72. Тип круглі черви. Клас власне круглі черви. Морфологія і цикли розвитку, шляхи зараження, лабораторна діагностика та профілактика захворювань.

Тип Круглі, або Первічнополостні черві (Nemathelminthes) - велика група безхребетних, які відносяться разом з плоскими черв'яками до нижчих білатеральних тварин. Усього відомо більше 100 тис. видів круглих черв'яків. Серед немательминтів багато як паразитичних, так і вільноживучих видів, які заселяють моря, прісні води та грунт. Паразитичні немательминти зустрічаються майже в усіх багатоклітинних тварин, а також у багатьох рослин. На відміну від плоских, круглі володіють первинною порожниною тіла - схізоцелієм, який утворюється за рахунок руйнування паренхіми, яка зпповнює  проміжки між стінкою тіла і внутрішніми органами. Схізоцель відповідає первинній порожнини зародка – бластоцелі. Поява первинної порожнини тіла в еволюції безхребетних тварин представляє прогресивну подію. Головна функція схізоцеля - транспортна. Через порожнину тіла значно швидше здійснюється транспорт поживних речовин і продуктів обміну, ніж по паренхімі, що прискорює обмін речовин. У порожнині тіла підтримується гомеостаз внутрішнього середовища організму. Класифікація типу Nemathelminthes недостатньо усталена. В даний час до круглих червів відносять 6-7 класів, які групують у кілька підтипів або навіть типів. Можливо, що тип Nemathelminthes політіпічен і його окремі класи походять від різних предкової груп. Нижчі представники типу виявляють подібність у будові з турбелляріями, що вказує на їх спорідненість з плоскими черв'яками. Класи круглих черв'яків мають ряд загальних рис організації, на основі чого поки їх відносять до одного типу. Тип Круглі, або Первічнополосні, черв'яки (Nemathelminthes) характеризується загальними особливостями: 1. Наявність первинної порожнини тіла - схізоцеля між стінкою тіла і внутрішніми органами. Порожнина позбавлена спеціальної епітеліальної вистилки і у багатьох частково зайнята паренхімними клітинами. 2. Форма тіла кругла в поперечнику, що відбилося у назві типу. 3. Покрови, як правило, кутікулізіровані. Залишки війкового епітелію зустрічаються тільки у нижчих груп первічнополосних черв'яків. 4. Мускулатура представлена найчастіше лише шаром поздовжніх м'язів або окремими м'язовими пучками у дрібних форм. Рідше є кільцеві м'язи. 5. Кишечник наскрізний і складається з трьох відділів: переднього, середнього і заднього. Ротовий отвір розташований на черевній поверхні переднього кінця тіла. Глотка має характерний тригранний просвіт.

Коментарій до відео: „Під дією агресивного середовища в умовах сильної харчової конкуренції рот нематоди трансформується і дозволяє розпорювати черево конкурентів”. 6. Видільна система представлена протонефридіями або особливими шкірними - гіподермальними залозами. 7. Більшість видів роздільностатеві, рідко зустрічаються гермафродити. Розмноження тільки статеве. 8. Розвиток прямий, рідше з метаморфозом. 9. Для круглих червів характерно сталість клітинного складу тіла і відсутня здатність до регенерації. До складу типу входять: клас Брюхоресничні (Gastrotricha), клас Нематоди (Nematoda), клас Коловертки (Rotatoria), клас Кінорінхі (Kinorhyncha), клас Волосатікові (Nematomorpha), клас Пріапуліди (Priapulida), клас Скребні (Acanthocephala). Розглянемо особливості організації і способу життя представників класу нематоди.

Клас власне круглі черв'яки (нематоди) налічує близько 5000 видів, але число їх постійно збільшується через відкриття нових видів. Серед немотодів зустрічаються як вільноживучі форми, що живуть в самих різних місцях (в прісних водоймах, солоній океанічній воді, в грунті), так і паразити тварин, людини і рослин.  Тіло у нематод витягнуте, типово червоподібне ниткоподібне або витягнуто-веретеновидне, на поперечному зрізі кругле. Зверху тіло вкрите дуже міцною та еластичною кутикулою. Під кутікулою розташовується шар епітелію, що утворює бічні, спинні та черевні валики. У середині бічних валиків можуть поміщатися органи виділення. Мускулатура представлена тільки поздовжніми волокнами, а кільцеві, як уже зазначалося, відсутні, що, мабуть, пов'язано з виникненням у цих тварин первинної порожнини тіла, що виконує функції гідроскелета. Більше того, і поздовжня мускулатура ніколи не утворює суцільного масиву, а складається з чотирьох стрічок. Ці стрічки поділяються епітеліальними валиками. Особливістю круглих черв'яків є те, що м'язові клітини утворюють ниткоподібні відростки, що підходять до нервових стовбурах. М'язові клітини подовжені й зорієнтовані в одному напрямку. Ця форма дозволяє синхронізувати процеси скорочення і розслаблення і сприяє здійсненню більш складних рухів. Безпосередньо під м'язовою системою розташовується первинна порожнина тіла, заповнена рідиною і не має власної тканинної вистилки на відміну від вторинної порожнини. Всі внутрішні органи та їх системи укладені в первинну порожнину і омиваються порожнинної рідиною.  Нервова система складається в основному з нервових стовбурів, з'єднаних напівкільцеві перемичками - коміссур. Розрізняють більше потужний черевний і менш розвинений спинний стовбур. У передній частині тіла, на головному кінці, є навкологлотковим коміссур (окологлоточне нервове кільце), що охоплює передню частина травної трубки. Органи почуттів розвинені слабко. До них відносяться дотикові горбики (папілом), розташовані навколо рота й анального отвору у самців, що дозволяє їм орієнтуватися при паруванні. На головному кінці сконцентровані також органи хімічного чуття (амфіди) і примітивні очі у вигляді пігментних плям. Травна система має досить складну будову. Ротовий отвір оточений губами і розташовується на передньому кінці тіла. Виділяють три відділи кишечника: передній, середній і задній. Передній відділ (або ковтки) підрозділяється на ротову порожнину і стравохід. У ротовій порожнині можуть міститися різні придатки, що забезпечують проколювання покривів жертви або стінок органів господарів. Клітини стравоходу виділяють ферменти, що забезпечують перетравлювання їжі. Середньому відділу кишечника відповідає середня, а заднього - задня кишка, що відкривається заднепроходним отвором (анусом).  Кровоносна і дихальна системи відсутні. Поглинання кисню здійснюється всією поверхнею тіла. У клітинах епітелію міститься гемоглобін.  Видільна система представлена екскреторними бічними каналами, укладеними в епідермальних бічних валиках. Ці канали зливаються в передній частині тіла в загальний вивідний протік, що відкривається позаду головного кінця на черевній стороні. Крім цього, є епідермальні залози, пов'язані з екскреторними бічними каналами, і фагоцитарні клітини, що контактують з порожнинної рідиною. Статева система має низку особливостей. Для круглих черв'яків характерна раздельнополость, а в деяких групах виражений статевий диморфізм. Статеві органи мають форму парних трубок, при цьому у самок парність зберігається, а у самців одна з трубок редукується. Чоловіча статева система представлена єдиним сім'яником, семяпроводи, що з'єднуються з насіннєвим міхуром, який переходить у семяізвергатель-ний канал, що відкривається у задню кишку. В останній знаходиться злягальні сумка з двома щетинками. При паруванні щетинки розсовують просвіт піхви, що полегшує осіменіння. Жіноча статева система представлена двома яєчниками, що переходять у яйцепроводи, які, розширюючись, утворюють дві трубки матки. Ці трубки з'єднуються один з одним, в результаті чого утворюється піхву, що відкривається непарним статевим отвором на черевній стороні. Запліднення відбувається при паруванні двох особин (чоловічої і жіночої), при цьому насіння впорскується в піхву самки. Як вже зазначалося, серед круглих черв'яків відомо велика кількість паразитів тварин і рослин. Деякі з них мають дуже невеликі розміри - кілька міліметрів (наприклад, деякі нематоди), інші ж дуже великі і можуть досягати більше 8 метрів у довжину при діаметрі тіла 8 мм (наприклад, плацентонема, що паразитує в плаценті кашалота).  Різноманіття паразитичних круглих червів. Найбільш відомими представниками паразитичних круглих червів людини є аскарида людська, гострик дитяча, власоглав, трихіни, а рослин - картопляна, бурякова, сунична, пшенична, цибульна нематоди. Аскарида людська паразитує в тонкому відділі кишечнику людини. Тіло хробака досягає 20-40 см в довжину. Самці менші за самок і відрізняються загнутим на черевну сторону заднім кінцем тіла. Завдяки наявності багатошарової міцної кутикули і внутрішньопорожнинного тиску тіло аскариди напружене як струна. Спираючись на петлі кишечника, вона легко протистоїть руху харчових мас. Харчується полуперевареною їжею господаря.     Цикл розвитку складний, пов'язаний з виходом яєць в зовнішнє середовище і міграціями личинок в організмі людини. Запліднені яйця, покриті щільними захисними оболонками, з кишечника людини потрапляють в грунт. При наявності кисню і досить високої температури в них приблизно протягом місяця розвивається личинка. Яйце стає заразним (інвазійних). З забрудненою водою і харчовими продуктами яйця потрапляють у тонкий відділ кишечника людини. Тут личинки звільняються від оболонки, пробивають своїм пружним тілом слизову оболонку кишки і проникають у кровоносні судини. З потоком крові через ворітну і нижню порожнисту вени вони потрапляють в праве передсердя, правий шлуночок і в легені (по легеневих артеріях). З легеневої тканини проникають у бронхи, із них у трахею, а потім в глотку. За час міграції личинки розвиваються у присутності кисню. З глотки вони потрапляють в кишечник, де і завершують свій цикл розвитку. Тривалість життя близько року. Аскарида - небезпечний паразит людини. Вона отруює організм токсичними продуктами метаболізму і, проникаючи в різні органи і порожнини, механічно ушкоджує їх, викликаючи закупорку кишечника. Паразитом тонкої і товстої кишок людини (особливо дітей) є гострик (довжина до 1 см). Самки гостриків відкладають яйця біля анального отвору, викликаючи свербіння. Опинившись під нігтями, яйця потрапляють до рота дитини. Гостриками можна заразитися при контакті з людиною, ураженим цим круглим черв'яком. Вони проникають в організм з їжею, на яку комахи перенесли яйця, або з пилом.

До небезпечних паразитів людини відносяться також трихіни і власоглав. Серед паразитів рослин відомі бурякова, картопляна, пшеничне, цибульна та інші нематоди. Вони пригнічують зростання, знижують врожайність сільськогосподарських культур, а у разі сильного ураження викликають їх загибель. Значення нематод у природі. Величезне число видів нематод мешкають на дні водойм і беруть участь у переробці органічних залишків, тобто представляють важливий комплекс сапрофагів в морських і прісноводних біоценозах. Грунтові нематоди відіграють істотну роль у грунтоутворенні. Серед вільноживучих нематод є види, що харчуються бактеріальної флорою, грибами. Широкий трофічний спектр нематод свідчить про істотне значення їх як консументів і редуцентів в біоценозах. Нематоди - паразити рослин і тварин у природних ценозах представляють могутній фактор регуляції чисельності паражаємих ними видів і фактор природного відбору в природі.

73.

74.

75.Біосфера. Структура біосфери. Біомаса.

Термін "біосфера" був введений в наукову термінологію видатним австрійським геологом Е.Зюсом у 1875 році. Поняття "біосфера" було вперше грунтовно розроблене ще в 20-х роках нашого століття академіком В.І.Вернадським. Біосфера – це сфера життя. Тобто це не тільки жива речовина, а весь той простір, де зосереджене життя. До біосфери належить нижня частина атмосфери, вся гідросфера і верхня частина літосфери, куди проникло життя. Тобто людина і її живі супутники проникли вглиб на декілька кілометрів. Біосфера – це частина географічної оболонки Землі, де проявляється дія ферментів.    Живі організми в процесі своєї еволюції досягли великої різноманітності і всі вони в результаті своєї життєдіяльності та відмирання змінювались самі і змінювали в певній мірі середовище свого проживання. Кисень, поклади вугілля, нафти, основна маса вапняків, грунтовий покрив – це прямий результат діяльності живих організмів. Є немало і побічних результатів впливу живих організмів на середовище: наприклад, озоновий екран атмосфери, біогенний тип вивітрювання гірських порід та ін. Жива речовина – це могутній фактор, який змінює вигляд планети.    Людина своєю спрямованою свідомою працею перетворює земну оболонку, а отже і біосферу і переводить її в новий геологічний стан – ноосферу. Тобто створюються нові, що раніше не існували, біогеохі­мічні процеси. На планеті створюються у величезній кількості нові вільні метали і їх сплави, що раніше в такому стані не існували. Наприклад, Al, Ca, Mg. Досить різко змінюється і порушується тваринно-рослинне життя. Створюються нові раси і види. Зараз в біосфері відбуваються такі зміни, наслідки яких навіть важко передбачити.    Морфологічно жива речовина проявляється як вид, рід, раса і т.д. Але є жива речовина неоднорідна – ліс, степ, біоценоз взагалі, що складається із однорідних живих речовин.    Головним джерелом енергії біосфери є Сонце, енергія якого (теплова, світлова, хімічна), поруч з енергією хімічних елементів є першоджерелом створення живої речовини. Жива речовина акумулює енергію Сонця і хімічну енергію земних елементів.    Матеріально-енергетична речовина біосфери складається з двох основних частин: 1) неживої речовини, що складається переважно із гірських порід по вазі, а по об'єму з рідин і газів; 2) в неживій речовині існує сукупність живих організмів.    Між ними в біосфері існує єдиний безперервний матеріальний зв'язок, що проявляється під час дихання, живлення, розмноження живої речовини, міграції атомів хімічних елементів із неживої матерії в живі природні тіла і навпаки – біогенна міграція атомів. Всі ці прояви біогенної міграції і біохімічної енергії визначаються розмірами, хімічним складом і енергією біосфери. Завдяки цьому в біосфері можуть існувати не будь-які організми, а тільки строго визначені її структурою. Структура біосфери: клітина, організм, популяція. Живий організм і жива речовина є закономірною функцією біосфери. Під час відмирання живих тіл, можуть утворюватись органогенні гірські породи, гази.    В біосфері існують і відіграють велику роль своєрідні природні ут­ворення, що складаються із живої і неживої матерії одночасно (на­приклад грунт). Біогенна міграція хімічних елементів відіграє в їх властивостях велику, часто вирішальну роль. Подібними матеріаль­ними формами біосфери є більшість земних вод (океанів, морів, рі­чок, озер і т.д.). Їх хімізм визначається живою речовиною.    Вільна енергія, що проявляється живою речовиною в біосфері і яка зводиться до роботи, пов'язаною з рухом атомів (рухом живої речовини) названої академіком Вернадським біогеохімічною енергією. Вона тісно пов'язана з 3-а основними проявами живої речовини в біосфері: 1) з єдністю в ній всієї живої речовини; 2) із безперервним створенням нею в біосфері вільної енергії, здатної виконувати роботу; 3) з населенням біосфери живою речовиною. У всіх цих випадках прояв біогеохімічної енергії різний і в цілому ця енергія неоднорідна. Вона пов'язана з рухом живої речовини в біосфері, що зводиться в кінцевому підсумку до руху атомів або хімічних елементів.

Біома́са — загальна кількість живої речовини в деякій екосистемі.

Кількість біомаси визначається за вагою речовини живих організмів. Абсолютна величина біомаси сучасних організмів земної кулі може бути визначена дуже наближено. Так, наприклад, вага живих організмів Світового океану дорівнює приблизно 16 мільярдів тонн, організмів суші — приблизно 6 трильйонів тонн.

Щорічно приріст біомаси у світі оцінюється в 200 млрд. т в перерахунку на суху речовину, що енергетично еквівалентно 80 млрд. т нафти. Одним із джерел біомаси є ліси. При переробці деревини 3-4 млрд. т складають відходи, енергетичний еквівалент яких складає 1,1-1,2 млрд. т нафти. Світова потреба в енергії складає тільки 12% енергії щорічного світового приросту біомаси. Частка і кількість біомаси, використовуваної для одержання енергії постійно знижується, що можна пояснити порівняно низькою теплотою згоряння біомаси, унаслідок високого вмісту в ній води.

Певне застосування в енергетиці можуть знайти сільськогосподарські відходи: солома, відходи життєдіяльності тварин і птиці тощо.

Першими хімікатами з біомаси, продукованими людиною, були етанол і оцтова кислота як харчові продукти, що виробляли ферментацією.[1] Біомаса слугувала і продовжує слугувати як джерело структурних волокон у виробництві тканин, волоконних матеріалів, паперу. Текстильна та паперова промисловість і сьогодні використовує біомасу у виробництві. У 1930-х роках близько 30 % промислових хімікатів виробляли з рослинної сировини.[2]

Для переробки біомаси у хімікати запропонована або вже існує низка процесів: ферментація цукрів у спирти і кислоти, гідроліз вуглеводів, гідрування чи окиснення, піроліз до структурних фрагментів або газифікація з частковим окисненням чи парокиснева конверсія з утворенням синтез-газу з наступною переробкою у відомі продукти.[1]