Основные формы биологических связей в антропобиогеоценозах. Паразитизм как биологический феномен. Классификация паразитических форм животных.

Человек - единственный вид на Земле, распространившийся во всех частях её суши и ставший поэтому экологическим фактором с глобальным влиянием. Биогеоценозы вытесняются антропобиогеоценозами, абсолютно доминирующим экологическим фактором которых является человек.

Среда обитания людей включает естественную и искусственную среду (биоприродный и социально-культурный компоненты). Тем не менее и в естественной, и в искусственной среде человек представлен как социальное существо.

Среда обитания человека представляет собой сложное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных экологических факторов, набор которых различается в разных природно-географических и экономических регионах планеты. В таких условиях необходим единый интегральный критерий качества среды с точки зрения её пригодности для обитания человека

Паразитизм как экологический феномен.

Паразитизм широко распространен в природе. Паразитическими организмами являются все вирусы, многие бактерии и грибы. Среди высших растений также встречаются паразитические, поселяющиеся на других растениях. Из животных паразитический образ жизни ведут многие простейшие, черви, членистоногие.

Основной средой обитания для паразитов является хозяин, но паразиты так же связаны и со средой, окружающей хозяина (среда второго порядка), которая действует на паразитов опосредованно, через тело хозяина. Совокупность всех паразитов, одновременно обитающих в каком – либо организме называется паразитоценозом. А совокупность паразитов вместе с организмом хозяина – симбиоценоз. Симбиоценоз является источником патологических процессов в организме хозяина.

Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют определенные сообщества, приспособленные к совместному обитанию. По направленности действия на организм все воздействия подразделяются на позитивные, негативные и нейтральные.[3]
Позитивные отношения
Симбиоз - сожительство (от греческого sym - вместе, bios - жизнь) - форма взаимоотношений, при которых оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Есть несколько форм симбиоза:
Кооперация. Общеизвестное сожительство раков-отшельников с мягкими коралловыми полипами-актиниями. Рак поселяется в пустой раковине моллюска и возит ее на себе вместе с полипом. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи, часть которой падает на дно и поедается раком.[3]
Мутуализм (от латинского mutuus - взаимный). Форма взаимовыгодных отношений видов - от временного, необязательного контакта до симбиоза - неразделимой полезной связи двух видов. Лишайники - это сожительство гриба и водоросли. В лишайнике гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, образуют специальные всасывающие отростки, проникающие в клетки. Через них гриб получает продукты фотосинтеза, образованные водорослями. Водоросль же из гиф гриба извлекает воду и минеральные соли.[3] Всего в природе насчитывается более 20000 видов симбиотических организмов. Кишечные симбионты участвуют в переработке грубых растительных кормов у многих жвачных животных. Менее обязательны, но чрезвычайно существенны мутуалистические отношения, например, между сибирской кедровой сосной и птицами - кедровкой, поползнем и кукшей, которые , питаясь семенами сосны и запасая корма, способствуют самовозобновлению кедровников.[1]
Коменсализм - нахлебничество (от латинского com - вместе, mensa - трапеза). Одна из форм симбиоза- взаимоотношения, при которых один вид получает пользу от сожительства, а другому это безразлично. Это одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной львами добычи. Рыбы-лоцманы сопровождают акул, дельфинов, двигаясь вместе с ними в слое воды, примыкающей непосредственно к поверхности тела этих животных, и не затрачивая поэтому усилий на такую большую скорость и питаясь остатками пищи, экскрементами и паразитами сопровождаемых животных. В гнездах птиц, норах грызунов обитает огромное количество членистоногих, использующих микроклимат жилищ и находящих там пищу за счет разлагающихся остатков или других видов сожителей. Многие виды вне нор не встречаются совсем. Отношения типа комменсализма очень важны в природе, способствуя более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов.[3]
Квартирантство. Для некоторых организмов тела животных других видов или их местообитания (постройки) служат убежищами. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз. В знездах птиц, норах грызунов живут членистоногие. Растения также используют другие виды как места обитания: эпитафы (водоросли, мхи, лишайники).Древесные растения служат им местом прикрепления. Питаются же эпитафы за счет отмирающих тканей, выделений хозяина и за счет фотосинтеза.[3]
Негативные отношения
Антибиотическая форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние. Отношения хищник - жертва, паразит - хозяин - это прямые пищевые связи, по существу к этому типу экологических взаимодействий можно отнести все варианты пищевых связей.
Хищничество - одна из самых распространенных форм, имеющих большое значение в саморегуляции биоценозов. Хищниками называют животных (а также некоторые растения), питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Объекты охоты хищников разнообразны. Например, лисы поедают плоды; медведи собирают ягоды и любят мед лесных пчел. Естественный отбор, действующий в популяции хищников, увеличивает эффективность средств поиска и ловли добычи, вырабатывают сложное поведение, например, согласованные действия стаи волков при охоте на оленей. Жертвы в процессе отбора тоже совершенствуют средства защиты и избегания хищников.[3]
Паразитизм. Организмы могут использовать другие виды не только как место обитания, но и как постоянный источник питания. По существу паразитический характер имеют связи насекомых-вредителей с растениями. Известно несколько десятков тысяч видов паразитических форм, из них около 500 - паразиты человека, поэтому изучение паразитов необходимо для предупреждения и лечения заболеваний.
Формы паразитизма.
Паразиты могут быть временными, когда организм-хозяин подвергается нападению на короткий срок, лишь на время питания. Таковы слепни, клопы, блохи, мухи-жигалки.
Организмы, способные длительное время использовать хозяина, не приводя его к слишком ранней гибели и обеспечивая себе тем самым наилучшее существование. К числу постоянных паразитов относятся: простейшие (дизентерийная амеба, малярийный плазмодий), плоские черви (цепни, сосальщики), круглые черви (власоглав, аскарида), членистоногие (чесоточный зудень). С гибелью хозяина погибает и паразит.
Гнездовой паразитизм свойственен позвоночным животным. Обыкновенная кукушка откладывает свои яйца в гнезда более 100 видов птиц, преимущественно мелких воробьиных. Птенцы паразитического вида вылупливаются быстрее, чем птенцы хозяина. Вылупившийся кукушонок выталкивает яйца и птенцов своих хозяев и получает всю пищу от приемных родителей.
Паразитические отношения встречаются и у растений. Особенно распространены паразитические бактерии и грибы. Один из самых процветающих паразитов высших растений - гриб рода фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают любые растения.[3]
Конкуренция - одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами. Ч.Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов.[3] Конкуренция - это взаимоотношения, возникшие между видами со сходными экологическими требованиями. Когда такие виды обитают совместно, каждый из них находится в невыгодном положении, т.к. присутствие другого уменьшает возможности в овладении ресурсами, убежищами и прочими средствами к существованию, которым располагает местообитание. Конкуренция - единственная форма экологических отношений, отрицательно сказывающаяся на обоих взаимодействующих партнерах. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми различными: от прямой физической борьбы до совместного существования. Тем не менее рано или поздно один конкурент вытесняет другого.[1]
Причины вытеснения одного вида другим могут быть различными. У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света - листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений.
У животных встречаются случаи прямого нападения одного вида на другой в конкурентной борьбе. Например, личинки яйцееда diachasoma и tryonhi opius humilis, оказавшиеся в одном яйце хозяина, вступают друг с другом в схватку и убивают соперника, прежде чем приступить к питанию.[1]
Нейтральные отношения
Нейтрализм - форма взаимоотношений, при которых обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно, но, формируя биоценоз, зависят от состава сообщества в целом. Например, белки и лоси, обитая в одном лесу, не контактируют друг с другом, однако состояние леса сказывается на каждом из этих видов.[3]
При аменсализме для одного из двух взаимодействующих видов последствия совместного обитания отрицательны, тогда как другой от них не получает ни вреда, ни пользы, что чаще встречается у растений (например, светолюбивые травянистые виды, растущие под елью, испытывают угнетение в результате затенения, тогда как для самого дерева соседство может быть безразличным).[1]
Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регистраторами численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; при этом чем больше видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом.
Видовой состав входящих в сообщество организмов и количественное соотношение видовых популяций является одним из важнейших показателей структуры сообщества. При изучении сообществ наиболее многочисленным видам уделяется основное внимание, однако редкие виды часто являются лучшими индикаторами состояния среды; общее число видов является показателем условий существования живых организмов. Видовое разнообразие - признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т.е. выше богатство среды. Видовое разнообразие связано с устойчивостью сообщества по той простой причине, что чем больше разнообразие, тем шире возможности адаптации сообщества к изменившимся условиям, будь это изменение климата или других факторов.[3]
Объяснение этого состоит в том, что наличие разных организмов с разными требованиями к среде повышает приспособленность сообщества в целом. Так, редкие в данный момент виды при изменившихся условиях могут оказаться в выигрышном положении и стать многочисленными, и наоборот. Таким образом, за счет видового разнообразия сообщество обеспечивает себе как бы резерв выживаемости на случай неожиданных изменений условий жизни.
Формы паразитизма чрезвычайно многообразны, и
классификация их возможна по разным основаниям. С точки зрения обязательности
паразитического образа жизни для данного вида различают истинный и ложный, а
также облигатный и факультативный паразитизм.
При истинном
паразитизме взаимоотношения между паразитом и хозяином являются закономерными и
имеют эволюционную основу. Паразитология изучает в основном феномен истинного
паразитизма.
Ложный паразитизм — явление для данного вида случайное. В
нормальных условиях данный вид ведет свободный образ жизни. При попадании в
организм хозяина ложный паразит может некоторое время сохранять
жизнеспособность и нарушать жизнедеятельность хозяина. Примерами ложного
паразитизма являются случаи обнаружения пиявок в носовой полости и носоглотке
человека. Ложный паразитизм пиявок может привести хозяина к смерти в связи с
закупоркой дыхательных путей или из-за носовых кровотечений, которые они могут
вызвать.
Облигатный паразитизм — паразитизм, являющийся обязательным для
данного вида организмов. Абсолютное большинство видов паразитов относятся к
этой группе.
Факультативные паразиты способны вести
свободный образ жизни, но, попадая в организм хозяина, проходят в нем часть
цикла своего развития и нарушают его жизнедеятельность. Таковы многие виды
синантропных мух, личинки которых могут нормально развиваться либо в пищевых
продуктах человека, либо в его кишечнике, вызывая кишечный миаз (см. разд. 21.2.4).
По времени контакта хозяина и паразита паразитизм
бывает временным и постоянным. Временные
паразиты обычно посещают хозяина только для питания. Это в основном
кровососущие членистоногие. Постоянные
паразиты подразделяются на стационарных и периодических.
Стационарные паразиты всю жизнь проводят
на хозяине или внутри него. Примерами являются вши, чесоточный клещ, трихинелла
спиральная и многие другие. Периодические
паразиты часть своего жизненного цикла проводят в паразитическом состоянии,
остальное время обитают свободно. Типичным паразитом такого рода является
угрица кишечная.
Нередко паразитический образ жизни ведут только
личинки, в то время как половозрелые формы являются свободноживущими.
Паразитизм такого рода называют ларвальным
(личиночным). Примерами служат вольфартова муха, оводы и др. (см. разд. 21.2.4). Противоположное явление, когда
паразитом является половозрелая форма, а личинка обитает в открытой природе,
называют шлагинальным паразитизмом. К
паразитам этого типа относят, например, анкилостомид, личинки которых живут в
почве, а взрослые стадии — в
двенадцатиперстной кишке человека.
Особенно большое медицинское значение имеет
классификация паразитов по их локализации в организме хозяина. Эктопаразиты находятся на покровах
хозяина. К ним относят кровососущих насекомых и клещей. Эндопаразиты обитают внутри хозяина. Их подразделяют на паразитов, обитающих в полостных органах,
связанных с внешней средой (пищеварительная, дыхательная и мочеполовая
системы), и паразитов тканей внутренней
среды (опорно-двигательный аппарат, система крови, соединительная ткань).
Примерами первых являются аскарида, легочный сосальщик, урогенитальная
трихомонада, вторых — ришта, малярийный
плазмодий, лейшмании.