Вопрос 123. Взаимоотношения в системе

ПАРАЗИТ — ХОЗЯИН НА УРОВНЕ ПОПУЛЯЦИЙ

Для современной экологической паразитологии характерен переход от изучения отношений в системе паразит — хозяин на уровне отдельных особей к изучению этого вопроса на уровне популяций.

Развивающаяся популяционная экология паразитов уже накопила интересный фактический материал, позволяющий дать ответ на ряд вопросов, остававшихся нерешенными.

ЗНАЧЕНИЕ ПАРАЗИТИЗМА КАК ФАКТОРА

УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ ПАРАЗИТ — ХОЗЯИН

Подход к изучению проблемы паразитизма на популяционном уровне позволил выявить ряд новых закономерностей, среди которых важно отметить неодинаковую биологическую значимость паразитизма для отдельных особей хозяина и для популяции хозяина.

На уровне отдельных особей паразит, как правило, приносит вред организму хозяина, ослабляет его жизнедеятельность иногда даже убивая его. В популяции хозяина гибель части особей под воздействием паразитов оказывается не вредной, а «полезной» для этой группы организмов. Например, при возрастании скорости размножения количество особей в популяции хозяина может превысить пищевые ресурсы, имеющиеся в ее ареале, и вызвать самоуничтожение популяции. Благодаря гибели ласти животных под воздействием паразитов вновь восстанавливается оптимальное соотношение между числом особей популяции и конкретными возможностями среды обитания. В результате популяция хозяина сохраняется, т. е. ее устойчивость повышается. Одновременно выживает и популяция паразита. Следовательно, паразитизм, регулируя численность популя­ции хозяина, повышает устойчивость системы паразит—хозяин.

Этот регулирующий механизм вступает в действие при опреде­ленных условиях — бескормица, авитаминоз, повышение плотности популяции и др. Главную роль при этом играют наиболее патогенные паразиты, вызывающие массовые острые заболевания животных или эпизоотии.

Популяции хозяина являются составным компонентом различных биогеоценозов. При резком повышении их плотности происходит разрушение нижележащих трофических уровней биоценоза, что наруша­ет равновесие между элементами экосистемы. Так, при резком увеличении численности насекомых, гусеницы которых питаются листьями, последние могут уничтожить листву деревьев полностью. Вызванная дефолиация означает разрушение первичного трофического уровня, что имеет тяжелые последствия для всех элементов экоси­стемы.

Таким образом, согласно новым данным, паразитизм следует рассматривать как экологический фактор, который регулирует числен­ность популяции хозяина и повышает устойчивость не только простых систем паразит—хозяин на уровне популяции, но и экосистем более сложного уровня — биоценозов.

С этой точки зрения представление о паразитарном заболевании как отрицательном явлении по отношению к природным биоценозам должно быть пересмотрено как не соответствующее сущности явления (В. Н. Беклемишев). Однако следует сразу отметить, что подобное значение паразитизма ни в коей мере не распространяется на популяции современного человечества.

Новые представления о «полезной» роли паразитизма как возможного универсального фактора, регулирующего устойчивость экосистем, позволили объяснить широкое распространение парази­тизма и относительную устойчивость систем паразит—хозяин.

Получил объяснение и другой вопрос, а именно почему у хозяев паразитов, принадлежащих к высокоорганизованным группам животного мира и обладающих хорошо сформированными защитными реакциями, в процессе эволюции не выработалась защита от паразитизма. Стало очевидно, что подобные приспособления не могли закрепляться в процессе естественного отбора. В освободившихся от паразитов популяциях хозяев численность особей стала бы возрастать, что привело бы к быстрому разрушению элементов среды, необходи­мой для популяции, в частности к истощению пищевых ресурсов и жизненного пространства. По данным некоторых авторов у млекопи­тающих, наоборот, обнаружены приспособления, облегчающие парази­тизм.

Современный регулирующий численность популяций хозяев меха­низм паразитизма является результатом длительной эволюции экоси­стем. В соответствии с разнообразием паразитов, их циклов и парази­тических связей, паразитизм представляет собой гибкий и быстро реагирующий фактор экосистем.

Как уже указывалось выше, по отношению к популяциям человека в настоящее время паразитизм не играет положительной роли, хотя, безусловно, биологическая эволюция человека также контролировалась паразитами, поддерживавшими численность популяций людей в со­ответствии с экологическими возможностями среды. Считают, что на ранних этапах цивилизации рост популяции человечества еще контроли­ровался паразитарным регулирующим механизмом и возникавшие эпидемии вызывали гибель больших масс людей. Однако с развитием хозяйственной деятельности человека и увеличением производства продуктов питания численность популяций человека стала расти, что привело к нарушениям устойчивости системы. На более поздних этапах цивилизации обществу пришлось организовывать защиту от действия паразитарного механизма и разработать для этого систему лечебных и профилактических мероприятий.

Однако в развивающихся странах, особенно в тропических, до настоящего времени паразитарные заболевания служат причиной высокой смертности среди населения. По данным ВОЗ, около 400 млн. человек поражены гельминтами, в связи с чем ежегодно погибают свыше 1 млн. детей.

Человек научился использовать паразитический механизм в своих целях. Искусственно разводя паразитических насекомых, человек затем использует их для подавления резких вспышек численности насекомых- вредителей.

Природноочаговые заболевания

Основоположником учения о прриродной очаговости заболеваний является Е. Н....Павловский, На основании экспедищионных полевых, лабораторных и экспериментальных работ в 1939 г. им была выделена новая категория заболеваний заболевания с природной очаговостью. Заболевания этой группы имеют ряд характерных особенностей: 1)циркулируют в природе независимо отчеловека: 2) резервуаром слу­жат дикие животные, составляющие с возбудителями и переносчиками биоценотический комплекс; 3) распространены не повсеместно, а на ограниченной территории большей или меньшей протяженности, с определенным геоографическим ландшафтом, что связано с ареалом распростраления.

Примером заболевания с природной очаговостью служит таежный весенне-летний энцефалит. Дикие животные (бурундук, белка, заяц, еж, птиды), зараженные вирусом энцефалита, обитают в тайге и составля­ют природный резервуар. Иксодовые клещи, паразитирующие на животных, передают вирус энцефалита от одного животного к другому, благодаря чему в природе возбудители циркулируют в течение многих лет независимо от человека. Животные-резервуары, переносчики и возбудители заболевания имеют свой видовой ареал распространения, поэтому энцефалит встречается только на определенной территории и не встречается за ее пределами. Территорию, на которой обитают дикие животные, служащие резервуаром возбудителя и существование которых не связано с деятельностью человека, а также переносчики, называют природным очагом заболевания.

Таким образом, условиями возникновения и существования очага служит присутствие вшбудителя, восприимчивого к возбудителю животного-резервуара, переносчика и соответствующих природных (климатических, ландшафтных)_условий, обеспечивающих существова­ние компонентов данного биоценоза. Так, природный очаг таежного энцефалита представляет собой участок неосвоенной тайги с соответ­ствующими обитателями. Природный очаг лейшманиоза — это часть территории полупустыни или пустыни, населенная песчанками, зараженными лейшманиями, и москитами, обитающими в их норах.

Существующий природный очаг потенциально опасен для человека. Если человек оказывается на его территории (геологическая разведка, охота, экспедиция, лесоразработки и т. д.), то ему может быть передан возбудитель антропозоонозов и человек заболевает.

Зараженность животных-резервуаров и переносчиков на территории очага может быть весьма значительной. Оказалось, что зараженность песчанок в очагах лейшманиозов достигает 60% * а москитов в норах 3—6%, крысы заражены спирохетами возвратного тифа более чем в 20% случаев.

Важную роль в длительности существования очагов играет упомянутая выше способность переносчиков (клещей, насекомых) к трансовариальной передаче возбудителей заболеваний. Наряду с биоти­ческими факторами в существовании очага определяющую роль, как уже отмечалось, играют климато-географические природные условия. Так, развитие и размножение вируса японского энцефалита в комарах возможно при температуре не ниже 21—22°С. Поэтому природные очаги энцефалита встречаются только в районах с теплым климатом, хотя ареалы комаров гораздо шире.

Иногда один и тот же ландшафт может включать очаги различных заболеваний. Например, норы грызунов полупустынь и пустынь могут быть очагами лейшманиоза, клещевого возвратного тифа и чумы.

Первоначально природная очаговость была установлена по отношению только к трансмиссивным заболеваниям, таким, как таежный весенне-летний энцефалит, клещевой возвратный тиф, лейшманиоз и др. Позднее выяснилось, что природно-очаговый характер имеют заболевания, распространяемые без участия переносчи­ка, — нетрансмиссивные, в том числе гельминтозы, такие, как описторхоз, парагонимоз, дифиллоботриоз и др. В природных очагах нетрансмиссивных заболеваний (токсоплазмоз, бешенство, гельминто­зы) передача возбудителя осуществляется в основном пищевым и контактным путем. Перечень заболеваний с природной очаговостью в настоящее время расширился. Сюда относятся чума, туляремия, клещевой возвратный тиф, лейшманиоз, таежный энцефалит, геморра­гические нефрозо-нефриты, многие гельминтозы и т. д.

Учение Е. Н. Павловского о природной очаговости заболеваний сыграло огромную роль в дальнейшем развитии медицинской паразито­логии. Оно определило совершенно новый подход к профилактике этой группы заболеваний. Если раньше основной мерой предупреждения заболеваний считалось лечение больных и уничтожение переносчиков, теперь основной целью стало уничтожение животных-резервуаров. Эффективность такого подхода можно показать на примере снижения частоты заболеваемости лейшманиозом. После уничтожения грызунов и обитающих в их норах москитов число больных в очагах снизилось с 90 до 0,04%.

Учение о природной очаговости заболеваний нашло быстрое признание во всем мире и принято Всемирной Организацией Здраво­охранения. Во многих странах выявлены специфические для них заболевания с природной очаговостью (болезнь Чагаса в Южной Америке, трипаносомозы в Африке, шистозоматозы, желтая лихорадка и т. д.).