en lapp

Argas fästingar har till och med homovampirism - ett beteende där en hungrig individ attackerar en välnärd, genomborrar integumentet i hennes kropp och suger blod från den, som tidigare matades av ett medoffer. Enkelt uttryckt, fästingar bryr sig inte om vem de attackerar och vems blod de suger, men evolutionära anpassningar hjälper varje art att utveckla en viss specialisering.

Samtidigt är begreppet "hushållning" inte relevant för fästingar-endoparasiter. Det är till exempel omöjligt att säga att skabbkvalstret är envärd, även om detta ur terminologisk synvinkel är sant - hela utvecklingen av en individ sker på samma värddjur. Antalet värdar talas om endast för tillfälliga parasiter, som nödvändigtvis tillbringar en del av sitt liv fritt, utan kontakt med värdens kropp.

 

Intressanta fakta om parasitiska kvalster

Den parasitära livsstilen påverkade i stor utsträckning egenskaperna hos fästingarnas biologi. Och i många fall har dessa egenskaper blivit så unika att de har blivit verkliga fenomen.

Liksom de flesta andra fritt levande ektoparasiter kan kvalster svälta under långa perioder. Detta är en nödvändig garanti för deras överlevnad, med tanke på att den lurande typen av jakt för ägaren kräver en lång väntan. Så, vanliga ixodid fästingar av släktet Hyalomma kan svälta upp till 10-12 månader, och vuxna av vissa andra arter - upp till 2-3 år.

Hyalomma marginatum:

Vissa kvalster som parasiterar fåglar lever i häckande strö i fågelkolonier och livnär sig när fågeln sitter på boet, och förökar sig mest aktivt när ungarna dyker upp. Det är parasiter som ofta får kycklingar att dö, bokstavligen biter ihjäl dem.

På en lapp

Under hela den period under vilken fåglarna flyger söderut eller (för antarktiska arter) norrut svälter dessa fästingar och väntar på att deras värdar ska återvända, och en sådan hungerstrejk i 8-9 månader om året är en normal del av deras livscykel . Det är på grund av sådana anpassningar till värdarnas livscykel som fästingar kunde bosätta sig, inklusive på de klippiga arktiska och antarktiska öarna, där det praktiskt taget inte finns några andra leddjur.

Under 9-10 månader om året, under ett lager av snö och is, befinner sig nymferna och de vuxna av dessa arter i ett tillstånd nära suspenderad animation - att vänta på vårens ankomst, flytta till boet och få tillräckligt med blod igen.

Som med alla andra parasiter har fästingar en hög dödlighet. Mindre än 1% av individer som kläckts från ägg överlever till vuxen ålder, och ett stort antal ägg förstörs av rovdjur och superparasiter (till exempel vissa ryttare).Kvalstren har dock lyckats anpassa sig till detta genom att föröka sig i enorma antal.

Fästingar kännetecknas också av den högsta förekomsten och bredden av spektrumet av djurvärdar. De kan parasitera (och parasitera) nästan alla däggdjur och fåglar, reptiler och amfibier, och vattenkvalster kan angripa fiskar. Även landlevande arter tolererar normalt långvarig nedsänkning under vatten och dör inte på flera timmar under vatten, medan de vid denna tidpunkt suger offrets blod. Detta gör att de kan parasitera på djur som leder en semi-akvatisk livsstil.

Slutligen är giftiga kvalster kända. De flesta av dem är bland argastickingarna, vars saliv är så giftig att den kan orsaka akut smärta vid bettstället, anafylaxi och till och med muskelförlamning. Särskilt fågelkvalster av arten Ornithodorus coriaceus i södra USA och Mexiko anses vara farligare än skallerormar, just på grund av smärtan av deras bett.

 

Hur de blev parasiter: hypoteser för utvecklingen av parasitism

De flesta av teorierna om utvecklingen av parasitism hos fästingar är hypoteser med varierande grad av säkerhet, men några av dessa hypoteser för olika arter har flest bevis och anses därför vara de viktigaste.

I synnerhet är parasitismen hos ixodid fästingar troligen en konsekvens av deras förfäders predation. Det är känt att fästingar är representanter för arachnidklassen, och det finns anledning att tro att det var de gamla spindlarna som var förfäder till moderna fästingar, och inte vice versa.

De flesta spindlar är rovdjur, äter genom att fånga byten, injicera saliv med matsmältningsenzymer i dess kroppshåla och sedan suga ut den resulterande "buljongen", vilket lämnar höljena intakta.

Kanske attackerade några gamla spindlar och fästingar sina offer och började sluka dem innan offret dog. Exempel på sådan jakt är också kända bland moderna arter. Några av dessa fästingar kunde fortsätta att attackera större offer som inte behövde avlivas. Allt som behövdes för detta var förmågan att suga blod eller lymfa utan att orsaka akut smärta i värden, och gradvis utvecklades det på ett evolutionärt sätt - de individer överlevde vars saliv orsakade minst irritation för värden, tills parasiter dök upp så mycket generellt. smärtfritt. De blev de första obligatoriska parasitkvalstren.

På en lapp

Fossila kvalster har varit kända sedan devon, då ryggradsdjur inte ens hade börjat erövra land. Det finns ett antagande att redan ganska separata morfologiska arter sög blodet från dinosaurier.

Ytterligare utveckling skedde, troligen, i riktning mot att stärka banden mellan fästingar och deras värdar. Fästingar med tre värdar är tydligen de äldsta och minst specialiserade; fästingarna med två värdar har redan tagit det första steget i att närma sig värden. Höjdpunkten på denna väg var endoparasitiska kvalster - klåda, körtlar och liknande, som helt "relaterade" till sina offer och därmed fick konstant mat och "skydd". De har förresten anpassat sig till att livnära sig på de vävnader som inte är kritiska för värdens överlevnad.

Med hög sannolikhet är järnkörtlar yngre arter än klåda. Det är känt att förhållandet "parasit-värd" ständigt utvecklas i riktning mot att minska antagonism.. Detta minskar värddödligheten från parasitaktivitet och ökar överlevnadsmöjligheterna för själva värdberoende parasiter.Plus, i frånvaro av ångest från sidan av parasiten, vidtar värden inga åtgärder för att bekämpa den. Det var järnkörtlarna som nådde denna evolutionära nivå, av vars aktivitet människokroppen praktiskt taget inte lider på något sätt.

Hittills är det inte känt hur dammkvalster utvecklades - om de bytte från att äta på epidermis direkt på en person till att äta på exfolierad epidermis i rumsdamm, eller om de initialt livnärde sig på allt organiskt skräp i en persons bostad och sedan smalnade av. kosten endast till flagnande hudrester. För att klargöra denna fråga krävs ytterligare studier av anatomin och biologin hos dessa leddjur.

 

Anpassningar till ett parasitiskt sätt att leva

Tillsammans med de grundläggande förmågorna och funktionerna har fästingar utvecklat många ytterligare anpassningar som är nödvändiga specifikt för en parasitisk livsstil.

Först och främst gäller detta enheten för den orala apparaten. Fästingars käkar har förvandlats till ett mycket effektivt piercingsverktyg, som efter att ha punkterat huden och väggarna i ett blodkärl expanderar på ett sådant sätt att det håller parasiten kvar på värdens kropp och inte bara förhindrar att den faller av misstag, men förhindrar även försök att avsiktligt ta bort den med stor ansträngning. Enkelt uttryckt, på grund av fästingens speciella tänder är det svårt att slita bort den från huden.

Andra specifika egenskaper hos fästingar som parasiter inkluderar följande anpassningar:

• Enorm töjbarhet av matsmältningskanalen och nagelbanden. En vuxen hona kan deponera flera gånger mer blod i sig själv än vad hon väger. Vid blodsugning ökar dess storlek med mer än 10 gånger, och kroppen förvandlas från nästan platt före matning till nästan rund efter den.Denna förmåga tillåter maximal användning av möjligheten att mata på en värd;
• Förekomst av blodantikoagulantia och lokalanestetika i saliv. De förra förhindrar förtjockning av blodet och underlättar dess absorption, de senare gör bettet osynligt för värden;
• Den redan nämnda förmågan till en lång hungerstrejk;
• Enorm fertilitet. När det gäller antalet ägg som läggs är fästingar mästare bland blodsugande leddjur. Honor av stora ixodid fästingar lägger upp till 20 000 ägg under sin livstid, och honor av små arter som lever i hålorna hos sina värdar lägger cirka 1 000 ägg. Sådan fruktsamhet säkerställer att även med en låg överlevnadsgrad kommer en del av avkomman fortfarande att överleva till reproduktiv ålder och även delta i reproduktionen;
• Anpassning till värdartens biologi - reproduktionsfenologi, livsstil, anatomi.

Generellt sett är inflytandet av det parasitära levnadssättet på kvalstrens biologi mycket stort och bidrar till den ökande specialiseringen av dessa leddjur.

 

Sjukdomar hos människor och djur förknippade med fästingparasitism

Olika sjukdomar förknippade med angrepp av fästingar på människor och djur kan betraktas som en slags biverkning av aktiviteten hos dessa parasiter. Faktum är att de evolutionärt allvarliga konsekvenserna av parasitens attack på värden minskar sannolikheten för överlevnad för båda deltagarna i sådana relationer, och är därför inte "nyttiga" för någon.

Sådana sjukdomar är dock utbredda och utgör en fara för både människor och djur. De kallas akariaser, och följande är av största medicinska betydelse:

• Skabb som utvecklas med ständig skada på epidermislagret genom att honan kliar.Kan leda till allvarliga hudskador och associerade sjukdomar;
• Fästingburen hjärninflammation är en dödlig virussjukdom som fortfarande kräver hundratals människoliv varje år. Det är fyllt med funktionshinder även med effektiv behandling;
• borrelia (lyme-borrelios) är en dödlig bakteriesjukdom, vars bärare utvecklas i en fästing och överförs till människor genom blodsugning;
• Fästingförlamning - uppstår på grund av verkan av toxiner som finns i saliven från vissa fästingar på människokroppens skelettmuskler. Dödligheten bland sjuka är 10-12%, mestadels barn blir sjuka;
• Tarmakarias orsakad av ost och några andra kvalster som kommer in i tarmarna och deras övergång till existens och till och med reproduktion under anaeroba förhållanden med skador på epitelslemhinnan i tarmkanalen;
• Olika dermatiter, även kallade akarodermatit;
• Alopeci hos djur och förlust av fjäderdräkt hos fåglar. Riklig reproduktion av vissa argasidkvalster i fjäderfähus leder ibland till att fjäderfä dör;
• Allergiska reaktioner (upp till anafylaktisk chock);
• Demodikos, rosacea och rosacea, orsakad av reproduktion av körtlar i mycket stora mängder. Detta leder till inflammation i hårsäckarna, hudrodnad, utvidgning av blodkärlen och klåda.

De flesta av dessa sjukdomar är karakteristiska för både människor och djur. Till exempel orsakas ett stort antal hud- och trikologiska sjukdomar hos nötkreatur, katter och hundar, duvor, kycklingar och kaniner exakt av parasitiska kvalster.

 

Demodex subkutan kvalster (järnkörtel): video tagen under ett mikroskop

 

Extraktion av skabb kliar från under huden (Sarcoptes scabiei)