Екологія: біологія взаємодії. IV-11. Паразитизм та паразитоїдність

IV-11. Паразитизм та паразитоїдність

Справжні паразити (у тому сенсі, що пояснювався у пункті 4.9), дуже тісно пов'язані зі своїми хазяями. Паразит живе усередині організму хазяїна або тісно прикріплені до його поверхні. Хазяїн є для паразитів середовищем проживання або її найважливішим компонентом. Зазвичай, протягом життя (або етапу життєвого циклу) паразит пов'язаний з одним хазяїном. Для того, щоб використовувати хазяїна, паразиту зовсім не потрібно вбивати його (іноді хазяїн гине, але це не є необхідною умовою його вживання).

Результатом того, що середовище паразитів складається з окремих особин-хазяїв, є наявність у паразитів специфічних пристроїв для зараження нових хазяїв. Для паразита хазяїн подібний до острова. Як перебратися з одного острова на інший? Одне з рішень полягає в тому, щоб виробити та викинути в середу безліч нащадків (яєць, личинок тощо), сподіваючись, що хоча б деяким з них пощастить потрапити «за призначенням». Щоб оцінити, скільки яєць виробляють паразити, можна порівняти паразитів з їхніми родичами, що ведуть вільний спосіб життя. Так, самки ґрунтових круглих червів виробляють за своє життя кілька сотень або навіть десятків яєць, а самки людської аскариди (внутрішньокишкового паразита) — 50–60 мільйонів!

Друге рішення, що дозволяє паразитам заселяти нових хазяїв, полягає у використанні якихось інших організмів для стрибка від хазяїна до хазяїна. Виникають складні життєві цикли, де статеве розмноження паразита відбувається в остаточному хазяїні, а проміжні стадії, у тому числі здатні до безстатевого або партеногенетичного розмноження, мешкають у проміжних хазяях.

Хазяїн є для паразита як джерелом енергії, так і середовищем. Наслідком цього є те, що паразитичні види з часом зазнають набагато глибшу перебудову їх будови, ніж, припустимо, хижаки. Така перебудова може бути пов'язана із серйозним спрощенням одних систем органів та, навпаки, удосконаленням інших.

Одним із яскравих прикладів спрощення будови паразитів може бути вусоногий рак саккуліна (Sacculina carcini), далекий родич морських жолудів (рис. 4.11.1). Якби не наявність характерної для вусоногих ракоподібних личинкової стадії, здогадатися про систематичну приналежність дорослої тварини за її будовою було б неможливо. Доросла саккуліна являє собою безформний мішок зі статевими продуктами, який висить під черевцем краба та отримує необхідні поживні речовини за допомогою коренеподібних виростів, що пронизують все тіло хазяїна.

Рис. 4.11.1. Саккуліна (Sacculina), паразитичне вусоноге ракоподібне, в тілі свого хазяїна — краба. Мішкоподібне тіло паразита, позбавлене кінцівок, кишківника і навіть слідів характерної для членистоногих сегментації, знаходиться під черевцем краба, а його вирости пронизують все тіло хазяїна. Малюнок із книги Ернста Геккеля «Краса форм у природі» (1904 р.) 

Найчастіше спеціалізовані паразити досить ефективно «зламують» захисні системи своїх хазяїв. Це пов'язано з різною ефективністю добору: для паразита побороти хазяїна — питання життя і смерті, а для хазяїна — лише проблема економії певних ресурсів. Можна сказати інакше: всі предки будь-якого паразита успішно зламували захисту своїх хазяїв (інакше вони не залишили б потомства), а багато предків будь-якого хазяїна годували певну кількість паразитів. Результатом цього є те, що спеціалізовані паразити часто могли б занапастити свого хазяїна. Однак така стратегія невигідна: знищивши всіх хазяїв, паразит знищить і середовище свого проживання. Еволюційно старі паразити, добре пристосовані до своїх хазяїв, зазвичай викликають легкі захворювання. Однак якщо паразити зовсім не експлуатуватимуть своїх хазяїв, вони не зможуть розмножуватися та заражати нові організми. Оптимальна для паразита стратегія найчастіше полягає в тому, щоб інтенсивно використовувати деяких особин популяції хазяїна (слабких, старих, хворих, а також представників інших видів, крім тих, з яким тісно пов'язаний паразит), а решту особин експлуатувати слабо. Пристосуванням для втілення такої стратегії виявляється здатність паразита перебувати у двох фазах: активній фазі та фази спокою. Перехід до активної фази може бути спричинений, наприклад, гормональними змінами в організмі хазяїна (його тривалим тяжким стресом).

Найчастіше найнебезпечніші паразити — ті, які перейшли до нового виду хазяїв і не мають пристосувань для збереження їх життя. Так, найнебезпечніші епідемії людини викликаються чумою (бактерією, що паразитує на гризунах), грипом (вірусом, що паразитує на птахах), ВІЛ (вірусом, що прийшов до людини від інших приматів), коронавірусом SARS-CoV-2 (збудником COVID-19, який був отриманим від якихось інших видів тварин) та багатьма іншими «прийшлими» паразитами. Такі паразити ще не встигли достатньо відточити пристосування, що дозволяють експлуатувати хазяїна і зберігати його чисельність.

Дуже показові результати отримані в дослідах, в яких спільно вирощували культуру будинкових мух і ос-паразитоїдів, що їх експлуатують, (рис. 4.11.2). Якщо разом саджали мух та ос, які раніше не контактували один з одним, в експериментальній установці спостерігалися різкі стрибки чисельності обох видів. Якщо два види, що взаємодіють, вирощувалися разом протягом двох років, їх чисельність залишалася досить стабільною. Такий результат відбиває пристосування двох популяцій, що взаємодіють.

Рис. 4.11.2. Пристосування хазяїна та паразитоїду один до одного. На графіках показана динаміка чисельності двох видів комах, що вирощувалися в експериментальній установці 30 з'єднаних один з одним камер. А. Культури хазяїна та паразитоїда раніше не контактували один з одним. Б. Культури хазяїна та паразитоїда спільно вирощували протягом двох років