Симбионты и паразиты это

Симбионты наши дни. О том как паразиты становятся симбионтами

Симбионты и паразиты это

Долгожитель-паразит, продлевающий жизнь хозяина.

Тихоокеанский лосось рода Oncorhynchus (сем. Salmonidae), неизбежно умирающий после первого же в жизни нереста, является ярким примером природного феномена, названного феноптозом — запрограммированной смерти особи — как способа очистки сообщества организмов от ставших лишними индивидуумов посредством включения ими программы собственной гибели.

Все без исключения виды рода Oncorhynchus — кета, горбуша, кижуч, чавыча, нерка, сима и другие — массово гибнут в результате ускоренного старения (прогерии) вскоре после окончания длительной анадромной миграции из океана в реку на нерестилище и вымета икры.

Их смерть не связана с перерасходом энергии, так как даже когда кета и горбуша нерестятся в совсем коротких речках — ключах, где течение едва заметно, рыбы все равно умирают в двухнедельный или месячный срок после нереста.

Гибель происходит вследствие включения особой биохимической программы, в которой ключевую роль играет продукция стероидных гормонов, в частности гормона стресса кортизола. Ускоренное старение тихоокеанских лососей можно предотвратить, если у неполовозрелых рыб удалить гонады или надпочечники. Тогда жизненный цикл чавычи продлевается в два раза: с 4 до 8 лет.

Биологический смысл самоубийства родителей-лососей состоит в том, что тела рыб служат источником пищи для речных беспозвоночных, которые в свою очередь поедаются маленькими лососями. Важными сигналами к включению программы прогерии служит переход лососей из морской воды в пресную, вымет половых продуктов, стрессы от конфронтации на нерестилищах.

В природе, однако, обнаруживается удивительный пример, когда биохимическая программа пострепродуктивного самоубийства атлантического лосося (семги) Salmo salar может выключиться под воздействием симбиотического организма — тканевого паразита эпителия жабр лосося — личинки пресноводной жемчужницы Margaritifera margaritifera. Тем самым предельная продолжительность жизни лососей — хозяев жемчужницы в процессе коэволюции продлевается до 13 лет, и лососи оказываются способными нерестится многократно — от 2 до 6 раз.

В данной статье на примере системы «моллюск-рыба» мы представим доказательства того, что паразит одновременно может ингибировать старение хозяина и стимулировать неспецифическую устойчивость к стрессам, т. е. регулировать продолжительность жизни. Эти многолетние данные были получены в ходе разработки биотехнологии восстановления исчезающего вида жемчужницы и приведены в табл. 1, 2.

Пресноводная жемчужница (сем. Margaritiferidae, отряд Unionoida) — наиболее долгоживущий вид из беспозвоночных животных, достигающий максимального возраста 200 лет. Палеонтологические данные указывают, что жемчужница и лососи рода Salmo (семга и кумжа) совместно эволюционировали в Европе 8 млн. лет, с плиоцена, и современный ареал моллюска вписывается в ареалы этих видов рыб.

К XXI веку в Европе несколько десятков воспроизводящихся популяций М. margaritifera остались в России, странах Фенноскандии и Шотландии.

Во время изучения в разных водоемах северо-запада России особенностей развития личинок (глохидиев) жемчужницы на жабрах молоди и взрослых рыб атлантического лосося мы обратили внимание на то, что зараженные личинками производители-лососи не умирают после нереста осенью и не скатываются в море, а продолжают жить в реке без признаков прогерии до следующего лета [12].

При этом дикие лососи вынашивают на жабрах в зимний период до 2–7 тыс. мелких (диаметром 50–70 мкм) глохидиев жемчужниц на 1 рыбу. К лету у этих похудевших, но проворных рыб обычно сохраняется нормальный агрессивный рефлекс — атаковывать блесну спиннингиста.

В экспериментах в садках обнаружилось, что паразит не только не наносит заметного ущерба, например, не нарушает формулу крови и двигательную активность сперматозоидов, но и непосредственно оздоравливает своего хозяина, повышая устойчивость к неблагоприятным факторам среды.

Например, у отнерестившегося “лошалого” лосося, инфицированного жемчужницей, наблюдалась неплохая выживаемость (53% по сравнению со стопроцентной летальностью интактного лосося) при таких жестких стрессах, как асфиксия (45-60 с вне воды), или термический ожог жабр от горячих пальцев человека (13%).

Выше на 14% также оказалась выживаемость лососей – носителей моллюска при ранениях тела рыбы крючками.

Таблица 1. Сравнение выживаемости двух групп производителей лосося S. salar, (экспериментально зараженных и незараженных личинками жемчужницы) в садках после воздействия трех типов стрессов

Во время изучения в разных водоемах северо-запада России особенностей развития личинок жемчужницы на жабрах молоди и взрослых рыб атлантического лосося мы обратили внимание на то, что зараженные личинками производители-лососи не умирают после нереста осенью и не скатываются в море, а продолжают жить в реке без признаков прогрессии до следующего лета. При этом дикие лососи вынашивают на жабрах в зимний период до 2-7 тыс. мелких (диаметром 50-70 мкм) личинок жемчужниц на 1 рыбу. К лету у этих похудевших, но проворных рыб обычно сохраняется нормальный агрессивный рефлекс атаковать блесну спиннингиста. В бассейне Белого моря летняя экологическая форма лосося проводит, в реках один год; (с июня по июнь следующего, года), а осенняя: форма почти два года (например с августа 2002 г до июня 2004 г.). Таким образом, осенняя форма лосося может вынашивать личинки жемчужниц дважды за один визит из моря в реку. Летом обе формы производителей лососей скатываются в море и только после этой формы миграции большинство рыб в море погибает от истощения. Наиболее сильные рыбы выживают . Доля повторно, и трех-кратно размножающихся рыб составляет 10 – 40%. Отмечаются случаи 5-ти и 6-кратного нереста.

Биологический смысл подавления программы старения рыб, зараженных личинками жемчужницы состоит в следующем. Личинки растут в жабрах рыбы и увеличиваются в размерах до 10 раз. Им требуется для завершения паразитической фазы около 1500 градусодней.

В холодных речках северной Европы годовая сумма градусо-дней составляет 1750, так что личиночная фаза моллюска оказывается очень длинной 300-350 cyт.

В отличие от паразитического гельминта – червя лигулы физически убивающего промежуточного хозяина-рыбу чтобы попасть в окончательного хозяина – птицу, паразитическому моллюску, критически важно, чтобы жизнь хозяина не оборвалась и не оказалась короче личиночной стадии моллюска, те 8-11 мес.

Жемчужница заботится чтобы лосось-хозяин (взрослый производитель и молодь-пестрятка), принявший на жабры порцию личинок осенью, не умер от быстрого старения, а прожил в здоровом состоянии как можно дольше, – как минимум до следующего лета, с тем, чтобы маленький, моллюск успел завершить свой долгий метаморфоз в жабрах рыбы, покинуть хозяина и перейти к свободному образу жизни на дне реки. За миллионы лет коэволюции моллюск-симбионт выступал как фактор движущего отбора на увеличение приспособленности и долголетия хозяина и вполне мог внедрить в геном хозяина часть своих генов долголетия , например генов, контролирующих устойчивость к голоданию или асфиксии.

Следует отметить; что у самих жемчужниц, даже старых, до недавнего, потепления климата не было отмечено болезней, паразитов и опухолей. Скорее всего особи почтенного возраста погибают не от старческих болезней, а из-за непрерывного аллометрического роста, ведущего к чрезмерному утяжелению раковины к концу жизни.

Теперь рассмотрим возможные объяснения всех этих данных, альтернативных гипотезе выключения старения. Например, можно было бы постулировать, что лососи Salmo живут дольше в Фенноскандии, чем лососи Oncorhynchus на Сахалине, потому что на севере ниже температуры среды и замедлен обмен веществ.

Но этому противоречит результат акклиматизации горбуши Сахалина в Белом море в 70-х годах: в тех же жемчужно-лососевых реках (Варзуга, Умба, Кереть и др.) горбуша погибала после нереста, т.е. жизнь горбуши от низких температур не продлевалась. Значит, признак “посленерестовая гибель” у горбуши невозможно модифицировать простым понижением температуры.

Можно возразить иначе: европейская жемчужница вовсе не продлевает жизнь хозяина, а просто пользуется более длинной речной фазой жизни атлантического лосося: личинки не спеша растут на хозяине, пока он жив.

Но при такой трактовке образ жизни и поведение атлантического лосося после окончания размножения представляются достаточно бессмысленными: спрашивается, зачем потерявший после нереста 50% массы лосось (в пресной воде он не питается) бесцельно плавает в реке еще 8-9 месяцев? Ведь ему несомненно лучше скатиться по течению в море и там нагуляться на богатых кормом акваториях течения Гольфстрим, поскольку впереди его ждет новый нерест. Вряд ли природа допустила бы такую ненужную расточительность. Продление жизни лосося в реке приобретает вполне понятный биологический смысл, если принять, что рыба – это “суррогатная мать” для зародышей моллюска, обеспечивающая им питание, рост, защиту и расселение. В свою очередь, личинка моллюска, по-видимому, регулярно секретирует в организм рыбы вещества, ингибирующие старение и стимулирующие стрессоустойчивость. Отметим, что взрослые моллюски обеспечивают маленьких лососей укрытиями на дне реки, обрастаниями (кормовой базой) и улучшают качество воды путем биофильтрации.

Многолетние полевые исследования выявили, что не только у взрослых лососей, но и у молоди рыб жемчужница усиливает неспецифическую сопротивляемость к таким опасным заболеваниям , как опухоли-эпителиомы и грибковые поражение сапролегнией.  Так, в реке Варзуга где пока еще осталось в живых несколько десятков миллионов жемчужниц и порядка 10 млн.

мальков, молодь лосося обнаруживает невиданную мире высокую плотность поселений – 100-170 рыб на 100 м2 (обычная плотность 20-40 рыб). При жизни в таких перенаселенных водоёмах, лососи имеющие территориально- оборонительное поведение, должны были бы находиться в хроническом стрессе из-за территориальных конфронтации.

Однако в действительности этого нет, и лососи-пестрятки хорошо уживаются друг с другом (не теряя при этом нормальной агрессивности) на нерестово-выростных угодьях без признаков истощения нервной системы.

То, что личинки жемчужницы оптимизируют нейроэндокринный контроль поведения лососей, подтверждается отсутствием заболеваемости молоди лосося в главном русле реки Варзуга где обитает 90% пестряток. Здесь мальки живут в прозрачной воде среди колоний жемчужниц и практически все являются носителями глохидиев : Из просмотренных 3200 мальков за период 1997-2003 гг.

при визуальном исследовании нами не было обнаружено ни одного малька с изяъзвлениями кожи, эктопаразитами, опухолями кожи и грибковыми заболеваниями. В то же время в болотистых притоках обитает примерно 10% пестряток. Здесь имеются благоприятные кормовые условия, и мальки достигают более крупных размеров, чем в главном русле.

Однако вода малопрозрачна имеет коричневый “чайный”цвет и здесь, отсутствуют колонии жемчужницы. В притоках эпидемиологическая ситуация не столь идеальная – более 50 мальков из 2400 просмотренных оказались пораженными опухолями кожи и грибком-сапролегнией ( табл. 2 )

Личинки жемчужницы замедляют рост, созревание и продлевают длительность речного периода жизни молоди лосося. Рассмотрим, как это происходит на примере крупнейшей в Европе популяции атлантического лосося реки Варзуга.

Специфика гидрологического режима реки (мелководность, отсутствие озер, изобилие болот в водосборе, мелкий нерестовый грунт и др) обусловила формирование стада в основном из небольших рыб, массой 2- 5 кг. Кроме того, селективный промысел неводами в ХХ в. “выбил” крупных рыб старших возрастных групп.

Тем не менее у этого стада до сих пор сохраняется неожиданно сложная возрастная структура (12 возрастных категорий). Наблюдаются: следующие возрасты взрослых рыб (число лет в реке + число лет в море): 2+1+, 2+2+, 2+3+, 3+1+, 3+2+, 3+3+, 4+1+, 4+2+, 4+3+, 5+1+, 5+2+, 5+З+.; Ихтиологи давно уже обратили внимание на то, что р.

Варзуга молодь лосося скатывается из реки в море при значительно меньшей длине тела (10 см), чем в соседних реках (12-14 см). Притом высказывалось удивление, почему не наблюдается элиминации таких мелких и, казалось бы, не готовых к обитанию пелалагиали моря рыб при их резком переходе из реки и море.

Многолетние данные по возрастной структуре мигрирующих летом вниз по течению посеребрившихся мальков-покатников (смолтов) указывают, что покатники из болотистых притоков скатываются в море уже в возрасте 2-3 лет, в то время как мальки из главного русла живут на колониях моллюска до 3-5 лет и только в этом возрасте покидают реку. В целом под влиянием жемчужницы средняя продолжительность жизни молодых лососей в реке до ската в море значительно больше, чем таковая в притоках (соответственно 3,3 и 2,5 г). Именно минимальный срок в 0.8 г (около 300 сут) требуется молодому моллюску, чтобы полностью завершить свою паразитическую стадию в рыбе. На некоторых крупных колониях жемчужницы среди покатников лосося доля рыб с возрастом 4-5 лет, составляет 70% и средняя продолжительность речного периода жизни лосося достигает рекордных 3,8 г.

Источник https://arctic-plus.com/nauka/280-dolgozhitel-parazit-prodle…

Биология Симбиоз Моллюск Интересное Эволюция Копипаста Длиннопост

Источник: https://pikabu.ru/story/simbiontyi_nashi_dni_o_tom_kak_parazityi_stanovyatsya_simbiontami_5088253

Грибы симбионты, сапрофиты и паразиты

Симбионты и паразиты это

Все организмы на земле выполняют какие-либо функции, приносящие пользу или вред окружающей среде. Например, некоторые грибы пополняют свои запасы, уничтожая мертвые останки, а другие питаются за счет живых организмов.

Значение грибов в природе

Питательные вещества, разложенные грибами, в дальнейшем усваиваются другими растениями. Шляпочными видами питаются живые существа (животные и насекомые).

Существуют и такие грибы, которые специально выращивают искусственным путем. Это шампиньоны и вешенки. Плесневелые грибы (аспергилл, пенициллы) используют для получения антибиотиков и даже твердых сыров.

Спорынья (образующийся на злаковых культурах) применяется для борьбы со злокачественными опухолями.  

Многие паразитические грибы причиняют вред живым организмам и растениям, вызывая заболевания. Немалый ущерб наносится древесине. Не рекомендуется использовать для деревянных построек зараженный строительный материал. Поскольку грибная культура может вызвать смертельное отравление, специалисты советуют относиться к ее сбору с большой осторожностью.

Грибы-симбионты

Симбиоз – сожительство различных организмов, при котором оба получают пользу. Грибы-симбионты участвуют в формировании двух симбиозов:

  • лишайники, образованные в результате взаимодействия с водорослями и бактериями;
  • микориза – с корневой системой растений.

Особенности питания

Грибы, оплетая мелкие корни растительных организмов, питаются органическими веществами, входящими в их состав. Такие действия не наносят вред растениям, а способствуют впитыванию из почвы полезных веществ (азот, фосфор, микроэлементы) и воды.

Названия и описания популярных грибов-симбионтов

Обычно шляпочные грибы относят к смешанному типу питания, которые могут получать органические вещества, как из растительных корней, так и перегноя.

  • Подосиновик. Взаимодействует с осинами, дубами, ивами и тополями. Бурая шляпка в форме полушария имеет красноватый или оранжевый оттенок. Отделить слой кожицы без мякоти невозможно. Высота серой ножки до 18 см. Плодовое тело мясистое и плотное. Молодые особи упругие, а старые становятся рыхлыми. На изломе белая мякоть с течением времени синеет, а затем чернеет. Не обладает выраженным ароматом.
  • Подберезовик. Произрастает возле березовых корней. В течение жизни шляпка гриба из сферической формы превращается в плоскую, напоминающую подушку. При повышенной влажности на ощупь становится липкой. Мякоть белого цвета плотной структуры в месте среза окисляется. У старых особей становится водянистой и рыхлой. Цилиндрическая ножка покрытая темно-серыми чешуйками.
  • Масленок и рыжик. Селятся под хвойными породами деревьев. Маслята характеризуются слизистой кожицей, как будто покрытой маслом. Шляпки с формой полушария, достигающие 16 см в диаметре, окрашены в спектр цветов от коричнево-шоколадного до желто-бурого. По мере взросления форма распрямляется, превращаясь в плоскую. Цвет ножки обычно светлее. Мякоть сочная. Для рыжика характерна круглая шляпка с концентрическими окружностями и вдавленным центром. Оранжевая мякоть при соприкосновении с воздухом окисляется, приобретая зеленоватый оттенок.

Если уничтожить дерево-хозяина, то исчезнут и грибы, произрастающие под ними.

Грибы-сапрофиты

Сапротрофные организмы (редуценты, сапрофиты) питаются органическими соединениями, полученными в результате разрушения погибших животных и растений.

Особенности строения и питания

К сапрофитам относятся множество крупных грибов, состоящих из большого количества легких спор, позволяющих без усилий распространяться на другие источники питания.

Данная популяция грибов предпочитает селиться на остатках растительного происхождения:

  • опавшая хвоя, листва;
  • перья и рога;
  • веточки;
  • шишки;
  • стебли однолетних трав;
  • пни.

Из мертвых источников сапрофиты вытягивают питательные элементы. В зависимости от субстрата вырастают определенные виды грибов.

Примеры грибов-сапрофитов

Поскольку все живые организмы имеют начало и конец, сапрофиты занимают немаловажную роль в круговороте веществ, уничтожая природную биомассу, состоящую из моноорганических веществ. К съедобным грибам относят:

  • сморчки;
  • навозники;
  • шампиньоны;
  • зонтики.

Среди сапротрофных организмов есть и непригодные в пищу, которые представляют опасность для жизни человека.

Грибы – паразиты

В отличие от грибов, выполняющих полезную деятельность, паразитирующие организмы не приносят пользы растению-хозяину, а разрушают его еще при жизни. Заражение дерева происходит через поврежденную кору. Споры грибов, перемещаемы с потоком воздуха, проникают через оголившиеся места и поселяются на древесине.

Во избежание заражения плодовых деревьев, необходимо своевременно предпринимать профилактические меры: полив в летние месяцы, укрытие на зиму, изоляция ранок при помощи садового вара. В случае появления паразитирующего нароста на стволе, дерево рекомендуется уничтожить, лучше сжечь.

Внешний вид и питание

Паразитирующие грибы бывают однолетниками и многолетниками, способными прожить до 25 лет. Различные виды особей отличаются друг от друга окрасом, формой, структурой, размером и продолжительностью жизни.

По форме плодовые тела бывают полусферическими или шляпочными, а также схожими с копытом либо острием пики. Встречаются и бесформенные наросты в виде выпуклых или слоистых тел. Многолетники способны набирать до 10 кг веса и вырастать до размеров одного метра.

Цветовой спектр паразитов также разнообразен. Структура тела бывает подобна древесине, либо мягкой коже.

Расселяясь на живых растениях, грибы питаются органическими веществами живых клеток хозяина. В результате дереву наносится огромный урон. Поселившись на сельскохозяйственных культурах, они приводят к образованию опасных болезней и уменьшают урожай.

Некоторые паразиты умеют хорошо приспосабливаться к хозяину, в начальной стадии стимулируя его развитие. Они питаются за счет образованных наростов, не развивая мицелии внутри дерева.

Съедобные виды грибов-паразитов

Шляпочные грибы обычно относятся к сапротрофам. Реже встречаются паразиты, например, опенок. Вступая в симбиоз с корневой системой, грибы пронизывают ее микоризами, оплетающие корневые отростки.

Наличие кольца на ножке опенка легло в название гриба. Предпочитает расти большими колониями. Его солят, жарят, маринуют. Ценится за большое содержание минеральных веществ. Всего в 100 гр продукта находится суточная потребность организма в данных элементах.

Поскольку опята вызывают гниль дерева, они являются опасными паразитами. Черные шнурки грибницы проникают сквозь кору и, выделяя токсичные вещества, поражают древесину.

В результате за 1-3 года может погибнуть молодое деревце. Старый экземпляр погибает через 10 лет. После того как на дереве поселяется гриб, его рост замедляется.

Защитные вещества, которые вырабатывает дерево, не могут остановить процесс, а лишь только замедлить.

Грибом-паразитом, питающиймся соком дерева, является трутовик. Существует несколько разновидностей данной популяции. Хотя ядовитых представителей очень мало, в основном их используют в кулинарии из-за твердого тела. Некоторые виды считаются деликатесами. По вкусу серно-желтый трутовик напоминает куриное мясо. В некоторых странах трутовики специально культивируют на фермах.

Принимать в пищу следует молодые экземпляры трутовиков, собранные на лиственных породах. Особи, растущие на хвойных деревьях, грозят легким отравлением. Опытные грибники рекомендуют употреблять в пищу только хорошо известные грибные популяции.

Основные различия между грибами-сапрофитами и паразитами

Неправильно считать, что любые микроорганизмы, которые питаются органической пищей, являются паразитическими. К паразитам причисляют те организмы, которые выживают за счет других. Они могут селиться как внутри какого-либо тела, так и снаружи.

Сапрофиты питаются только останками растений либо животных. К ним относятся почвенные и плесневые грибы, а также плесневые бактерии. Таким образом, основные отличия между сапрофитами и паразитами заключается в нескольких особенностях:

  1. Метод существования и характер питания организмов: паразитические особи питаются за счет органических структур живого хозяина; сапрофиты живут на мертвых растительных телах.
  2. В отличие от паразитов, сапрофиты обычно не причиняют вред человеческому организму.
  3. Средой обитания для сапрофитов могут быть как живые, так и неживые структуры. Паразиты живут только в живом организме.

В некоторых случаях грибы из паразитов превращаются в сапрофитов, которые первоначально селятся на живых растениях, а после их гибели продолжают жить, питаясь мертвой древесиной. Такие грибы называются симбионтами.

Интересные факты о грибах (видео)

Грибы не обходят ни одно растительное сообщество, принимая участие в их жизни. Они тесно с ними сотрудничают, обеспечивая минерализацию органических элементов, а также активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Источник: https://DachaDecor.ru/gribi/gribi-saprofiti-i-paraziti-charakteristika-i-razlichiya-mezhdu-vidami

Бактерии-симбионты обитают в организме человека, растений и животных

Симбионты и паразиты это

Слово «симбионт» происходит от древнегреческого «совместная жизнь, сожительство» и обозначает различные живые организмы, поддерживающие существование друг друга. Процесс тесного и длительного сожительства разных видов живых организмов называют симбиозом.

Такие взаимоотношения между симбионтами успешны в том случае, если они приносят пользу всем участникам процесса и повышают их шансы на выживание.

Яркий пример – бактерии-симбионты, живущие в кишечнике человека, без которых процесс пищеварения, а, следовательно, и наша жизнь были бы невозможны.

В том случае, если симбиоз приносит пользу одному из «сожителей» и вредит другому, говорят о паразитизме. Например, блохи используют собаку как источник питания, поэтому они являются паразитами. Но собака вполне спокойно проживет и без блох, а вот блохи без собаки никак не обойдутся.

Симбиоз как залог выживания

В отличие от паразитов симбионты работают на общий успех. Это может быть сотрудничество:

  • двух животных (бегемот и птичка, которая чистит ему зубы);
  • растений и насекомых (цветы, опыляемые только одним видом насекомых);
  • микроорганизмов и растений (клубеньковые бактерии, участвующие в процессе получения пищи бобовыми);
  • человека и бактерий (микроорганизмы, которые обитают в нашем кишечнике, помогают выжить нам и радуются жизни сами);
  • даже отдельных клеток друг с другом (симбиоз доядерных клеток-прокариотов породил полноценную клетку-эукариота с четко оформленным ядром, что положило начало процессу эволюции на нашей планете).

А есть еще лишайники как результат симбиоза гриба и водоросли, которые выживают там, где по отдельности ни грибы, ни водоросли жить не смогут. Есть сосуществование краба и актинии, когда первый является средством передвижения, а вторая – оборонительным оружием. И таких примеров не счесть.

Рассмотрим два примера симбиоза микроорганизмов с человеком и растениями – бактерии-симбионты человека и клубеньковые бактерии, участвующие в процессе питания бобовых.

Макроорганизм + микроорганизм = человек

Мы привыкли считать, что бактерии – это плохо. Однако, как и люди, бактерии бывают всякие. Если избавить человека от всех микробов и бактерий, живущих в нем и на нем, то долго этот несчастный не протянет.

Связь человека с окружающим миром сложилась в процессе эволюции и представляет собой стройную систему взаимоотношений симбионтов. Без существования бактерий, вирусов, сапрофитов (утилизация отходов) и даже паразитов невозможно существование единой системы под названием «человек».

Бактерии-симбионты живут в нашем кишечнике, на слизистых, на коже и составляют так называемую нормальную микрофлору. Наши родные микроорганизмы:

  1. Дают защиту всему организму, убивая или лишая пищи «пришлые» бактерии. Они не дают возможности расселиться на коже или слизистых опасным микробам или вирусам, пришедшим извне, тем самым создавая иммунную систему организма.
  2. Участвуют в пищеварении. Бактерии, живущие в кишечнике человека, вырабатывают пищеварительные ферменты, без которых невозможно усвоение некоторых видов пищи.

В формировании нормальной микрофлоры человека принимают участие около 500 видов различных бактерий. Так, наличие в организме человека кишечной палочки (в определенных количествах) – непременное условие для переваривания лактозы. В свою очередь лактобактерии перерабатывают полученную лактозу и другие углеводы в молочную кислоту, участвуя в процессе получения энергии.

Где и чем живут наши маленькие друзья?

Бактерии есть практически по всей длине желудочно-кишечного тракта, начиная от ротовой полости до прямой кишки. Но самые важные обитают именно в кишечнике. Здесь они вырабатывают ферменты и витамины, без которых процесс пищеварения попросту невозможен.

На каждом участке кишечника живут именно те микроорганизмы, которые приспособлены к определенным условиям обитания и содержанию питательных веществ. Например, в слепой кишке самой многочисленной группой являются бактерии, расщепляющие целлюлозу, что делает возможным переработку клетчатки.

Бактериям тонкого кишечника приходится выживать в довольно жестких условиях. Именно здесь находятся агрессивные вещества, смертельные для многих микроорганизмов. Например, соляная кислота, необходимая для пищеварения, убивает значительное количество микробов. Только несколько видов бактерий и дрожжей способны выжить в такой среде.

Кроме того, именно в тонком кишечнике процесс поглощения питательных веществ идет полным ходом. Это значит, что бактериям приходится сражаться за пищу с самим организмом. А еще сюда попадают не до конца обработанные вещества, не всегда пригодные для питания бактерий.

Тонкий кишечник связан с кровеносной и лимфатической системами, переносящими полученные питательные вещества. А нервная система по сигналу тонкого кишечника регулирует состав и количество гормонов, необходимых организму. То есть тонкий кишечник, благодаря своим симбионтам, является энергетической станцией и поставщиком питательных веществ.

В толстом кишечнике бактериям живется значительно привольней, поэтому их количество и видовое разнообразие гораздо больше. В толстый кишечник организм отправляет непереваренные остатки пищи и другие отходы (осколки до размеров молекул) для дальнейшего вывода наружу.

Враги наших друзей

Антибиотики – относительно недавнее изобретение человечества. Сложно подсчитать, сколько жизней было спасено благодаря этому открытию. Однако, как известно, за все нужно платить. Антибиотики уничтожают все бактерии, не делая различий на хороших и плохих.

Именно поэтому после приема антибиотиков микрофлора кишечника выглядит весьма печально. Это моментально сказывается не только на нашем пищеварении, но и сильно снижает иммунитет. То есть, получается, опасность подцепить следующее заболевание становится больше после приема лекарств, предназначенных защитить наше здоровье.

Ученые пытаются разрушить этот замкнутый круг, разрабатывая все новые, узконаправленные, препараты. Но долгие годы широкого использования антибиотиков привели к тому, что микрофлора человека становится все более слабой. А отсутствие или недостаточное количество бактерий-симбионтов влечет за собой целый букет хронических заболеваний: диабет, рак, ожирение и т.д.

Симбионты в растительном царстве

Растения в своем стремлении выжить тоже не стесняются использовать симбионты. Например, хорошо известный лишайник, по сути, не является отдельным растением. Это симбиотическая система зеленых водорослей и грибов.

Как известно, водоросли не могут выжить без воды, а грибы не способны самостоятельно синтезировать питательные вещества (они используют то, что произвели другие микроорганизмы). Но эти недостатки взаимно уничтожаются в симбиотической группе.

Водоросли с помощью фотосинтеза создают питательные вещества для грибов, а взамен получают комфортную среду обитания: необходимую влажность, кислотность почвы, защиту от ультрафиолета.

В результате лишайники умудряются не просто выживать, но весьма уверенно чувствовать себя в довольно суровых условиях, где у них нет конкурентов за место под солнцем.

Еще одним примером симбиоза служат орхидеи, в корневой системе которых живут грибы и микроорганизмы. В этом тройственном союзе бактерии отвечают за тесную взаимосвязь растения-хозяина и гриба-симбионта. Самое поразительное, что не только грибы и микроорганизмы не могут существовать без растения, но и орхидея погибает, если уничтожить ее симбионтов.

Но самым, пожалуй, ярким примером растительной симбиотической системы являются клубеньковые бактерии в союзе с растениями семейства бобовых.

Как вырастить хороший урожай бобовых

В воздухе, которым мы дышим, есть азот (аж 78% от общего объема). Этот химический элемент в обязательном порядке входит в состав белков и нуклеиновых кислот, а значит, жизненно необходим все живым организмам на Земле.

Человек и животные получают азот вместе с пищей, в основном из белков животного и растительного происхождения. Но откуда же берут азот растения?

Получать азот напрямую из атмосферного воздуха самостоятельно растения не умеют. В почве тоже есть азот, но, во-первых, его очень мало, во-вторых, значительная его часть содержится в органических соединениях, усваивать которые растения не в состоянии.

И вот здесь вступают в игру азотфиксирующие бактерии. Они умеют превращать органические соединения, содержащие азот, в минеральные (нитраты), доступные для питания растений.

Отдельное место в ряду азотфиксирующих бактерий занимают так называемые клубеньковые. Эти микроорганизмы-симбионты образуют клубеньки на корнях бобовых растений (клевера, люпина, гороха, вики). Клубеньковые бактерии связывают свободный атмосферный азот и доставляют его прямо к столу своего растительного хозяина.

Таким образом, с помощью клубеньков-симбионтов растения получают возможность получать азот, а микроорганизмы, в свою очередь, берут от растений питательные вещества (продукты углеводного обмена и минеральные соли) для собственного роста и развития.

Для успешного развития системы симбионтов (растение + микроорганизм) необходимы определенные условия:

  • температура;
  • влажность;
  • реакция почвы;
  • штамм бактерий.

В природных условиях встречаются клубеньковые бактерии различных видов, и не все они достаточно эффективны. Поэтому в сельском хозяйстве используют выведенные штаммы микроорганизмов, инфицируя ими бобовые растения, что приводит к увеличению урожая.

Однако в случае с бобовыми симбиоз – вынужденная необходимость. Если в почве будет достаточно азота (например, азотные удобрения), то клубеньковые бактерии потеряют для хозяина свою значимость, и их колонии будут разрушены самим растением.

Итак, симбиоз – вещь важная, нужная и иногда жизненно необходимая. Симбионтные системы есть у высших животных, растений, грибов, бактерий, водорослей… Словом, практически везде. И мы не смогли бы не то что выжить, но даже появиться на свет, не создай природа такого мощного орудия для выживания, как система симбионтов.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/raznoe/bakterii-simbionty.html

Симбионты и паразиты человека (стр. 1 из 2)

Симбионты и паразиты это

Бактериальные симбионты человека составляют его нормальную микрофлору.

Они живут в кишечнике, на коже, на слизистых, обеспечивая либо защиту (конкурентным способом не давая другим, зловредным, бактериям заселить эти участки), либо участвуя в переваривании пищи и синтезировании некоторых, необходимых человеку витаминов. Мы уже упоминали симбионта человека кишечную палочку .

Всего к нормальной микрофлоре человека относится около 500 видов бактерий. Если убить всех бактерий на коже или в кишечнике человека, то ничего хорошего из этого не получится. Роль нормальной микрофлоры изучена на стерильных животных.

В специальных условиях выращивают животных (крыс или мышей), и смотрят, что с ними происходит в отсутствии бактерий. Надо отметить, что живут они не очень хорошо. Таким образом, каждый реальный человек – это не просто представитель вида Homo sapiens , а целая коллекция различных организмов.

Кроме нормальной микрофлоры человека есть бактерии, являющиеся паразитами. От вирусных и бактериальных инфекций погибает людей больше, чем от самых кровопролитных войн.

Борьба с вирусными инфекциями началась в 1796 году с открытия Дженнером вакцины против оспы. В 1885 году Луи Пастер впервые привил укушенного бешеной собакой мальчика от бешенства.

Сейчас существуют вакцины, способные защитить человека от очень многих инфекций.

Рассмотрим строение и жизненный цикл паразитических бактерий на примере возбудителей заболеваний, передающихся половым путем. Заболевания, передающиеся половым путем, вызываются бактериями, вирусами (т.е.

одноклеточными) или грибами. В силу анатомических особенностей женщины больше подвержены инфицированию, чем мужчины. У женщин также легче диагонстировать эти заболевания.

Ниже перечислены возбудители различных болезней.

Половым путем также могут передаваться вирусы, например, вирус герпеса. Вирус герпеса вызывает образование пузырьков на коже, наполненных вирусными частицами (“лихорадку”).

Среди населения западных стран 70-90% инфицированы вирусом герпеса, у 30% бывают высыпания, у 10% – генитальные формы заболевания.

Половым путем могут передаваться вирусы иммунодефицита человека (вызывает СПИД – синдром прогрессирующего муунодефицита), гепатита В и С (поражают печень), папилломавирусы (вызвают разрастания кожного эпителия и образование бородаок; некоторые виды проводируют развитие рака).

Рассмотрим строение паразитических микроорганизмов.

Возбудитель гонореи – гонококк – был открыт в 1879 году Нейсером (поэтому в честь открывателя латинское название этой бактерии – Neisseria gonorrhaea ). Гонококк относится к группе диплококков. Под микроскопом он выглядит как пара кофейных зерен, лежащих рядом.

На рисунке изображена характерная картина неполного фагоцитоза: лейкоцит пытается уничтожить паразитов, но микроорганизм способен защититься от его действия, и переварить его лейкоцитам не удается. Гонококк имеет размер клетки 0.7х1.

7 мкм и строение, характерное для одноклеточных.

Среди возбудителей заболеваний, передающихся половым путем, ранее других были описаны гонококк, бледная спирохета и эукариотический орагнизм трихомонада. Долгое время, ели у больного имелись признаки мочеполовой инфекции, но ни один из этих трех возбудителей не был выявлен, ему ставили диагноз “неспецифический уретрит”.

Однако во второй половине ХХ века были найдены возбудители “неспецифического” воспаления. К ним относятся гарднерелла, хламидия, уреаплазма, микоплазма и некоторые другие виды. Вызываемые ими заболевания отличаются тем, что часто проходят малосимптомно, остаются незамеченными носителем и переходят в хроническую форму.

Хотя бы один из этих возбудителей встречаются у 30-50% людей, у части людей (имеющих несколько половых партнеров) можно обнаружить целый “букет” возбудителей. До сих пор некоторые врачи считают, что эти бактерии неопасны.

Это, неверно, давно уже показано, что эти бактерии являются не только возбудителями мочеполовых инфекций, одним из самых тяжелых осложнений которых является бесплодие, но и ряда общих заболеваний, просто устоявшиеся представления меняются медленно.

Бактерия гарднерелла , вызывающее гарднереллез – воспалительное заболевание мочеполовых путей – была описана в середине двадцатого века. Гарднерелла немного крупнее гонококка, имеет характерное для прокариот строение.

В препаратах, полученных от больных, клетки эпителия полового тракта выглядят как бы «приперченными»; эти перчинки – как раз и есть гарднереллы.

Они также вызывают воспаление урогенитального тракта, и самым тяжелым последствием такого заболевания является бесплодие.

Хламидия, внутриклеточный паразит, отличается от гонококка своим жизненным циклом и строением. Если гонококк – это внеклеточный паразит, т.е. он находится на тканях в промежутках между клетками, то хламидия неспособна жить вне клетки, и этим она сходна с вирусом.

Вне клетки хламидия сохраняется в виде мелких частиц, называемых элементарными тельцами (0.2-0.3 мкм диаметром), которые являются инфекционными. Внутри клетки элементарные тельца увеличиваются в размерах и превращаются в ретикулярные тельца (размером 0.5-0.7 мкм).

В таком виде они живут внутри клетки, используя в готовом виде питательные вещества. Хламидии также вызывают воспаление урогенитального тракта, но кроме этого хламидия давно известна, как возбудитель воспалительного заболевания глаз – трахомы.

Течение хламидийной инфекции отличается тем, что со временем она генерализуется (распространяется из очага инфекции по всему организму). У человека появляются симптомы отита (воспаления уха), конъюнктивита (воспаления конъюктивы) и артрита (воспаления суставов). Это триада – конъюнктивит, отит и артрит – называется синдром Рейтера.

Раньше считалось, что это осложнение гонореи. Только потом было обнаружено, что этот синдром вызывается отдельным микроорганизмом. Излечение от хламидий приводит к исчезновению всех этих симптомов.

Хламидия имеет особенность часто распространяться вместе с гонококком в связи с тем, что пути распространения у них одинаковы, а лечить их необходимо по разному. Поэтому после излечения от гонореи у больного оставалась хламидийная инфекция. В настоящее время разработаны эффективные методы диагностики, которые позволяют ставить диагноз и выбирать оптимальную схему лечения на ранних этапах заболевания.

Перейдем к вирусам.

Вирусы не относятся к прокариотам. Иногда их выделяют в отдельное царство, иногда описывают вне царств природы. Существуют некоторые проблемы с классификацией вирусов, споры на тему, считать вирусы живыми или неживыми.

Раньше вирусы считались наиболее простыми организмами, так как они самые маленькие, и в них меньше всего белков и ДНК, и полагали, что от вирусов произошли все остальные организмы. Но сейчас, когда установлено, что вирусы без клетки жить не могут, нет оснований думать, что они появились раньше клетки.

Видимо, наиболее близко к истине представление о том, что вирусы – это “взбесившиеся” гены, т.е. это гены, которые стали автономными и приобрели систему собственного размножения.

Несмотря на все различия в форме и размерах, все вирусы образованы сходным образом. Все они покрыты белковой оболочкой и в их состав входит нуклеиновая кислота – РНК или ДНК. ДНК может быть кольцевой или линейной, РНК может быть одноцепочечной или двуцепочечной.

ДНК-содержащие вирусы : герпес-вирусы (вирусы простого герпеса и ветряной оспы, цитомегаловирус); вирус натуральной оспы; папилломавирус; аденовирусы; вирус гепатита В.

РНК-содержащие: вирус гриппа; вирус кори; вирус бешенства; вирусы гепатита А и С; вирус иммунодефицита человека; ретравирусы.

Рассмотрим строение частиц вируса на примере вируса герпеса . Белковая оболочка вируса, называемая нуклеокапсид, построена из белков и представляет правильный шестигранник. Вокруг имеется оболочка, которую вирус сторит из кусков клеточных мембран, которые организм не атакует, так как это мембраны его собственных клеток.

Правда, эти мембрана инкрустирована вирусными белками, поэтому иммунная система вирус герпеса все-таки может распознать. «Заворачивание» в мембрану – это способ защиты вируса. Внутри белкового шестигранника находится линейная двуспиральная молекула ДНК.

Ниже на рисунке справа изображена клетка, «нафаршированная» частицами созревающего вируса. Вирус герпеса размножается в клетках кожного эпителия, но при размножении частицы вируса инфицируют нервы, и по нерву вирус проникает в спинной мозг.

Там вирусная ДНК встраивается в геном клеток корешков спинного мозга, поэтому, раз инфицировавшись, человек несет в себе вирусную ДНК. Излечить его навсегда невозможно, разве что вместе с клетками спинного мозга удалить. Время от времени геномные копии могут синтезировать новые вирусные ДНК.

Но если у человека хорошо работает имунная система, то у него имеются антитела, защищающие его от этого вируса. Эти антитела не дают вирусу выбраться из своего укрытия.

Но при ослаблении иммунной системы, например, при простуде, титр антител в крови падает, вирусы выходят из клеток спинного мозга и по нерву добирается до кожного эпителия, и там он уже начинает размножаться. Поэтому пузырьки, высыпающие в тех местах, через которые вирус попал в организм – чаще всего на лице, на губах – называют “простудой”.

Близким родственником вируса герпеса является вирус ветрянки. Ветрянкой человек болеет один раз в жизни, обычно в детстве.

Все тело ребенка покрывается герпетическими пузырьками; потом вирус ветрянки также поселяется в спинном мозге, и активация вируса вызывает воспаление нервов и высыпания на кожи, которые называются опоясывающий лишай. Процесс довольно болезненный и может лишить человека работоспособности на месяц.

Источник: https://mirznanii.com/a/10738/simbionty-i-parazity-cheloveka

Терапевт Воробьёв
Добавить комментарий