Przystosowanie organizmów do pasożytniczego trybu życia 2.docx

Przystosowanie organizmów do pasożytniczego trybu życia

Pasożytnictwo należy do oddziaływań antagonistycznych. Jego istotą jest wykorzystywanie jednego organizmu przez drugi. Organizm, który jest wykorzystywany przez pasożyta to żywiciel. Pasożytnictwo przynosi mu szkody, w postaci osłabienia i choroby. Pasożyt wykorzystuje żywiciela do przeprowadzenia własnych funkcji życiowych, takich jak odżywianie i rozród.

Żywicielem nazywamy organizm, będący ofiarą pasożyta. Żywicielem może być roślina, lub zwierzę. Pasożyt bytuje albo na powierzchni jego ciała, albo w jego wnętrzu. Jeśli pasożyt potrzebuje więcej niż jednego żywiciela do odbycia swojego cyklu życiowego, to wyróżniamy żywiciela(lub żywicieli) pośredniego oraz ostatecznego. Żywiciel pośredni to taki, w organizmie, którego bytują stadia larwalne pasożyta. W organizmie żywiciela ostatecznego bytuje postać dojrzała, zdolna do rozrodu postać pasożyta.

Pasożytem nazywamy organizm, który czerpie pożywienie z żywych tkanek swojego gospodarza, czyniąc mu w ten sposób szkodę. Pasożyt może być ze swoim żywicielem związany czasowo, lub na całe życie. Obecność pasożyta powoduje chorobę żywiciela, na ogół jednak nie doprowadza go do śmierci. Organizmami pasożytniczymi są wszystkie wirusy, niektóre grzyby i bakterie oraz niektóre gatunki zwierząt i roślin. Wyróżniamy:

·         Pasożyty zewnętrzne, zwane endopasożytami, które bytują we wnętrzu ciała swojego żywiciela. Mogą zamieszkiwać bądź wnętrze jego komórek, bądź określone tkanki lub narządy. Ich cykle życiowe są zazwyczaj bardzo skomplikowane. Powszechnym zjawiskiem, u pasożytów zewnętrznych jest zanikanie niektórych narządów zewnętrznych, przede wszystkim układu pokarmowego. Narządy ruchu oraz zmysłów są silnie uwstecznione. Mocno rozbudowany jest natomiast układ rozrodczy. Są odporne na działanie enzymów trawiennych żywiciela, potrafią oddychać w sposób beztlenowy. Kształt ich ciała jest spłaszczony. Ponadto wyposażone są w narządy czepne, takie jak haczyki, czy przyssawki. Do tej grupy należą między innymi pierwotniaki, tasiemce, glisty, przywry oraz włosogłówki.

·         Pasożyty wewnętrzne, zwane ektopasożytami, które zwykle tylko przez pewien czas bytują na powierzchni ciała swojego żywiciela. Wyposażone są zazwyczaj w narządy umożliwiające im przyczepienie się do powierzchni jego ciała. Pasożyty żywiące się krwią gospodarza wyposażone są w specjalne aparaty, które służą do jej wysysania. Do tej grupy należą między innymi wszy, kleszcze, rdza źdźbłowa, kanianka, czy huba.

Jeśli obecność pasożyta wywołuje u jego gospodarza chorobę, w tym śmiertelną, wówczas jest on nazywany czynnikiem patogennym. Przykładem choroby spowodowanej obecnością pasożyta jest histoplazmoza, spowodowana infekcją przez grzyb. Spory grzyba, powodujące infekcje trafiają do płuc człowieka wraz z wdychanym powietrzem.

Istnieje wiele patogenów roślin. Objawem ich obecności jest tworzenie się charakterystycznych galasów, czy innego typu narośli na powierzchni ciała. Powstają one w wyniku nadmiernego rozrostu tkanek liści, lub łodyg. Galasy powstają nie tylko na skutek infekcji przez grzyb, lub bakterie. Tworzą się też wokół osłon na jaja składane, w tkance liścia przez galasówki. Pasożyt, którego obecności towarzyszy powstawanie galasów zazwyczaj nie doprowadza do śmierci swojego żywiciela, jednak powoduje jego osłabienie. Roślina zaatakowana przez pasożyta wolniej przyrasta i staje się bardziej podatna na kolejne infekcje.

Obecność pasożyta nie musi się wiązać z wystąpieniem charakterystycznych objawów. Tasiemiec nieuzbrojony, mimo swoich ogromnych rozmiarów nie musi wywołać żadnej choroby u człowieka, będącego jego żywicielem. Wprawdzie człowiek, będący żywicielem takiego tasiemca odczuwa osłabienie, może u niego nawet dojść do anemii, lecz poza tym nie obserwuje się u niego żadnych charakterystycznych symptomów. Człowiek może zostać żywicielem tasiemca po zjedzeniu niedogotowanego mięsa wieprzowego, zawierającego larwy tasiemca. Świnia jest, bowiem dla tasiemca żywicielem pośrednim.

BAKTERIE

W obrębie komórki bakteryjnej występuje około 5 tysięcy różnych substancji chemicznych. Większość bakterii to organizmy heterotroficzne, które czerpią związki organiczne z innych organizmów. Wśród heterotroficznych bakterii występują głownie wolno żyjące saprobionty, odżywiające się martwą materią organiczną. Inne z kolei uzyskują związki organiczne w wyniku symbiozy z innymi organizmami. Istnieją wreszcie bakterie pasożytnicze, powodujące choroby roślin, lub zwierząt. Należą do nich, między innymi:

·         Chlamydia trachomatis, będąca ziarniakiem. Jest bezwzględnym pasożytem, powodującym jaglicę. Choroba ta powoduje ślepotę. Bakteria ta przenoszona jest drogą płciową.

·         Clostridium botulinum, będąca gramdodatnią pałeczką. Jest organizmem beztlenowym, wytwarzającym endospory. Żyje w glebie. Wytwarza jad kiełbasiany, który jest toksyną silnie oddziałującą na układ nerwowy.

·         Clostridium tytani, będąca beztlenowcem bezwzględnym. Jest to smukła, gramdodatnia pałeczka, wytwarzająca endospory. Powoduje tężec. Produkuje silną toksynę, uszkadzającą układ nerwowy.

·         Escherichia coli, będąca gramujemną pałeczką. Jest beztlenowcem fakultatywnym. Jej obecność w jelitach jest zjawiskiem normalnym, jednak pewne oportunistyczne szczepy mogą powodować biegunki oraz infekcje dróg moczowych i opon mózgowych.

·         Haemophilus influenzae, będąca małą gramujemną pałeczką. Atakuje górne drogi oddechowe oraz ucho. Jej obecność może też być przyczyną zapalenia płuc.

·         Mycobacterium leprae, będąca smukła, nieregularną pałeczką. Jej obecność jest przyczyną trądu.

·         Mycobacterium tuberculosis, będąca smukła, nieregularną pałeczką. Jest przyczyną płuc. Może też atakować inne, niż płuca tkanki.

·         Neisseria gonorrhoeae, będąca gramujemnym ziarniakiem. Występuje w postaci dwoinek. Wyposażona jest w fimbrie, za pomocą, których przylega do powierzchni komórek gospodarza. Jej obecność jest przyczyną rzeżączki.

·         Rickettsia rickettsii, będąca krótką pałeczką. Jest pasożytem obligatoryjnym. Wnika do wnętrza komórek żywiciela. Choroba, którą wywołuje to gorączka plamista Gór Skalistych. Atakuje też psy oraz gryzonie. Wektorami dla tej bakterii są kleszcze.

·         Salmonella, będąca gramujemną pałeczką. W obrębie tego rodzaju występują trzy gatunki. Jeden z nich powoduje zatrucia pokarmowe, objawiające się biegunką wymiotami oraz gorączką. Drugi powoduje dur brzuszny, a trzeci-zakażenie krwi.

·         Staphylococcus aureus, będąca gramdodatnim ziarniakiem. Tworzą one grona. Jej obecność w jelitach gospodarza nie musi wywoływać objawów chorobowych, może też jednak powodować czyraki. Produkuje toksynę, powodującą wystąpienie zatruć pokarmowych.

·         Streptococcus pneumonice, będąca gramdodatnim ziarniakiem. Tworzą one kolonie w postaci dwoinek, lub paciorków. Jej obecność powoduje zapalenie płuc, lub opon mózgowych

·         Streptococcus pyogenes, tworząca dwoinki lub paciorki. Jest bakterią gramdodatnią. Choroby przez nią powodowane to paciorkowcowe zapalenie gardła, zapalenie ucha, szkarlatyna oraz gorączka reumatyczna.

·         Treponema pallidum, powodująca kiłę. Ma postać smukłych, szczelnie zwiniętych form spiralnych. Włókna osiowe służą jej do poruszania.

Metoda Grama

Jest to metoda barwienia komórek bakterii. Komórki bakteryjne najpierw utrwala się nad płomieniem palnika, a następnie traktuje się je fioletem krystalicznym. Barwnik ten ma charakter zasadowy, pod jego wpływem komórki bakteryjne wybarwiają się na fioletowo. Następnie preparat traktuje się płynem Lugola. Płyn Lugola jest wodnym roztworem jodu, w jodku potasu. Jod łączy się z fioletem krystalicznym, tworząc nierozpuszczalny w wodzie kompleks. Słabo rozpuszcza się on też w alkoholu. Następnie na komórki działa się alkoholem, w ten sposób je różnicując na bakterie gramujemne oraz gramdodatnie. Bakterie gramujemne odbarwiają się, natomiast gramdodatnie się nie odbarwiają.

Riketsje i chlamydie są bakteriami gramujemnym. Są pasożytami bezwzględnymi, co oznacza, że mogą one przetrwać jedynie wewnątrz organizmu swojego żywiciela. Riketsje i chlamydie wnikają do wnętrza komórek gospodarza.

Riketsje w większości atakują stawonogi, takie jak pchły, wszy, kleszcze i roztocze. Nie wywołują u nich jednak żadnych objawów chorobowych. Organizmy te jednak mogą stać się wektorami dla riketsji i przenieść je na zwierzęta, lub ludzi. Komórki riketsji są pałeczkowate.

Chlamydie różnią się od riketsji kształtem, ich komórki są mianowicie kuliste. Kolejną różnicą jest to, że chlamydie nie rozprzestrzeniają się za pomocą stawonogów. Ich żywicielem może stać się niemal każdy gatunek ptaków i ssaków. Ich obecność jest niekiedy przyczyną ostrych schorzeń zakaźnych, takich jak jaglica, czy infekcja dróg moczowo-płciowych.

Komórki bakterii gramdodatnich przyjmują różne kształty: kulisty, pałeczkowaty, lub nitkowaty. Nie są zdolne do przeprowadzania procesu fotosyntezy.

W jamie ustnej, lub przewodzie pokarmowym mogą występować paciorkowce. Wśród nich są gatunki szkodliwe, które powodują infekcje, między innymi zapalenie gardła, lub szkarlatynę.

W jamie nosowej oraz na skórze żyją zazwyczaj gronkowce. Gdy odporność gospodarza się osłabi, ich obecność wywołuje stan chorobowy, są, zatem bakteriami oportunistycznymi. Choroby wywoływane przez gronkowce to na przykład czyraki, lub infekcje skórne. Mogą ponadto zakażać rany, lub powodować zatrucia układu pokarmowego.

Klostridia to bakterie, które wytwarzają groźne toksyny. Jedną z najsilniejszych znanych trucizn jest ta, produkowana przez C.botulinum. Choroby wywołane obecnością klostridii to tężec, zgorzel gazowa oraz botulizm. Botulizm jest to zatrucie pokarmowe, które może skutkować nawet śmiercią.

Takie choroby, jak gruźlica oraz trąd, zwana inaczej chorobą Hansena powodowane są przez promieniowce.

GRZYBY

Grzyby pasożytnicze odżywiają się kosztem swojego żywego gospodarza. Głównymi ofiarami grzybów pasożytniczych są rośliny. Grzyby wywołują u zainfekowanych roślin choroby, co przyczynia się do strat w plonach. Mogą też jednak zaatakować zwierzęta oraz ludzi, powodując schorzenia zwane grzybicami. Grzybice mogą dotknąć skórę, włosy, paznokcie, a także narządy płciowe. Choroby roślin wywołane obecnością grzyba, są liczne:

·         Chorobą dotykającą ziemniaka jest na przykład zaraza ziemniaczana, wywołana obecnością grzyba Phytophtorha infestans. Jej objawami są czarne plamy na liściach i pędach oraz więdnięcie. Jeśli roślina zostanie zainfekowana przez Synchytrium endobioticum, to na jej bulwach pojawiają się rakowate narośla. Choroba spowodowana obecnością Synchytrium endobioticum to rak ziemniaczany. Spongospora subterranea, będący przedstawicielem plazmodioforowców wywołuje chorobę zwaną parchem pruszystym ziemniaka. Objawem tej choroby jest ubytek tkanki spichrzowej. Ubytki te wypełniane są zarodnikami grzyba, które mają szarą barwę.

·         Choroby zbóż. Puccina graminis, czyli rdza źdźbłowa, jest jednym z najpospolitszych grzybów pasożytujących na zbożach. Latem na liściach zbóż pojawiają się pomarańczowe przebarwienia. Są to uredia. Jesienią przebarwienia pojawiają się u tych samych roślin, ale na łodygach. Mają one postać czarnych kreseczek. W tych miejscach zlokalizowane są tak zwane zarodniki jesienne, czyli teliospory. Innym pospolitym grzybem, pasożytującym na zbożach jest buławinka czerwona, czyli Claviceps purpurea. Należy ona do gromady workowców. Atakuje kwiaty zbóż, a konkretnie-ich zalążnie. Gdy zboże jest już dojrzałe, zamiast zbóż powstają czarne skleroty. Są one tworami przetrwalnikowymi. Grzybem pasożytującym na kolbach kukurydzy jest głownia kukurydzy, czyli Ustilago Maydis. Jeśli kukurydza została zaatakowana przez tego grzyba, to jej kolby są mocno przerośnięte i wypełnia je szary proszek.

·         Choroby warzyw: ofiarą grzyba Plasmodiophora brassicae jest kapusta. Grzyb atakuje jej korzenie, wywołując chorobę zwaną kiłą kapuścianą. Korzenie i pęd rośliny zainfekowanej tym grzybem gniją. U młodych warzyw, takich jak burak cukrowy, znajdujących się w trakcie rozsadu, może wystąpić choroba zwana zgorzelą korzeni siewek. Jest ona spowodowana obecnością grzyba Pythium debaryanum.

·         Choroby drzew i winorośli. Brzoskwinia oraz morela, mogą stać się żywicielami grzyba Taphrina deformans. Należy on do klasy workowców i powoduje chorobę zwaną kędzierzawością liści. Liście drzew zainfekowanych tym grzybem ulegają skręcaniu i wyginaniu. Z kolei brzoza może paść ofiarą innego grzyba należącego do gatunku Taphrina, mianowicie Taphrina betulina. Jego obecność powoduje powstawanie na gałęziach brzóz tak zwanych czarcich mioteł, czyli nienaturalnie rozgałęzionych gałązek. Obecność grzyba sprawia, że ich normalny rozwój nie może zachodzić. Drzewa mogą stać się ponadto żywicielem dla bardzo pospolitego grzyba, jakim jest huba. Owocniki hub są bardzo charakterystyczne. Mają postać konsolki, która przyrasta bokiem do pnia, lub gałęzi drzewa. Ich ofiarami są przede wszystkim okazy chore, osłabione, lub uszkodzone. Takie drzewa, zaatakowane przez hubę szybciej giną. Huba jest określeniem zbiorczym, odnoszącym się do kilku rodzajów. Hubami są na przykład takie rodzaje jak żagiew (Fomes), korzeniowiec (Heterobasidion), lub czyreń (Phellinus). Czyreń atakuje zarówno drzewa liściaste, jak i szpilkowe. Dawniej, jego wysuszone owocniki służyły ludziom do rozniecania ognia.

Istnieją też grzyby pasożytujące na zwierzętach. Wprawdzie pasożytnictwo grzybów na zwierzętach jest zjawiskiem znacznie rzadszym, niż pasożytnictwo grzybów na roślinach, jednak w niemal każdej klasie grzybów istnieje gatunek pasożytujący na zwierzętach. Istnieją też grzyby przypadki komensalizmu między grzybem, a zwierzęciem. Komensalizm należy do oddziaływań neutralnych, z których jeden partner odnosi korzyści, nie czyniąc ani szkody, ani pożytku drugiemu. Najpospolitszymi chorobami powodowanymi przez grzyby są grzybice. U kobiet dość często występują choroby drożdżakowe, dotykające układ rozrodczy. Są one stosunkowo proste do wyleczenia. Bardzo powszechną dolegliwością, dotykającą wielu ludzi jest grzybica stóp. Jeśli grzyb atakuje powierzchniowe partie skóry, lub błon śluzowych, to choroby z tym związane nie są groźne i nie czynią istotnych zmian cytologicznych. Gorzej, jeśli grzybica dotyczy organów wewnętrznych. Organy wewnętrzne atakowane są najczęściej przez grzyby niedoskonałe, lub sprzężniaki. Najczęściej infekcjom podlega układ oddechowy, w mniejszym stopniu wątroba, czy mózg. W organizmie chorego pojawiają się śluzówce, będące rozrośniętą grzybnią. Czopuje ona naczynia krwionośne, a ponadto produkuje toksyny, które zatruwają organizm osoby chorej. Jeśli układ odpornościowy jest sprawny to do infekcji dochodzi bardzo rzadko. Częściej ofiarą grzyba pasożytniczego mogą paść osoby o obniżonej odporności, na przykład chorzy na AIDS.

ROŚLINY

Rośliny pasożytnicze nie posiadają barwników fotosyntetycznych, w związku z tym nie są zdolne do przeprowadzania fotosyntezy. Muszą, więc pozyskiwać substancje organiczne z organizmu innego gatunku, który jest dla nich żywicielem. Rośliny będące całkowitymi pasożytami to między innymi kanianka, łuskiewnik różowy oraz zaraza. Istnieją też rośliny będące półpasożytami. Są one zdolne do przeprowadzania fotosyntezy, ale od swojego żywiciela czerpią wodę wraz z solami mineralnymi. Do półpasożytów należy na przykład jemioła, a także rośliny należące do rodziny trędownikowatych(Scrophulariaceae), takie jak świetlik, szelężnik, gnidosz, pszeniec.

Każdy gatunek ma wykształcony, charakterystyczny ustrój ekologiczny. Na ustrój ekologiczny składa się kombinacja właściwości i cech, które kształtują wymagania ekologiczne danego gatunku, a także umożliwiają mu zasiedlanie określonych środowisk. Jest to związane z cechami zarówno budowy morfologicznej, jak i anatomicznej danego gatunku, z właściwościami jego metabolizmu, ze sposobem pozyskiwania pokarmu, z rytmiką jego rozwoju i biologią rozrodu. Jeśli jakieś cechy danego organizmu umożliwiają mu funkcjonowanie w określonych warunkach, to mowa o przystosowaniu, czyli specjalizacji.

Szacunkowo, znamy około 3 tysięcy gatunków roślin kwiatowych, które wykształcają organy inwazyjne w postaci ssawek, czyli haustoriów. Haustoria wnikają do tkanek żywiciela i pobierają z nich wodę, z solami mineralnymi. Haustoria produkują ponadto enzymy niezbędne do przeprowadzenia inwazji.

Wielu badaczy interesują zależności pomiędzy składem chemicznym roślin pasożytniczych i półpasożytniczych, a ich żywicieli. Skład chemiczny organizmu jest, bowiem różny, w zależności od gatunku. Wiele roślin znajduje zastosowanie zarówno w medycynie oficjalnej, jak i ziołolecznictwie ludowym. Bardzo istotna jest znajomość sposobów oraz skutków wpływu czynników ekologicznych na ich skład chemiczny. Zależność biochemiczna między pasożytem, lub półpasożytem, a jego żywicielem, jest przykładem takiego czynnika. Skład chemiczny roślin powiązanych taką zależnością może ulec modyfikacji na skutek, między innymi, transferu metabolitów wtórnych pomiędzy ich organizmami. Może to wpłynąć na właściwości lecznicze rośliny. Istnienie zjawiska przechodzenia metabolitów wtórnych pomiędzy organizmami pasożyta i żywiciela zostało udowodnione dopiero niedawno. Wcześniej dominował pogląd, w myśl, którego skład chemiczny organizmów wchodzących w tego typu zależność pozostaje stały, charakterystyczny dla danego gatunku. Na poglądy fizjologów roślin istotny wpływ miały wyniki badań opublikowane na początku XX wieku przez J. Zellnera.

Rośliny pasożytnicze są w różnym stopniu uzależnione od swojego żywiciela. W związku z tym, wyróżniamy:

·         Holopasożyty (holoparazyty), czyli pasożyty bezwzględne, zwane też całkowitymi, lub obligatoryjnymi. Nie są one w stanie przeprowadzić procesu fotosyntezy. Nie zawsze, jednak, wynika to z braku, w ich organizmie, chlorofili. Pewną ilość chlorofilu zawierają komórki roślin należących do rodzaju kanianka(Cuscuta), czy rodzaju zaraza(Orobanche). W związku z brakiem zdolności do przeprowadzania fotosyntezy, rośliny te czerpią z organizmu swojego żywiciela niezbędne im substancje organiczne, takie jak białka, węglowodany, witaminy i tłuszczowce. Ponadto organizm żywiciela jest dla nich źródłem wody i soli mineralnych. Oprócz wspomnianych kanianki i zarazy, do holopasożytów należy też łuskiewnik.

·         Półpasożyty (semiparazyty), czyli pasożyty względne, zwane też częściowymi, lub fakultatywnymi. Są one zdolne do przeprowadzania fotosyntezy, a organizm żywiciela jest dla nich jedynie źródłem wody oraz soli mineralnych. Pozbawiony żywiciela szelężnik nie jest w stanie wytworzyć kwiatów. Z koleiz pozbawiony żywiciela świetlik kwiaty wytwarza, lecz są one mniej liczne, a rozwijające się z nich owoce drobniejsze.

Jeśli ssawki pasożyta wnikają tylko do korzeni żywiciela, wówczas mowa o pasożycie korzeniowym. Nie oznacza to, że organizm taki żyje pod ziemią. Przykładem pasożyta korzeniowego, prowadzącego podziemny tryb życia jest łuskiewnik. Z kolei u szelężnika, również będącego pasożytem korzeniowym, główna część pędu wyrasta ponad powierzchnię ziemi.

Kanianka jest przykładem ektopasożyta. Atakuje ona liczne rośliny uprawne, takie jak len, ziemniak, czy koniczyna, a także takie rośliny jak wierzba, czy koniczyna. Rosnąca łodyga kanianki zatacza okręgi. Gdy trafi na łodygę swojego żywiciela owija się wokół niego, tak jak pnącze. W miejscach styku łodygi kanianki, z łodygą żywiciela wyrastają haustoria. Penetrują one wnętrze ciała żywiciela. Ssawki przebijają się przez warstwę okrywającą oraz miękiszową łodygi, a następnie wnikają do wiązek przewodzących. Wówczas w tkance ssawki wyodrębniają się elementy przewodzące. Następnie wiązki przewodzące pasożyta i żywiciela zrastają się. Korzeń i dolne partie łodygi kanianki szybko zanikają. Kanianka nie posiada liści, jej łodygi mają barwę żółtawą, lub lekko różową. Komórki są niemal całkowicie pozbawione chlorofilu. Ma to związek z pasożytniczym trybem życia.

Przykładem półpasożyta, czyli rośliny zdolnej do przeprowadzania fotosyntezy, lecz pobierającej od żywiciela wodę wraz z solami mineralnymi, jest jemioła. Jemioła ma skórzaste liście, których nie zrzuca na zimę. Porasta ona różne drzewa, głównie jednak liściaste. Owocem jemioły jest biała, lepka jagoda. Są one rozprzestrzeniane przy udziale ptaków. Jeśli owoc jemioły przyklei się do gałęzi, to z jej nasion kiełkują siewki. Korzenie siewek przebijają korę żywiciela i docierają do jego drewna. Tam intensywnie się rozgałęziają, tworząc liczne, drobne korzenie, będące właściwymi ssawkami. Ssawki te zrastają się z naczyniami gospodarza.

PŁAZIŃCE

Ciało płazińców jest silnie, grzbietobrzusznie spłaszczone. Ścianę ciała stanowi wór skórno mięśniowy, zbudowany z warstwy mięśni, pokrytej na zewnątrz nabłonkiem. W obrębie wora zlokalizowane są liczne gruczoły. Luki, we wnętrzu wora, wypełnia luźna jednorodna tkanka, zwana parenchymą. Otacza ona wszystkie narządy wewnętrzne. Parenchyma stanowi hydroszkielet organizmu płazińca, a ponadto bierze udział w procesach związanych z wydalaniem, regeneracją...