Из проглоченных человеком яиц в желудке выходят онкосферы, которые проникают в тонкий кишечник и оттуда через систему воротной вены – в печень, где большая их часть задерживается. Некоторая часть по малому кругу кровообращения попадает в легкие, а другие – по большому кругу кровообращения попадают во многие органы (кости, головной мозг, селезенку и др.).

Наиболее характерно развитие ларвоцист (финн) в печени, где вокруг них наблюдается дегенерация печеночной паренхимы.

По мере роста финн происходит разрастание вокруг них фиброзной соединительной ткани, которая в дальнейшем становится рубцовой. В итоге образуются узлы в виде беловатой опухоли с множеством связанных друг с другом кист. За счет разрастания пузырьков, располагающихся по периферии финны, происходит их активное врастание в соседние органы и ткани. Это напоминает разрастание злокачественной опухоли. Кроме того, происходит метастазирование отдельных пузырьков ларвоцист в другие органы вследствие отрыва отдельных пузырьков от поверхности узла. При локализации финн в печени может происходить закупорка желчных протоков, сопровождающаяся желтухой.

104.Общая характеристика типа Nemathelminthes. Класс Nematoda. Классификация

Группа: Vermes – Черви

Тип: Nemathelminthes – Круглые черви Классы: Gastrotricha – Брюхоресничные Rotatoria – Коловратки

Acanthocephala – Скребни

Nematoda – Собственно круглые черви Виды из класса Nematoda:

●Ascaris lumbricoides – Человеческая аскарида

●Trichocephalus trichiurus – Власоглав ●Enterobius vermicularis – Острица

●Toxocara canis – Токсокара собак

●Toxocara mistax – Токсокара кошек

●Ancylostoma duodenale – Кривоголовка двенадцатиперстной кишки

●Necator americanus – Некатор

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Некоторые нематодозы (аскаридоз, энтеробиоз) известны с древних времён. О паразитировании аскарид, остриц упоминается в папирусе Эберса, в трудах Гиппократа, Ибн-Сины, Аристотеля. Основные исследования по анатомии, систематике и биологии нематод, по патогенезу и клинике нематодозов относятся к XVIII, XIX и XX векам. Теорию самопроизвольного зарождения гельминтов опроверг П. С. Паллас (1760), утверждавший, что заражение гельминтозами, в том числе нематодозами, происходит при проглатывании яиц гельминтов с пищей и водой. Дж. Педжет в 1835 год открыл трихинелл; Дж. Морганьи в середине XVIII века описал трихоцефалез; А. Дубини (A. Dubini) в 1838 г.— анкилостомоз, А. Норман (A. Normand) в 1876 г. – стронгилоидоз, Д.Н.

Демарке (J. N. Demarquay) в 1863 году и Вухерер Е. (Е. Wucherer) в 1866

год обнаружили у человека микрофилярии. Г. Гербст (G. Herbst, 1848) и Ф. Ценкер (F. Zenker, 1860) установили, что заражение трихинеллёзом происходит при употреблении мяса, инвазированного личинками трихинелл.

А. П. Федченко (1869) доказал, что человек заражается дракункулезом при питье воды, содержащей веслоногих рачков, заражённых личинками возбудителя ришты. П. Мансон (1878) выявил передачу вухерериоза через комаров. С. П. Боткин (1884) отметил значение нервнорефлекторных влияний в патогенезе анкилостомидозов. Мечников И.И. (1901), М.В. Вейнберг (1907), К.И. Скрябин (1923) показали роль нематод как проводников микробной флоры в ткани человеческого тела. Аллергическая природа клинические, проявлений ранней фазы некоторых нематодозов была показана В. П. Баженовым (1935) на примере трихинеллеза.

Общая характеристика типа Круглые черви.

Тип круглые черви (Nemathelminthes) – второй тип в группе Vermes. Круглые черви произошли от ресничных свободноживущих плоских червей (Turbellaria).

Тело веретенообразной формы, на поперечном разрезе в виде круга. Величина очень вариабильна: от микроскопически малых размеров 0,4 мм – брюхоресничные (Gastrotricha), коловратки (Rotatoria) до 1,5 м

самка ришты (Dracunculus medinensis) и даже 8 м самка Placentonema gigantea, живущая в плаценте кашалота.

Тело этих червей – кожно-		гиподермой.		У	паразитических
мускульный мешок.	Его стенка	форм	она		многослойная,
содержит три слоя.	Снаружи –	прочная, у свободноживущих –
кутикула, представляющая собой		более	тонкая,		обеспечивающая
застывший продукт, выделенный		газообмен		с	окружающей

средой. Химический состав кутикулы сложный и включает ряд органических соединений различной природы: альбумины, коллаген, кератины, глюкокортикоиды, липиды и др. Присутствие кератинов и коллагенов обусловливает её механическую прочность.

Под кутикулой – гиподерма – тонкий слой синцитиального эпидермиса. Помимо образования кутикулы гиподерма служит химической защитой и своеобразным депо, в котором запасаются питательные вещества (липиды и гликоген).

Под гиподермой – мышечный слой, представленный гладкомышечной тканью. Он не сплошной, а в виде четырех лент, отделенных друг от друга валиками гиподермы, выступающими между лентами

(рис. 1).

Рис. 25. 1 – кутикула; 2 – гиподерма; 3 – мышцы; 4 - спинной валик гиподермы с нервным тяжом; 5 - брюшной валик гиподермы с нервным тяжом; 6 – боковые валики гиподермы с выделительными каналами; 7 – первичная полость тела; 8 – кишечник; 9 – яичник; 10 – яйцевод; 11 – матка.

Стенки кожно-мускульного мешка ограничивают полость, образовавшуюся в результате постепенной редукции паренхимы, которая у плоских червей заполняет все промежутки между органами. Появившаяся полость – первичная или псевдоцелом, так как не имеет собственной эпителиальной стенки. Появление свободной полости тела – один из ароморфозов круглых червей. Псевдоцелом заполнен жидкостью, выполняющей транспортную функцию. Это обеспечивает перенос веществ и газов, который происходит гораздо быстрее, чем у плоских червей, так как жидкость находится в постоянном движении. Кроме того, полостная жидкость служит опорой для мышц, то есть играет роль гидроскелета, сохраняя при этом постоянную форму тела червей.

В боковых валиках гиподермы у представителей класса Nematoda проходят выделительные каналы, которые соединяются в передней части тела и открываются наружу выделительной порой. Трубки образованы в результате удлинения одноклеточных кожных желез. Продукты диссимиляции поступают в них из полостной жидкости.

Кроме того, у нематод есть особые фагоцитарные клетки, расположенные на выделительных каналах. Они способны поглощать продукты распада, отмирающие клетки, переваривая их. Растворенные продукты диссимиляции и продукты распада зафагированных клеток фагоцитарные клетки, вероятно, передают в полость каналов.

Умикроскопических коловраток, брюхоресничных и некоторых других групп круглых червей выделительная система протонефридиальная.

В дорзальном и вентральном валиках гиподермы проходят два нервных ствола. Тип нервной системы прежний – ганглионарно-стволовой. Однако в связи с более активным образом жизни, окологлоточные узлы более крупные и содержат большее количество нервных клеток, а нервные тяжи более толстые. При этом степень цефализации остаётся слабой. Нервные окончания связаны с наружными кутикулярными образованиями, которые служат для восприятия действия механических, химических и других раздражителей. У большинства свободноживущих есть простые глаза.

Пищеварительная система трубчатого типа, однако, кишечная трубка дифференцирована не на два, а на три отдела: передний, средний и задний. Появление заднего отдела привело к формированию анального отверстия. Кишечная трубка становится сквозной, пища движется в одном направлении. Непереваренные остатки пищи удаляются через анальное отверстие, а не через ротовое, как у плоских червей. Подобное строение пищеварительной трубки – ещё одни ароморфоз типа Nemathelminthes.

Укруглых червей более совершенный способ пищеварения – полостной, при котором расщепление пищи и всасывание происходит быстрее, что позволяет так же быстро восполнять затраченные вещества и энергию. Средний отдел кишечной трубки энтодермального происхождения. В нем происходит переваривание пищи и всасывание расщепленных продуктов.

Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Перенос веществ осуществляется полостной жидкостью. Газообмен у свободноживущих червей (аэробов), осуществляется через наружные покровы тела. Паразитические черви – анаэробы.

Способ локомоции прост, обеспечивается только сокращениями продольных

мышц. Движения змеевидные, в них участвует все нерасчлененное тело. Особенностью этих червей является образование мышечными клетками цитоплазматических отростков, направляющихся к ближайшим нервным тяжам.

Размножение только половое, у некоторых видов имеет место партеногенез. Круглые черви

раздельнополые, что является их ароморфозом. Хорошо выражен половой диморфизм: самки крупнее самцов, у самцов задняя часть тела загнута на брюшную сторону, гонады у самок парные, у самцов – непарные, для самок характерно две матки (рис. 2).

Рис. 26. Вскрытая самка аскариды слева, справа – гонады самца. 1 – яичник; 2 – яйцевод; 3 – матка; 4 – влагалище; 5 – боковой валик

гиподермы; 6 – фагоцитарные клетки;	7 – нервное кольцо; 8 – губы; 9
– пищевод; 10 – кишечник; 11 – половое отверстие;		12 – анальное
отверстие.

Оплодотворение внутреннее. У свободноживущих развитие прямое. У паразитов – личиночное, в основном без смены хозяев, реже – со сменой хозяев.

При строгом постоянстве плана строения круглых червей, вплоть до постоянства клеточного состава, они хорошо приспособлены к самым разнообразным средам обитания. Свободноживущие формы обитают в почве, пресной и морской воде, представляя важное звено в цепи питания этих биоценозов. Большая группа почвенных нематод является деструкторами. Разрушая останки погибших животных и растений, нематоды-деструкторы создают условия для дальнейшего действия почвенных бактерий – минерализаторов. Минерализаторы обеспечивают возврат химических элементов из органических молекул в неорганические с последующим их включением в биотический круговорот.

Многие виды класса Nematoda – паразиты человека, животных и растений. Фитонематоды поражают любые вегетативные органы высших растений. Паразитами животных являются представители класса собственно круглые черви и Скребни (Acanthocephala).

Нематоды – паразиты человека

Паразитические нематоды представлены двумя группами гельминтов – гео- и биогельминтами.

У геогельминтов личинка, инвазионная для человека, развивается в яйце, в условиях пребывания его во внешней среде при хорошем доступе

кислорода. Сформировавшаяся в яйце личинка делает его инвазионным для человека. У биогельминтов в цикле развития есть промежуточный хозяин, в котором и развивается личинка, инвазионная для человека, если он выступает в роли окончательного хозяина.

Из группы геогельминтов наиболее распространенными и повсеместно встречающимися являются – Ascaris lumbricoides, Enterobius vermicularis, Trichocephalus trichiurus, Ancylostoma duodenale.

105.Ascaris lumbricoides. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика аскаридоза.

Ascaris			lumbricoides				Продолжительность		жизни	–
(человеческая			аскарида)			–	около года (9–12 месяцев). При
гельминт из большого семейства							наличии в кишечнике самок и
Ascarididae.		Его	представители				самцов		происходит
являются паразитами для многих							оплодотворение,		самка
видов животных, у каждого из							откладывает до 200 тыс. яиц в
которых,		как		правило,			сутки, которые с фекалиями
паразитирует					только		покидают	кишечник. Самка
определенный			вид	аскариды.			может	откладывать		и
Аскариды,		паразитирующие				у	неоплодотворенные		яйца.
человека, чаще поражают детей,							Яйцекладка	прекращается		в
но встречаются и у взрослых. Это							течение последних двух месяцев
черви бледно-бело- розового							паразитирования.
цвета, величина самок 40–44 см,
самцов 12–15 см. Ротовое
отверстие		окружено			тремя
кутикулярными				губами,
которыми		они	изредка		могут
травмировать				слизистую
кишечника, хвостовая часть тела
самца	загнута		на	брюшную
сторону (рис.3). Паразитируют в
тонком	кишечнике,			главным
образом в подвздошной кишке,
питаясь			содержимым
кишечника,		особенно			много
поглощая				витаминов.

Рис. 27. Аскарида человеческая Ascaris lumbricoides. Самка и самец.1. – Анальное отверстие; 2. – Спикулы.

Развитие личинки в яйце, что делает его инвазионным, происходит только во внешней среде (почве). Время формирования личинки зависит от сочетания благоприятных условий (температура +25оС, наличие О2, влажность 90%). Формирование завершается в течение 10–12 дней. При колебаниях температуры и уровня влажности (но не менее 8%) сроки развития личинки варьируют от 42 дней при температуре 13,5о С до 9 дней при 30о С В последние годы было установлено, что в определенных условиях

инвазионные личинки могут выходить из яйца и активно внедряться в кожу экспериментальных животных.

Оболочка яиц многослойная, что делает их устойчивыми к разнообразным внешним воздействиям. Наружный белковый и прилежащие к нему углеводные слои обеспечивают механическую защиту, внутренний жироподобный слой делает оболочку непроницаемой для многих ядов. Яйца месяцами сохраняют жизнеспособность в 3% формалине, 15% H2SO4, насыщенном растворе сулемы. Во внешней среде они могут сохранять жизнеспособность до 7 лет. Вредно воздействуют на них ультрафиолетовые лучи. Губительно действует на формирующуюся личинку температура (при температуре +50оС она погибает в течение 15 минут, при +70оС – в течение одной секунды).

Путь заражения аскаридозом пероральный, инвазионная стадия – яйцо. В тонком кишечнике из проглоченного яйца выходит личинка, проникает в кровеносные сосуды стенок кишечника и начинает сложную миграцию (рис.4): сосуды кишечника → печень → нижняя полая вена → правое сердце → легочная артерия → через 4 дня она может оказаться в легких.

аскариды могут жить в течение

нескольких суток.

Личинки очень малы (0,2–0,3

мм). Во время миграции они два

раза линяют, увеличиваются до

1,5–2,2 мм, питаясь плазмой

крови, а затем эритроцитами.

При

завершении

миграции в

легких, они разрушают стенку

капилляра

и

альвеолы,

оказываясь в просвете альвеолы,

где

продолжают развиваться

(дважды линяют и достигают

величины 1,5–2,1 мм). Затем

личинки начинают подниматься

по

воздухоносным

путям.

Скорость их передвижения очень

мала.

Раздражая

рецепторы

дыхательных

путей,

они

вызывают

безусловный

кашлевой

рефлекс.

Благодаря

кашлю, они достаточно быстро

поднимаются вверх по бронхам,

Рис. 28. Схема миграции личинок

трахее, попадают в гортань,

аскариды в теле человека.

носоглотку и при откашливании

В

среднем

длительность

мокроты оказываются в ротовой

миграционной

фазы

составляет

полости, а оттуда вместе со

10–15 дней. О2 нужен на

слюной могут быть проглочены,

эмбриональном этапе развития

вновь оказываясь в кишечнике и

личинок

в

яйце

и

на

развиваясь

теперь

в

завершающем

этапе

перед

половозрелую стадию. Через 10–

переходом

личинки

в

11 недель от момента инвазии

половозрелую

уже

анаэробную

самка

начинает

продуцировать

стадию, для которой О2 токсичен.

яйца, которые с фекалиями

При

этом

вне

кишечника

выделяются во внешнюю среду.

Яйца серо-коричневого цвета, покрытые наружной бугристой оболочкой, форма овальная, величина 50–70 мкм. Они обнаруживаются в мазке фекалий при лабораторной диагностике аскаридоза (рис. 5).

			которые	при использовании
			метода флотации обнаруживают
			в поверхностной пленке (они
			легче,	чем	оплодотворенные
			яйца). При наличии симптомов
			аскаридоза, но при отсутствии
			самок в кишечнике, яиц в
			фекалиях, конечно, не будет.
			В период миграции в мокроте
			могут быть обнаружены личинки
			аскариды,		которые		можно
			идентифицировать			по	наличию
Рис. 29. Незрелое оплодотворенное яйцо аскариды (50-75 мкм).
			трех кутикулярных			губ вокруг
При отсутствии в		кишечнике	ротового отверстия (рис. 6).
самцов	самка	выделяет
неоплодотворенные		яйца,

В течение аскаридоза отчетливо выделяются два этапа: первый связан с миграцией личинок, второй – с паразитированием половозрелых особей.

Патогенное действие личинок обусловлено интоксикацией,

аллергизацией. Организм сенсибилизируется чужеродными белками, источником которых являются продукты обмена личинок и сами погибающие личинки. При слабых инвазиях симптомы заболеваний могут отсутствовать, в случае сильного заражения отчетливо проявляются признаки аллергии. Мигрирующие личинки травмируют стенки кишечника, печень и особенно легкие, наблюдаются признаки острой аскаридозной пневмонии, экссудативного плеврита, явления бронхиальной астмы (рис.7).

Обитание половозрелых червей в кишечнике сопровождается общей интоксикацией и аллергическими явлениями. Тяжелые осложнения связаны с нарушением проходимости кишечника при паразитировании нескольких особей, образующих клубок в просвете кишечника (рис.8).

Непроходимость может возникать при рефлекторном спазме кишечника, когда одна особь располагается поперёк кишечника, упираясь концами тела в его стенки. Также опасна извращенная миграция аскарид. Находясь в кишечнике во взвешенном состоянии, они противостоят движению пищи и могут подниматься вверх по кишечнику до двенадцатиперстной кишки, оттуда в желчные протоки

печени, протоки поджелудочной

Рис. 30. Клубок аскарид в кишечнике.

железы, желудок.

Из желудка по пищеводу вверх и через глотку, ротовую полость могут проникать в носовые ходы, лобные пазухи, через решетчатую кость в головной мозг. Из носоглотки через евстахиеву трубу попадают в среднее ухо и далее через барабанную перепонку в наружный слуховой проход.

Миграционные способности её неисчерпаемы (рис.9, 10). Она может проникать через стенку кишечника в брюшную полость, а оттуда в печень, яичник и даже через диафрагму в легкие. Описаны казуистические случаи обнаружения яиц, взрослых аскарид в фекалиях месячного ребенка, что объясняется случайным проникновением паразита через матку. В процессе подобных миграций повреждаются ткани, органы, возникают абсцессы. Повышенная миграционная активность аскарид может быть вызвана неблагоприятными условиями в кишечнике.

Симптомы и течение. Клинические проявления аскаридоза зависят от локализации паразитов и интенсивности инвазии. В клиническом течении аскаридоза выделяют две фазы – раннюю (миграционную) и позднюю (кишечную). Первая фаза совпадает с периодом миграции личинок, тогда как вторая обусловлена паразитированием гельминтов в кишечнике и возможными осложнениями.

В ранней фазе аскаридоза клинические проявления порой мало выражены, заболевание протекает незаметно. Иногда начало болезни проявляется выраженным недомоганием, появляется сухой кашель или с незначительным количеством слизистой мокроты, реже слизистогнойной. Мокрота иногда приобретает оранжевую окраску и имеет небольшую примесь крови. Температура тела обычно нормальная и

субфебрильная, редко поднимается до 38°С. Весьма характерны для этой стадии аллергические реакции на коже, которые часто проявляются в виде крапивницы и мелких пузырьков с прозрачным содержимым на кистях и стопах. При рентгенологическом исследовании легких отмечается наличие инфильтратов. Инфильтраты могут быть как одиночными, так и множественными, обнаруживаются в одной доле или по всему легкому.

Характерна эозинофилия, достигающая у некоторых больных 60-80%; она появляется, как правило, одновременно с инфильтратами в легких, реже – позднее и еще реже – раньше их.

Поздняя (кишечная) фаза аскаридоза связана с пребыванием гельминтов

вкишечнике. Иногда она протекает субклинически. Значительно чаще больные отмечают повышенную утомляемость, изменение аппетита, обычно его понижение, тошноту, иногда рвоту, боли в животе. У некоторых больных бывают поносы, у других запоры или чередование поносов с запорами. Описаны дизентериеподобные, холероподобные и напоминающие брюшной тиф симптомы, но при этом следует учесть возможность сочетания аскаридоза с инфекционными заболеваниями.

Со стороны нервной системы при аскаридозе обычны головная боль, головокружение, повышенная умственная утомляемость. Наблюдаются беспокойный сон, ночные страхи, истерические припадки, эпилептиформные судороги, и др.

Осложнения. Частое осложнение аскаридоза – непроходимость кишечника, которая обусловлена закрытием просвета кишечника клубком из аскарид или вследствие нарушения нервно-мышечной регуляции тонуса кишки.

Тяжелым осложнением аскаридоза является проникновение гельминтов

вжелчные протоки и желчный пузырь. В этих случаях возникают сильные боли, не снимаемые даже наркотическими анальгетиками. На фоне этих приступов часто возникает рвота и с рвотными массами иногда выделяются гельминты. В случаях возникновения механической закупорки аскаридами общего желчного протока возникает желтуха.

Проникновение аскарид в протоки поджелудочной железы вызывает острый панкреатит. Попадание их в червеобразный отросток становится причиной аппендицита или аппендикулярных колик. В некоторых случаях аскариды, поднимаясь по пищеварительному тракту, достигают глотки и уже отсюда заползают в дыхательные пути, что становится причиной смерти от асфиксии. В редких случаях аскариды обнаруживают в мочеполовых органах, слезно-носовом канале, евстахиевой трубе, среднем ухе, наружном слуховом проходе, околопочечной клетчатке. Инвазия аскаридами отягощает течение различных инфекционных и

неинфекционных заболеваний, нарушает иммуногенез при инфекционных заболеваниях.

Диагноз и дифференциальный диагноз. Достоверное установление аскаридоза в первой фазе основано на обнаружении личинок аскарид в мокроте и постановке иммунологических реакций, обнаруживающих в крови больных специфические антитела. В кишечной стадии заболевания основным методом является исследование кала на яйца аскарид. Если яйца обнаруживаются в дуоденальном содержимом, то это может свидетельствовать о наличии паразитов в желчных и панкреатических протоках. Однако иногда в кишечнике находятся паразиты одного пола, тогда обнаружить их можно рентгенологически.

Прогноз при неосложненном аскаридозе благоприятный, при развитии осложнений – серьезный.

Аскаридоз – антропоноз. Основным источником инвазирования окружающей среды является больной человек, поэтому основной путь общественной профилактики – активное выявление и лечение больных, основной категорией среди которых являются дети.

Профилактика. В профилактике аскаридоза большое значение имеет санитарное благоустройство населенных мест. Удобрение почвы допустимо только компостированными фекалиями. При обнаружении аскаридоза в интенсивных очагах хотя бы у одного человека проводится лечение всех проживающих на данной усадьбе. Когда пораженность достигает 40% и выше, плановое лечение проводят 2 раза в год всем проживающим на данной местности. При единичных случаях гельминтоза лечат только тех лиц, в кале которых обнаружены яйца аскарид. Гельминтов, выделившихся у больного после лечения, кипятят или сжигают, испражнения заливают кипятком и выдерживают в закрытом сосуде 40 мин.

Недопустимо фекальное загрязнение территории, необходима борьба с мухами – механическими переносчиками яиц аскариды. Столь же недопустимо удобрение почвы огородов свежими фекалиями. Использование подобных источников удобрения, возможно только после компостирования. В центре «компостной кучи» tо повышается до 80оС, что губительно для личинок аскариды в яйце.

Личная профилактика – соблюдение всех правил личной гигиены (чистые руки, фрукты, овощи, посуда, защита помещения от мух).

106.Trichocephalus trichiurus. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика трихоцефалеза

Trichocephalus trichiurus – власоглав или хлыстовик, названный так из-за передних 2/3 частей тела, имеющих нитевидную форму. В этой истонченной части тела располагается только пищевод. У самок задняя расширенная часть тела изогнута в виде дуги, у самцов спирально закручена на брюшную сторону. Величина самок и самцов этого вида от 3 до 5см, самцы всегда короче (рис. 11, 12).

Рис. 31. Trichocephalus trichiurus – власоглав или хлыстовик.

Власоглав – паразит человека, паразитирует в толстом кишечнике, главным образом в слепой кишке, но при тяжелых инвазиях гельминты находятся и в дистальных отделах толстого кишечника.

Рис. 32. Власоглавы. Самец и самка. 1- анальное отверстие; 2

– яйцевод; 3 – яичник; 4- матка; 5 – кишечник; 6 – половое отверстие; 7 – пищевод; 8 – семенник; 9 – семяизвергательный канал; 10 – семяпровод.

Почти вся передняя часть тела власоглава погружена в слизистый слой, как бы прошивая его, на поверхности остается только расширенная хвостовая часть.

В силу такого расположения в кишечнике власоглав его содержимым не питается. Ранее считалось, что он питается кровью, однако современная гельминтология полагает, что он факультативный гемофаг, в местах его

прикрепления может развиться кровотечение. Питается он клетками эпителия кишечника.

Продолжительность жизни власоглава 5 – 6 лет, по некоторым данным 5

– 10 лет.
Геогельминт.			Инвазионная		Яйца	по	форме	напоминают
стадия – яйцо, путь заражения					бочонок или мешок, на полюсах
пероральный. Из		инвазионного			имеют	прозрачные			пробочки,
яйца выходит личинка, которая					величина		яиц –	до	50 мкм
обладает стилетом и проникает в					(рис.14).
ворсинки	слизистой			тонкого
кишечника, где и находится до
10 суток. Затем личинки вновь
выходят в просвет кишечника и
достигают слепой кишки, где
прикрепляются		к	слизистой,
достигая	половозрелой			стадии
приблизительно		через		месяц.
Яйца впервые		появляются в
фекалиях через 12 недель после
инвазии, самка откладывает в
сутки около 5000 яиц. Диагноз
устанавливается				по
обнаружению яиц			в фекалиях.

Рис. 33. Яйцо власоглава (50 мкм).

Во внешней среде при tо ниже +15оС развитие яиц не может завершиться, но эмбрионы могут медленно развиваться и через 4– 6 месяцев превращаться в первую личиночную стадию. При tо +26–28оС, доступе кислорода и достаточной влажности, яйца становятся инвазионными через 3 недели. Жизнеспособность и инвазионность яйца сохраняют в течение 1,5 лет. Яйца власоглава значительно в меньшей степени резистентны к высыханию, высокой температуре, гниению, чем яйца аскариды.

Единственным источником инвазирования окружающей среды является больной человек, так как трихоцефалез антропоноз. Распространению яиц способствуют пыль, ветер, мухи. Рассеянные в почве яйца власоглава могут попасть на шерсть кошек, собак, а оттуда на кожу рук ребенка. Трихоцефалез встречается практически по всему земному шару, исключая районы Крайнего севера и пустыни.

Патогенное действие власоглава определяется интоксикацией, повреждением слизистой, что делает возможным присоединение

вторичной бактериальной инфекции. Что касается роли власоглава в развитии аппендицита, то черви обнаруживаются в червеобразном отростке в исключительно редких случаях.

Наиболее тяжелые формы этого гельминтоза развиваются у детей. Дегельминтизация при трихоцефалезе требует терпения и от врача, и от больного. Личная и общественная профилактика такие же, как при аскаридозе.

107.Enterobius vermicularis. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика энтеробиоза.

Enterobius vermicularis (острица) – возбудитель энтеробиоза. Это мелкий червь белого цвета, веретенообразной формы с заостренными концами. Длина самцов 2–5 мм, самок 8–13 мм (рис.15).

Рис. 34. Острицы. Enterobius vermicularis

В зрелом состоянии самки очень растягиваются в ширину, так как содержат до 10 000 – 17 000 яиц. Хвостовая часть тела самца закручена на брюшную сторону. Ротовое отверстие окружено везикулой, образующей небольшие кутикулярные крылья. На пищеводе есть расширенная задняя луковица – бульбус (рис.16).

Рис. 35. Самка и самец острицы. 1 – Рот; 2 – Везикула; 3 – Пищевод; 5 – Бульбус; 6 – Кишечник;7 – Половое отверстие; 8 – Матка; 9 – Яичник; 10 – Яйцевод; 11 – Анальное отверстие; 12 – Семенник.

Острица паразитирует в начальном отделе толстого кишечника и нижнем отделе тонкого кишечника. Продолжительность жизни 3 – 4 недели. Геогельминт. Инвазионной стадией для человека является яйцо, путь заражения – пероральный. После проглатывания из яиц в подвздошной кишке выходят личинки. В терминальном отделе кишки они попадают в крипты, где четырежды линяют, далее прикрепляются и к слизистой слепой кишки. Фиксация происходит благодаря плотному прижатию головкой везикулы к тканям хозяина и присасывающему действию бульбуса пищевода. Через 12 – 14 дней острицы достигают стадии полового созревания. Питаются острицы содержимым кишечника, иногда заглатывают эритроциты, попавшие туда с поврежденных участков слизистой. После копуляции самцы погибают, самки начинают продуцировать яйца, которые накапливаются в матке. В течение последующих недель оплодотворенные самки спускаются в прямую кишку. Перегруженные яйцами они не в состоянии удерживаться на слизистой. Ночью, когда ослаблены сфинктеры, острицы выходят через анальное отверстие и откладывают яйца на коже перианальных складок и промежности. Эмбрионы в отложенных яйцах развиваются быстро. При tо кожи человека 35о–36оС, влажности кожи человека и доступе О2, яйца становятся инвазионными через 4–7 часов. Перед откладыванием яиц самка выделяет жидкость, вызывающую зуд. При расчесывании зудящих участков кожи инвазионные яйца попадают на руки ребенка, распространяются по нательному и постельному белью, оседают на поверхности самых разных предметов, поэтому легко вновь проглатываются. Очень часто происходит повторное заражение – реинвазия. Следовательно, при небольшой продолжительности жизни острицы (около 1 месяца) заболевание может длиться месяцы и даже годы.

Яйца острицы очень чувствительны к высыханию. Во внешней среде они остаются жизнеспособными около трех недель.

После откладывания яиц самки, как правило, погибают, однако нередко они возвращаются через анальное отверстие в прямую кишку или у девочек попадают во влагалище и даже в матку.

Острица не относится к числу самых опасных паразитов, однако его патогенность не вызывает сомнений.

Патогенное действие острицы связано с интоксикацией, вызываемым зудом при откладывании яиц. Находящиеся в кишечнике черви способны глубоко внедряться в ткани, проникая в брюшную полость и внутренние органы. Вероятно, острицы часто способствуют развитию аппендицита

(рис.17).

Симптомы и течение. У части лиц, инвазированных небольшим количеством остриц, заметные проявления болезни могут отсутствовать. В большинстве случаев развиваются те или иные симптомы болезни. При легкой форме энтеробиоза вечером при отходе ко сну у больного возникает легкий зуд в перианальной области. Он держится 1-3 дня и затем самопроизвольно исчезает, но через 2-3 недели часто появляется вновь. Такая периодичность в появлении зуда связана со сменой поколений остриц – в результате реинвазии.

При наличии в кишечнике больного большого количества остриц и при массивной повторной реинвазии зуд становится постоянным и очень мучительным. Расчесывание больным окружности заднего прохода приводит к ссадинам, вторичной бактериальной инфекции кожи, возникновению дерматитов, что отягощает течение болезни. У некоторых больных на передний план выступают кишечные расстройства – учащенный кашицеобразный стул, иногда с примесью слизи. Описаны энтеробиозные аппендициты, обусловленные сочетанием инвазии острицами с вторичной бактериальной инфекцией.

При тяжелом энтеробиозе часто возникают головные боли, головокружения, бессонница, повышенная умственная и физическая утомляемость, иногда выраженные симптомы психостении и неврастении. У женщин заползание остриц в половые органы приводит к возникновению подчас очень тяжелых вульвовагинитов. В крови при свежем энтеробиозе часто отмечается эозинофилия.

Диагностика и дифференциальная диагностика. Наиболее характерный симптом энтеробиоза – перианальный зуд. Необходимо, однако, помнить, что он наблюдается и при ряде других болезней. Поэтому диагноз может быть поставлен с полной достоверностью лишь при обнаружении у больного яиц остриц или самих гельминтов. Острицы откладывают яйца преимущественно в перианальной области и очень редко в кишечнике. Поэтому в кале обнаружить их обычно не удается. Значительно легче найти яйца остриц при микроскопии соскоба с перианальной области. Для упрощения выявления энтеробиоза применяется 3-кратное обследование с использованием прозрачной липкой ленты. Яйца остриц нередко удается обнаружить и в соскобах из подногтевых пространств. Взрослых подвижных самок остриц часто можно видеть на поверхности свежевыделенных фекалий больного.

Прогноз при энтеробиозе благоприятный.

Профилактика. Тщательное проведение санитарно-гигиенических мероприятий приводит к ликвидации энтеробиоза. Для этого необходимо:

-мыть руки ребенку несколько раз в день, особенно утром;

-строго контролировать длину ногтей;

-утром менять нательное белье с последующей стиркой и глажкой горячим утюгом;

-осуществлять уборку помещения с использованием пылесоса, так как яйца, оставшиеся на постельном белье, при уборке постели могут стряхиваться, оказываться в воздухе и на полу;

-производить санацию носоглотки, так как при дыхании открытым ртом яйца, оказавшиеся в воздухе, могут попасть в желудочно-кишечный тракт;

-до излечения изолировать больного ребенка от других детей, а в помещении детсадовской группы необходимо провести санобработку. Географическое распространение гельминтоза повсеместное.

Лабораторная	диагностика		Рис. 36. Яйца острицы( 50-60
энтеробиоза осуществляется		по	мкм).
обнаружению	яиц острицы	в
мазке с перианальных складок.
Яйца	прозрачные
ассиметричные,	имеют
многослойную	оболочку,
величина 50–60 мкм. Иногда в
них можно	увидеть уже
сформированную личинку (рис.
18).
Источником инвазирования
окружающей среды является
больной человек, так как
энтеробиоз – антропоноз,
который широко распространен
у детей.

108.Ancylostoma duodenale. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика анкилостомоза.

Ancylostoma duodenale – кривоголовка двенадцатиперстной кишки, возбудитель анкилостомидоза

Кривоголовка и	некатор –	величина самок анкилостом 10–
представители	семейства	13мм,	самцов	8–11мм. Некатор
анкилостомид		мельче кривоголовки (самки 9–
(Ancylostomatidae). Это мелкие		11мм,	самцы		5–9мм).	У
черви бледно-розового цвета,		кривоголовки		передний конец

тела загнут на спинную сторону в
виде крючка (рис. 23). Оба червя
– кровососы, ротовое отверстие у
обоих	окружено			ротовой
капсулой, внутри которой у
кривоголовки			располагается 4
кутикулярных зуба, а у некатора
– две режущие пластинки (рис.
24, 25).
					Рис. 37. Кривоголовка -
					Ancylostoma duodenale.
Ancylostoma		duodenale имеет			жизни анкилостомы около 5 лет,
большую толщину и				поглощает	некатора – 10–15 лет.
ежедневно около 0,15мл крови,
Necator аmericanus – меньше
(0,05 мл крови). Оба вида
обитают в просвете кишечника,
прикрепившись			к	слизистой
оболочке		двенадцатиперстной
кишки и верхнего отдела тонкого
кишечника.		Продолжительность

Рис. 38. Ротовая капсула анкилостомы с зубцами.

Рис. 39. Продольный разрез анкилостомы, прикрепившейся к слизистой оболочке тонкой кишки.

После оплодотворения самка кривоголовки откладывает до 25 000 яиц ежедневно, некатора

– в три раза меньше. Яйца выводятся вместе с фекалиями во внешнюю среду (рис.26).

Геогельминты. Оптимальные условия для развития личинки в яйце – это условия влажных субтропиков и тропиков (температура 32оС, повышенная влажность, О2, влажная богатая перегноем почва). В этом случае через сутки – двое из яйца выходит свободноживущая рабдитная личинка,

которая питается бактериями. У этих личинок, пищевод состоит из двух расширений, разделенных перетяжкой. В теплой почве рабдитные личинки линяют дважды (на 3 и 5 день), превращаются в филяриевидную инвазионную личинку. Эта стадия находится в чехлике – кутикуле второй личиночной стадии, которую она не сбрасывает. Филяриевидные личинки сохраняются в почве, не питаясь, до 18 месяцев. При этом они могут совершать вертикальные миграции. При похолодании зимой они опускаются на глубину до 1 м, где могут перезимовать. При повышении температуры поднимаются в верхние слои почвы и даже заползают на растения.

Инвазионная стадия для человека – филяриевидная личинка. Путей заражения два: перкутанный и пероральный. В первом случае личинка активно проникает в кожу при контакте человека с почвой. В момент внедрения личинка сбрасывает чехлик. Пероральное заражение возможно через загрязненные овощи, фрукты, воду.

Японскими исследователями было показано, что заражение анкилостомозом происходит преимущественно путем заглатывания личинок, а некаторозом – перкутанно. Известны случаи трансплацентарного заражения.

Независимо от способа проникновения миграция личинок анкилостомид

втеле человека является обязательным этапом в цикле развития этих паразитов. Личинки проникают в кровеносную систему через кожу, слизистую ротовой полости, слизистую кишечника. Завершается миграция

влегких, где личинки разрушают стенки капилляров и альвеол, повреждают ткань легкого, вызывая появление инфильтратов, кровоизлияний, пневмонических очагов (рис. 27).

Далее личинка выходит в воздухоносные пути, затем вместе с мокротой оказывается в носоглотке, ротовой полости и затем в кишечнике при проглатывании со слюной, водой, пищей.

Попав в кишечник (двенадцатиперстную кишку), личинки линяют ещё раз, давая начало взрослым червям, которые глубоко внедряются передним концом в слизистую и переходят к питанию кровью. Половой зрелости анкилостомиды достигают через 5–6 недель. В это же время самки

Necator аmericanus начинают выделять яйца. У Ancylostoma duodenale

имеется период задержанного развития: большинство самок начинает выделять яйца через 6–8 месяцев после проникновения через кожу в организм человека.

Симптомы и течение. В случае проникновения личинок анкилостомид через кожу ранние клинические явления связаны с их миграцией по организму. На следующий день или через день после первого заражения

у больного возникает зуд и на коже появляется эритема с мелкими красными папулами. Через 10 дней эти высыпания исчезают. При втором заражении тотчас после нанесения на кожу личинок анкилостом высыпает крапивница, которая через несколько часов угасает, сменяясь красными папулами. При третьем и четвертом заражении одного и того же лица местные поражения становятся все более тяжелыми и сопровождаются локальными отеками и образованием пузырьков на коже. В ранней фазе анкилостомидозов описаны эозинофильные инфильтраты в легких и сосудистые пневмонии, протекающие с лихорадкой и высокой эозинофилией крови. Зарегистрированы трахеиты и ларингиты с охриплостью голоса и даже афонией. В некоторых случаях эти явления держатся до 3 недель.

Через 8-30 дней после заражения у некоторых лиц появляются боли в животе, рвота, понос и общее недомогание. В начале заболевания боли носят острый характер, но со временем становятся менее выраженными.

Наиболее характерной особенностью анкилостомидозов является развивающаяся у значительной части больных гипохромная анемия, протекающая иногда в очень тяжелой форме. Тяжесть анкилостомидозной инвазии зависит от количества гельминтов и их видового состава, длительности переживания паразитов, качества питания больного.

Диагностика и дифференциальная диагностика. Распознавание анкилостомидозов основывается на учете клинических и лабораторных данных, основным является анализ кала на яйца анкилостомид. Фекалии исследуются с целью выявления яиц анкилостомид.

Диагноз устанавливается при обнаружении яиц анкилостомид в фекалиях. Яйца овальные, величина 60 мкм, покрыты прозрачной оболочкой, выделяются в виде морул, состоящих из 4–8 или 16 клеток. Самих гельминтов и яйца можно обнаружить в дуоденальном содержимом. Иногда в мокроте во время миграции обнаруживаются личинки.

Патогенность анкилостомид обусловливается:

-повреждением кожи при проникновении личинок и присоединением вторичной инфекции;

-интоксикацией мигрирующих личинок и самих паразитов;

-повреждением ткани легкого в процессе миграции личинок;

-повреждением слизистой двенадцатиперстной кишки кутикулярными зубами и пластинками половозрелых гельминтов;

- питанием кровью и длительной кровоточивостью слизистой из-за введения в кровь антикоагулянта на фоне постоянной перемены места фиксации паразита к слизистой.

При сильной инвазии заболевание протекает тяжело, особенно у мужчин. Очень интенсивная инвазия в детском и юношеском возрасте может привести к задержке физического и умственного развития. Дети до трех лет болеют редко.

Анкилостомидоз и некатороз – антропонозы, основной источник инвазирования окружающей среды – больной человек.

Географическое распространение ограничено районами с теплым и влажным климатом, в которых годовой уровень осадков составляет 1000 мм и более, расположенных между 40о северной и 35о южной широты. На территории нашего государства зоны анкилостомидозов – Черноморское побережье Краснодарского края (в основном некатороз, в меньшей степени анкилостомоз).

В странах с умеренным климатом встречаются подземные очаги анкилостомоза – это глубокие шахты каменноугольной и горнорудной промышленности с постоянной для личинок анкилостом температурой и влажностью почвы.

Основные мероприятия общественной профилактики в зонах анкилостомидозов – это оздоровление населения через активное выявление больных и их лечение. Дезинвазия почвы на плантациях сельскохозяйственных культур производится с помощью хлорида калия, территории вблизи открытых туалетов, полы в шахтах – хлоридом натрия. Профилактика и меры в очаге. Борьба с анкилостомидозами проводится путем массовой плановой дегельминтизации, включающей в себя выявление и лечение больных, проведение санитарных мероприятий, соблюдение личной гигиены. В очагах анкилостомидозов не следует ходить босиком и лежать на земле. Почву, зараженную гельминтами, засыпают поваренной солью через каждые 10-15 дней.

Личная профилактика обеспечивается защитой пищи и воды от случайного попадания личинок, предохранение открытых участков кожи от контактов с почвой.

109.Trichinella spiralis. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика трихинеллеза

Trichinella spiralis (трихинелла) – возбудитель трихинеллеза, который относится к числу тяжелых болезней (рис.28).

Trichinella spiralis – мелкий червь

(самки 2,5 – 3,5 мм, самцы –1,1 мм). Это биогельминт, но цикл развития осуществляется без смены хозяев. В качестве дефинитивного и промежуточного хозяина выступает одна особь (человек, свинья, крыса, медведь и др.). В любой из них происходит один и тот же цикл развития, ни одна из стадий развития не выводится во внешнюю среду.

Рис. 40. Трихинелла Trichinella spiralis. 1– ротовое отверстие; 2 – женское половое отверстие; 3 – матка; 4 – анальное отверстие; 5 – клоака самца; 6 – половые придатки.

Инвазионной стадией для человека и любого другого хозяина является инкапсулированная личинка, которая находится в мышцах предыдущего хозяина, съеденного последующим. Для человека основной источник заражения – это мясо свиней, диких кабанов, медвежатина, обычная кулинарная термическая обработка которого не гарантирует гибели личинок.

В просвете кишечника, в основном тощей кишки, личинка освобождается от капсулы, зарывается в слизистую оболочку и через трое суток достигает половой зрелости (рис.29).

Человек или другой хозяин становится окончательным хозяином для гельминта.

После оплодотворения самки вновь проникают в слизистую кишечника и начинают выделять личинок на пятый день инвазии (яйцеживорождение

– из яиц личинки выходят еще в матке). Долгое время считалось, что самцы вскоре после копуляции погибают. Однако сейчас установлено, что

иногда они паразитируют в кишечнике дольше самок.
В течение всей жизни, а это	лимфатическую		систему,	а
около 50 дней, самка отрождает	позднее	в	кровеносную	и
до 2 тыс. личинок, после чего	разносятся	по всему организму
погибает. Личинки проникают	(так человек, как и любой другой
через стенку кишечника в	зараженный		организм

становится промежуточным хозяином). Спустя некоторое время личинки могут быть обнаружены в самых различных органах. Однако окончательно они задерживаются только в поперечнополосатой мускулатуре. Личинки начинают оседать в мышцах через 6–9 дней после инвазии.

Личинки первое время ведут себя беспокойно, что служит причиной мышечных болей. На 17–18 день после инвазии они успокаиваются, сворачиваются в спираль и через 3 недели становятся инвазионными.

В течение 2–3 месяцев вокруг личинокк формируется соединительнотканная капсула (рис. 30, 31). Она защищает организм хозяина от паразита и в то же время способствует нормальному существованию последнего, так как стенки капсулы прорастают кровеносными сосудами, через которые паразит получает питательные вещества и О2, а удаляет продукты обмена.

Начиная с шестого месяца, капсула объизвествляется. В такой капсуле личинки сохраняют жизнеспособность и инвазионность многие годы. Личинки предпочитают мускулатуру хорошо снабженную сетью кровеносных сосудов. Первые группы мышц, где личинки задерживаются и обнаруживается их наибольшее число, – это жевательные мышцы, мышцы языка, глазодвигательные мышцы, ножки диафрагмы, диафрагма. Далее межреберные мышцы, большие грудные, шейные, дельтовидные, икроножные и т.д. В гладких мышцах и сердечной мышце личинки не встречаются. Однако при тяжелых формах инвазии поражение миокарда наблюдается нередко и является основной причиной летальных исходов. Попадающие в миокард личинки трихинеллы обуславливают появление множества воспалительных очагов, но никогда там не задерживаются и не инкапсулируются. В других органах личинки также не развиваются. При резком снижении сопротивляемости организма, обусловленной разными причинами, продуцируемые самками личинки не начинают миграцию, а проникают в ворсинки слизистой, быстро развиваются, возвращаются в просвет кишечника, достигают стадии половой зрелости и отрождают новые поколения личинок. Такая своеобразная аутоинвазия приводит к резкому увеличению числа паразитов в кишечнике и

соответственно к усилению инвазии мышц. Медицинское значение этого феномена исключительно велико.

Для острого трихинеллеза характерна следующая триада симптомов: высокая температура (до 40°С), боли в пораженных мышцах и аллергический отек лица.

Основной метод лабораторной диагностики трихинеллеза – иммунодиагностика на основе серологических реакций. Внутрикожная аллергическая проба бывает положительной раньше серологических реакций и сохраняется длительное время (6–10 лет). Возможна диагностическая биопсия, для чего обычно берут участки дельтовидной мышцы.

Патогенное действие Trichinella spiralis обуславливается

-повреждением и раздражением слизистой тонкого кишечника во время пребывания там половозрелых гельмитов;

-интоксикацией мигрирующих личинок;

-разрушением мышечных волокон скелетных мышц при завершении миграции;

-мощной сенсибилизацией организма продуктами обмена и распада гибнущих паразитов.

Трихинеллез – антропозооноз с природной очаговостью. В настоящее время выделяют два типа очагов – природные и синантропные. Природные очаги (рис.32) поддерживаются дикими плотоядными и всеядными животными (волками, медведями, лисами, енотовидными собаками, барсуками, дикими кабанами).

Всегда в этих очагах присутствуют мышевидные грызуны, среди которых трихинеллез поддерживается благодаря каннибализму. Важную роль в распространении трихинеллы играют хищные птицы. На других континентах природные очаги включают хищников (леопардов, львов, гиен, шакалов).

Личинки трихинелл, оказавшиеся в почве после гибели хозяина, ещё некоторое время сохраняют инвазионность. Они могут быть проглочены и некоторыми беспозвоночными (личинками хищных мух, жуков, взрослыми хищными жуками). В пищеварительной системе этих факультативных хозяев личинка находится около недели и далее в пищевых цепях биоценозов эти насекомые становятся важным эпидемиологическим звеном в распространении паразитов. В Арктике циркуляцию трихинелл обеспечивают моржи, белые медведи, лисы, волки, песцы. Трихинеллёз встречается практически повсеместно, кроме Австралии, где за всю историю зарегистрированы единичные случаи заболевания.

Синантропные очаги в странах с умеренным климатом поддерживают свиньи, в меньшей степени крысы. Некипяченый корм для свиней, содержащий свиную требуху, является основным фактором передачи трихинелл. Крысы могут инвазироваться, поедая пищевые отходы, и вследствие каннибализма. Свиньи в свою очередь могут заражаться, поедая крыс. Человек, как компонент этого очага, – слепая ветвь. Заражается человек, употребляя продукты из свинины, в том числе бифштексы и сосиски. Трихинеллез у свиней встречается широко. В синантропном очаге могут заражаться и кошки, и собаки.

Циркуляция паразитов в очагах этих двух типов осуществляется в какой-то степени независимо и самостоятельно. Синантропные очаги, однако, постоянно пополняются за счет притока паразитов из природных очагов.

Трихинеллез на территории нашей страны распространен повсеместно. В зону стационарных очагов входит Северный Кавказ, Краснодарский край. Инвазия зарегистрирована у 56 видов млекопитающих.

Исследователи проблемы трихенеллеза установили, что у людей, заразившихся от свиного мяса, болезнь протекает с коротким инкубационным периодом, ярко выраженной клиникой и умеренными органными поражениями. При заражении от медвежьего мяса – длительный инкубационный период, умеренно выраженная клиника и тяжелые органные поражения.

Основой общественной профилактики трихинеллеза является

-обязательная трихинеллоскопия (рис.33) туш всех забиваемых свиней и туш убитых диких животных, мясо которых употребляется человеком в пищу;

-уничтожение (сжигание) всех пораженных трихенеллезом туш;

-систематическая дератизация в местах убоя и содержания свиней с последующим сжиганием трупов грызунов;

-разъяснительная беседа среди населения о недопустимости добавления в корм свиней требухи туш уже забитых животных.

Личная профилактика обеспечивается приобретением свиного мяса, прошедшего ветеринарный контроль.

Профилактика геогельминтозов сводится к гигиеническому воспитанию населения, трихинеллеза — к соблюдению правил кулинарной обработки мяса свиней, диких животных. При трансмиссивных биогельминтозах проводят борьбу с переносчиками возбудителей. Обязательными мероприятиями являются выявление и лечение больных; благоустройство жилых помещений, приусадебных участков; упорядочение коммунального хозяйства — водоснабжения, канализации, уборки

нечистот; повышение культуры огородничества и скотоводства в коллективных и индивидуальных хозяйствах.

Прогноз при кишечных нематодозах с массивной инвазией в случае несвоевременного лечения неблагоприятный, особенно у детей раннего возраста. Развитие осложнений при нематодозе ухудшает прогноз.

110.Filariidae: Wuchereria bancrofti et Brugia malaja. Систематика,

морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика вухерериоза и бругиоза.

Лимфатический филяриоз - Wuchereria bancrofti

Этим паразитом заражено примерно 100 млн. человек; широкое всесветное распространение, включая Южную Америку, Ценральную Африку, Средний Восток, Индию и Юго-Восточную Азию. Поражает лимфатическую систему, вызывая патологию, известную как слоновая болезнь - взрослый паразит вызывает разрушение лимфатической системы, приводящее к накоплению лимфы в конечностях, поражению и опуханию соединительной ткани.

Классическая слоновая болезнь - редкое последствие заражением Wuchereria bancrofti или двумя другими видами филароидных нематод. Чаще характеризуется как лимфатический филариозы, и наблюдается чаще, чем слоновая болезнь.

Жизненный цикл филярий.

Инфекционная личинка 3 стадии вносится в ранку при уккусе насекомоговектора - в зависимости от вида паразита это могут быть комары родов

Culex, Anopheline, Aedes, Mansonia. Из кожи личинка по сосудам периферической лимфатической системы перемещается в крупные сосуды, где и завершает развитие до взрослой половозрелой особи. Взрослые самцы тонкие и длинные, до 40-50 мм, около 0,1 мм диаметром; с гладкой кутикулой и закругленными концами тела. Самки - крупнее - 6-10 см длиной и до 0,3 мм диаметром.

Взрослые обычно локализуются вместе и обнаруживаются в приносящих сосудах лимфатической системы вблизи лимфатических узлов, преимущественно в нижней половине тела. Самки «живородящие» -

откладывают личинку на стадии «пре-личинки» в яйцевой оболочке (экзувии). Эти стадии называются микрофиляриями.

Самки отрождают микрофилярии (250 х 7 мкм) в окружающую лимфу. Большинство микрофилярий попадает затем в кровяное русло через грудной проток, откуда они могут попасть в комара и заразить его. Интересно, что в поведении микрофилярий наблюдается периодическая цикличность. Они появляются в периферической крови только во время, соответствующее обычному времени кровососания комаров, являющихся основными переносчиками. Когда отсутствуют в периферическом кровотоке, они уединяются во внутренних органах – особенно часто в капиллярном ложе легких. Там они неподвижно прижимаются к стенкам капилляров. Считается, что периодичность регулируется уровнем кислорода в крови и температурой тела. Понятно, зачем паразит выходит в периферический кровоток, но не понятно, зачем он из него уходит. Периодичность не связана с отрождением личинок.

Brugia malayi – жизненный цикл очень сходный с W.bancrofti, но это зоонозное заболевание, поражающее других животных, также как и человека. Промежуточные хозяева – комары родов Culex, , Aedes, Mansonia. Симптомы заболевания те же, но слоновая болезнь, если проявляется, то преимущественно на дистальных концах рук и ног. Для этого паразита характерна субпериодичность – менее четко выраженная периодичность; что наблюдается иногда в некоторых географических вариететах W.bancrofti.

112.Dracunculus medinensis. Систематика, морфология, цикл развития, патогенное действие, диагностика и профилактика дракункулеза

Ришта (Dracunculus medinensis) – возбудитель дракункулёза.

Дракункулёз известен в странах Востока под разными названиями: ришта, т.е. шнур (название болезни и возбудителя), - в Иране, нору, в Индии, иркал-хыблы (нитчатая вена) – в арабских странах.

Первое описание этого заболевания дал Авиценна. В 1843 г. русский путешественник И. В. Хануков, посетивший Бухару, описал дракункулёз и метод его лечения табибами. Цикл развития ришты изучен русским зоологом и путешественником А. П. Федченко

(1868-1871гг.).

Географическое распространение.Ирак, Индия, тропическая Африка и ряд других стран. В нашей стране очагом дракункулеза была старая Бухара.

Морфологические особенности.Нитевидная самка достигает в длину 30-150 см при толщине 1-1,7 мм. Длина самца 12-29 см, толщина 0,4 мм. Жизненный цикл осуществляется со сменой хозяев. Окончательный хозяин – человек, иногда собака, промежуточный – циклоп.

Находясь в подкожной клетчатке окончательного хозяина, ришта вызывает образование нарывов. Самки паразита являются живородящими. Локализуясь в области суставов, самка при обмывании язвы водой отраждают множество личинок, выбрасываемых струёй. Дальнейшее развитие личинок проходит в водоёме в том случае, если они проглатываются циклопом. В теле циклопа идёт дальнейшее развитие с образованием личинок

– микрофилярии. Использование загрязнённой сырой воды приводит к проглатыванию окончательным хозяином циклопа, поражённого микрофиляриями. В желудке окончательного хозяина циклоп переваривается, а микрофилярии ришты прободают стенку кишечника, попадая в подкожную клетчатку, где и происходит развитие половозрелой особи примерно через год.

Патогенное значение и профилактика.Паразитирование ришты вызывает зуд, затвердение в местах локализации паразита. У больного развивается неподвижность суставов, язвы болезненны, возможно, подключение вторичной инфекции. В поздней фазе заболевания при наличии хорошо заметных извитых валиков под кожей в местах локализации паразита может быть поставлен диагноз дракункулёз.

Профилактика. В очагах дракункулёза нельзя использовать сырую питьевую воду. Общественная профилактика заключается в охране мест водоснабжения, запрещении купания в них, благоустройстве населённых мест водопроводами.

113.Общая характеристика типа Arthropoda. Классификация.

Членистоногие – самый богатый видами тип животного мира (рис. 1). Различные виды этих животных распространены от арктических и антарктических побережий до тропиков и пустынь. Членистоногие имеют огромное значение в жизни природы. Они населяют моря, пресноводные водоемы, сушу и воздух. Служат пищей для других животных и, в свою очередь, питаются растениями, животными или паразитируют в них, или, наконец, питаются разлагающимися органическими веществами.

Среди членистоногих много растительноядных видов, сапрофагов, некрофагов, копрофагов, хищников, паразитов и сверхпаразитов. Многие обитатели водоемов имеют большое значение как биофильтраторы, почвообитающие виды участвуют в процессах почвообразования и т.п. Появляясь временами в несметных количествах, они могут изменить растительный ландшафт и фауну местности.

Многообразно значение членистоногих и в жизни человека. Для сельского хозяйства особенно велико значение насекомых-вредителей полевых и огородных культур. Не меньше и положительная роль насекомых как опылителей цветковых растений. К видам, специально разводимым человеком, относятся медоносная пчела и производитель естественного шелка – бабочка тутовый шелкопряд.

Для врача членистоногие имеют исключительно большое теоретическое и практическое значение. Они могут быть:

ядовитыми животными для человека (пауки, скорпионы);

возбудителями заболеваний – арахнозов (чесоточный зудень) и энтомозов, (лобковая вошь, личинки вольфартовой мухи);

переносчиками возбудителей заболеваний (клещи, блохи);

природными резервуарами возбудителей ряда инфекций (клещи);

хозяевами для паразитов (собачья блоха – промежуточный хозяин для тыквовидного цепня – Dipylidium caninum, а самка малярийного комара рода Anopheles – окончательный хозяин для малярийного плазмодия, муха цеце – беспозвоночный хозяин для трипаносом –

Trypanosoma brucei);

источниками инфицирования, например, фаланги, кусая человека, вносят в рану множество бактерий, находящихся на их хелицерах. Важнейшие виды членистоногих, имеющих медицинское значение, относятся к паукообразным и насекомым. Их изучение составляет содержание одного из разделов паразитологии, а именно – медицинской арахноэнтомологии. Большой вклад в развитие этой области знания

внесен трудами академика Е. Н. Павловского и его школы.

Павловский Евгений Никанорович (1884-1965)

– советский зоолог, основоположник школы советских паразитологов. Академик АН СССР и АМН СССР. Организатор более 100 паразитологических экспедиций преимущественно в районы Средней Азии и Дальнего Востока. Изучал в основном ядовитых и кровососущих членистоногих –

переносчиков заболеваний. Вместе со своими коллегами и учениками разработал учение о трансмиссивных болезнях и их природных очагах. Возбудители этих болезней передаются из внешней среды или от одного организма к другому животными-переносчиками (чаще всего насекомыми и клещами). Изучение природных очагов клещевого возвратного тифа, весенне-летнего энцефалита и других тяжелых болезней позволило разработать эффективные мероприятия по борьбе с трансмиссивными болезнями (выявление и уничтожение или обеззараживание природных очагов, уничтожение переносчиков болезней). Основные труды посвящены вопросам краевой и ландшафтной паразитологии, циклам развития ряда паразитов, патогенезу глистных инвазий, фауне гнуса и методам борьбы с ним.

Значение членистоногих как переносчиков возбудителей заболеваний человека и животных больше, чем роль их как паразитов, поскольку вред, приносимый этими болезнями человеку, огромен.

Болезни, передаваемые через переносчиков-членистоногих, называются

трансмиссивными.

Специфические переносчики – это насекомые или клещи, в теле которых возбудитель проходит определенный цикл развития и/или размножается, например, малярийные плазмодии в теле комара.

Трансовариальная передача возбудителя – передача возбудителя через яйца потомству (у клещей).

Трансфазовая передача возбудителя – возбудитель сохраняется и передается от преимагинальной фазы в имаго.

Механические переносчики – представители членистоногих, в теле которых возбудитель не развивается и не размножается, например, тараканы, мухи.

Один и тот же переносчик может быть специфическим переносчиком одной инфекции и механическим переносчиком другой. Например, комары рода Anopheles являются специфическими переносчиками малярии и механическими – туляремии или вирусных инфекций.

Рис. 2. Структура очага для трансмиссивного природноочагового заболевания – лейшманиоза: 1 – возбудитель (лейшмании), 2 – животныерезервуары (грызуны), 3 – переносчик (москит).

Согласно учению Е.Н. Павловского, природно-очаговые заболевания –

это большая группа паразитарных и инфекционных заболеваний, характеризующаяся природной очаговостью. Для них характерны следующие признаки: 1) возбудители циркулируют в природе от одного животного к другому независимо от человека; 2) резервуаром возбудителя служат дикие животные; 3) болезни распространены не повсеместно, а на ограниченной территории с определенным ландшафтом, климатическими факторами и биоценозами.

Компонентами природного очага являются:

возбудитель;

восприимчивые к возбудителю животные – резервуры:

соответствующий комплекс природно-климатичес-ких условий, в

котором существует данный биогеоценоз.

Особую группу природно-очаговых заболеваний составляют трансмиссивные болезни, такие как лейшманиоз (рис. 2), трипаносомоз, клещевой энцефалит и т.д. Поэтому обязательным компонентом природного очага трансмиссивного заболевания является также наличие переносчика.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ЧЛЕНИСТОНОГИЕ Членистоногие – самый многочисленный (по разным данным, он

объединяет от 1,5 до 3,5 млн. видов) тип царства Животные (рис. 3), представленный сегментированными высшими беспозвоночными.

Как все высшие многоклеточные, они имеют двустороннюю

(билатеральную) симметрию тела, развиваются из трёх зародышевых листков.

Происхождение. Далекими предками членистоногих были примитивные морские кольчатые черви. Учёные до сих пор не установили, произошли все членистоногие от общего предка, или каждая группа животных этого типа произошла независимо от других групп.

Членистоногие имеют много общих черт с кольчатыми червями, но в связи с более поздним появлением в процессе эволюции у них появляются новые прогрессивные морфофункциональные признаки, резко повысившие уровень их организации (табл. 1).

Общие признаки членистоногих		Новые прогрессивные признаки
	с кольчатыми червями	членистоногих – АРОМОРФОЗЫ
	Трехслойность;	 Гетерономная (неравнозначная)
	Двусторонняя симметрия	сегментация тела → формирование
тела;		отделов тела
	Сегментация тела;	= голова + грудь + брюшко,

 Наличие полости тела, но у		= головогрудь + брюшко;
членистоногих она смешанная –		 Суставные, членистые конечности,
миксоцель, заполненная		устроенные по принципу рычага;
гемолимфой;		 Поперечнополосатая мускулатура;
	Нервная система узлового	 Хитинизированная кутикула как
типа: окологлоточное кольцо и		наружный скелет и защитный покров
брюшная нервная цепочка;		тела;
	Хорошо развитые органы	 Гуморальная регуляция (гормоны) →
чувств;		линька, половое размножение
	Выделительная система:	осуществляется под контролем высокого
метанефридии в		уровня гормонов в крови;
видоизмененном виде –		 Пищеварительная система:
зеленые железы у ракообразных		1) ротовой аппарат;
и коксальные железы у		2) сложная пищеварительная
паукообразных		железа – гепатопанкреас;
		 Дыхательная система: наземные органы
		дыхания – легкие и трахеи;
		 Кровеносная система: сердце на
		спинной стороне тела

Систематика (рис. 4). Тип

Членистоногие		подразделяется
на	четыре	подтипа:

Трилобитообразные

(Trilobitomorpha),

Жабернодышащие (Branchiata), Хелицеровые (Chelicerata) и Трахейнодышащие (Tracheata).

		Тип Членистоногие – Arthropodа
	ПодтипТрило-	Подтип Жабер-	Подтип	Подтип
	битообразные –	нодышащие –	Хелицеровые –	Трахейнодышащ
	Trilobitomorpha	Branchiata	Chelicerata	– Tracheata
	Класс	Класс	Класс
	Трилобиты –			Класс Насекомы
		Ракообразные –	Паукообразные
	Trilobita			Insecta
		Crustacea	– Arachnoidea
	(вымершие)
		Подкласс Низшие	Отряд Фаланги	Отряд Двукры
		ракообразные	– Solifugae	– Diptera
		(дафнии,	Отряд Скорпио-	Отряд Блохи
		циклопы,
		диаптомусы и др.)	ны – Scorpiones	Aphaniptera
			Отряд Пауки –	Отряд Вши
		Подкласс Высшие	Aranei	Anoplura
		ракообразные	Отряд Клещи –	ОтрядТаракан
		(раки, крабы,
			Acarina	Blattoidea
		креветки и др.)

Рис. 4. Классификация членистоногих.

Трилобитообразные (рис. 5) представлены единственным вымершим классом трилобиты (Trilobita), появившимся ещё в начале кембрия. Это были морские животные длиной 0,5-70 см с обособленными головой, туловищем и хвостом. В палеозое трилобиты были одной из основных морских групп животных (тысячи видов), однако в середине Пермского периода вымерли.

Три современных наиболее важных, многочисленных и разнообразных класса – это Ракообразные, Паукообразные и Насекомые. Особенным разнообразием отличается класс насекомых, который составляет более 90% всех известных видов членистоногих.

Ископаемые ракообразные известны с кембрийского периода (около 450 млн. лет назад). Многочисленные насекомые появились более 340 млн. лет назад. Почти полное отсутствие конкуренции привело к возникновению большого разнообразия этих животных и позволило им приспособиться к обитанию во всех средах жизни.

Среды обитания членистоногих – это не только морские и пресные водоемы, но и наземная поверхность, почва и воздушная среда. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Характерные черты организации членистоногих следующие:

Членистоногим присуща гетерономность сегментации. Вместо гомономных, равнозначащих сегментов большинства кольчатых червей сегменты Arthropoda обладают различным строением в разных участках тела. Группы сходных сегментов выделяются в особые отделы тела (тагмы). Чаще всего различают три отдела тела: голову, грудь и брюшко.

Сегменты в пределах тагм, так же как и сами тагмы, могут сливаться друг с другом. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью в головогрудь (рис. 6). На голове размещаются рот и органы чувств. Грудь выполняет в основном двигательную функцию, в брюшке заключена большая часть внутренних органов.

Покровы тела – многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Затвердение кутикулы обусловлено тем, что хитин может быть пропитан углекислым кальцием (у ракообразных и многоножек) или инкрустирован задубленными белками (у паукообразных и насекомых). Хитиновый покров образует твердый наружный панцирь, защищающий тело членистоногих от механических повреждений. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц (рис. 7), что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей.

Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой. Старая кутикула периодически

отстает от тела, а кожным эпителием выделяется новая очень мягкая кутикула; при этом старая кутикула лопается, и животное вылезает из нее, оставляя пустой чехол. В тот короткий период, пока новая кутикула мягка, размеры тела животного быстро увеличиваются. После затвердения кутикулы, на что уходит от нескольких часов до нескольких дней, животное сохраняет приобретенные им размеры до следующей линьки. Раки линяют в течение всей жизни. Насекомые – только в личиночном состоянии. Размеры взрослых насекомых постоянны.

Мускулатура: у членистоногих отсутствует кожно-мускульный мешок. При этом гладкая мышечная ткань замещается поперечнополосатой, которая обладает большей силой и частотой сокращений. Мышцы в соответствии с выполняемыми функциями распадаются на мышечные пучки, прикрепляющиеся изнутри к элементам наружного скелета или к его выростам и подобным образованиям. Мускульные волокна не составляют сплошного слоя, а образуют отдельные мышцы, приводящие в движение тот или иной орган. Этим достигается большое разнообразие движений тела.

Конечности членистые, т. е. состоят из нескольких сегментов (отсюда название типа). Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Функции конечностей разнообразны. Ноги груди и брюшка обычно несут локомоторную функцию (ходильные и плавательные ноги); некоторые из брюшных ножек могут превратиться в копулятивные органы (половые ножки). Выросты конечностей грудных сегментов служат у ракообразных органами дыхания – жабрами. Передние конечности головы – антеннулы и антенны – несут на себе органы чувств (осязательные щетинки, органы обоняния и равновесия). Конечности, окружающие ротовое отверстие, служат для захвата и перетирания пищи (верхние и нижние челюсти, ногочелюсти и т. п.). У представителей разных классов число пар ходильных ног неодинаково. Насекомые имеют три пары ног, паукообразные – четыре, ракообразные

– пять пар и более.

Полость тела смешанная (миксоцель), т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.

Пищеварительная система открытого типа, имеет три отдела (рис. 8): передний, средний и задний. Передняя и задняя кишки эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Передняя кишка подразделяется на отделы: рот, глотку, зоб,

жевательный желудок. Энтодермальная средняя кишка служит для переваривания и всасывания пищи. От нее нередко отходят трубчатые ответвления, функционирующие как пищеварительные железы. Прогрессивной чертой в строении пищеварительной системы является появление крупных пищеварительных желез (слюнные железы и гепатопанкреас – сложная пищеварительная железа, совмещающая функции печени и поджелудочной железы), ускоряющих процесс пищеварения, и челюстного аппарата, видоизменения которого позволяют питаться различной по консистенции пищей.

Кровеносная система членистоногих имеет две отличительные от кольчатых червей особенности. Для членистоногих характерно появление пульсирующего органа – однокамерного или многокамерного сердца,

расположенного на спинной стороне тела (рис. 8). Однако кровеносная система в связи с редукцией целома становится незамкнутой: гемолимфа (смесь крови с полостной жидкостью) лишь часть своего пути проходит по кровеносным сосудам, другую часть пути она движется по лакунам, синусам и даже по полости тела, откуда вновь поступает в сердце.

Гемолимфа из сердца поступает в аорту и артерии, из которых изливается в полость тела и омывает внутренние органы. Обогащаясь в органах дыхания кислородом, она возвращается в околосердечную сумку, откуда поступает в полость сердца. Кровь поступает в сердце через прикрытые клапанами боковые отверстия (остии).

Органы дыхания отличаются у членистоногих большим разнообразием. У первичноводных форм они представлены жабрами, а у наземных – лёгкими или трахеями. Жабры и лёгкие представляют собой производные конечностей. Трахеи – органы дыхания насекомых и паукообразных, по-видимому, независимо возникшие у этих групп при переходе к наземному образу жизни. Имеют эктодермальное происхождение. Трахеи – тонкие, обычно ветвящиеся трубочки с тонкой хитиновой выстилкой, укрепленной более толстыми хитиновыми кольцами. Наружу открываются парными отверстиями – дыхальцами, которые у некоторых насекомых имеют сложный запирательный аппарат, позволяющий регулировать потерю влаги при дыхании. У большинства членистоногих дыхальца расположены на брюшных сегментах. Трахеи паукообразных обычно не сливаются и ветвятся относительно слабо, кислород через их стенки поступает в гемолимфу. У насекомых трахеи обычно сливаются, а их тонкие веточки заходят внутрь отдельных клеток, доставляя кислород к клеткам без участия гемолимфы.

У мелких животных газообмен осуществляется всей поверхностью тела.

Органы выделения представлены или видоизмененными метанефридиями (рис. 9), развивающимися лишь в одном из сегментов тела. Их наружные протоки открываются у основания антенн, челюстей или конечностей груди (антеннальные и максиллярные «зеленые железы» ракообразных или коксальные железы паукообразных).

Рис. 9. «Зеленые железы» ракообразных (слева): 1 – целомический мешочек; 2 – «зелёный канал»; 3 – промежуточный канал; 4 – «белый канал»; 5 – мочевой пузырь; 6 – выводной проток; 7 – наружное отверстие железы у основания антенн или челюстей. Коксальные железы паукообразных (справа): 1 – основания ходильных ног; 2 – трахейный ствол; 3 – выделительное отверстие; 4 – выводной канал железы; 5 – стигма (дыхальце); 6 – резервуар железы (мочевой пузырь).

У большинства наземных членистоногих органы выделения представлены системой экскреторных трубок, лежащих в полости тела и открывающихся в кишечник (мальпигиевы сосуды).

Рис 10. Выделительная система черного таракана: 1 – мальпигиевы сосуды; 2 и 3 – отделы передней кишки; 4 – средняя кишка; 5 – слепые придатки средней кишки; 6 и 7 – отделы задней кишки.

Мальпигиевы сосуды (рис. 10) имеют энтодермальное происхождение и

представляют собой слепо замкнутые на концах, обращённых в полость тела, трубки, открывающиеся на границе между средней и задней кишками. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них – в заднюю кишку.

Нервная система примитивных членистоногих подобна нервной системе кольчатых червей и состоит из окологлоточных нервных узлов,

окологлоточных коннектив (нервного кольца) и брюшной нервной цепочки. Брюшная цепочка в типичных случаях метамерна. В каждом сегменте находится парный нервный узел, иннервирующий органы данного сегмента. У многих форм метамерия нарушается, происходит уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг

сдругом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии – «мозг», которые разделены на три отдела (рис. 11): передний – протоцеребрум (зрительный мозг), средний – дейтоцеребрум (обонятельный мозг), задний – тритоцеребрум (связан с остальными видами чувствительности). В переднем отделе имеются особые грибовидные, или стебельчатые, тела, служащие высшим отделом головного мозга насекомых и центром условнорефлекторной деятельности. Исследования А.А. Заварзина (1886-1945) показали, что головной мозг насекомых по сложности строения не уступает мозгу низших позвоночных, в частности, рыб и земноводных.

Высокий уровень развития нервной системы обусловливает сложное поведение этих животных, основу которого составляют различные инстинкты. Инстинкт – это сложная цепь наследственно закрепленных (врожденных) рефлексов – ответов на воздействия внешней среды. Примерами инстинктивного поведения у многих членистоногих являются забота о потомстве, отпугивание врагов, охрана своего гнезда. Инстинктивное поведение особенно ярко проявляется у пчел, муравьев, пауков. Инстинкты выработались у животных в процессе эволюции. Они передаются по наследству из поколения в поколение. Примером может служить материнский инстинкт земляной осы – сфекса. Перед откладкой яиц самка осы вылетает на охоту; она находит полевого сверчка, вступает

сним в борьбу и наносит жалом уколы в нервные узлы грудных сегментов, парализуя добычу. Затем оса вырывает в земле норку, затаскивает в нее сверчка и откладывает на него яйца. Таким путем потомство обеспечивается пищей в виде живого парализованного сверчка.

Еще сложнее инстинкты насекомых, живущих сообществами: пчел, муравьев, термитов. По сложности форм поведения они не уступают низшим позвоночным. В последнее время было доказано, что в нервной деятельности насекомых значительную роль играют условные рефлексы. У пчел они легко вырабатываются на окраску и запахи цветов, на форму

предметов, окружающих улей. Условные рефлексы помогают пчелам находить пищу и ориентироваться на местности.

Органы чувств членистоногих разнообразны и развиты хорошо. Они представлены органами обоняния, осязания, вкуса, зрения, равновесия, а у некоторых и слуха.

У одних есть сложные фасеточные глаза, у других – простые глазки, у третьих – и те, и другие (рис. 12). Фасеточный глаз состоит из множества маленьких «глазков» и дает мозаичное изображение, складывающееся из большого числа отдельных точек.

У ряда членистоногих хороший слух. Они воспринимают звуковые сигналы тонкими слуховыми волосками, расположенными на поверхности тела и конечностях.

Для членистоногих характерна удивительная способность воспринимать запахи – растворенные в воде или присутствующие в воздухе особые вещества, иногда находящиеся от животного на большом расстоянии.

Всем членистоногим присуще осязание. Осязательную функцию выполняют усики и многочисленные волоски на поверхности тела.

У членистоногих имеются эндокринные органы, регулирующие процессы жизнедеятельности, роста, развития, линьки.

Половая система, размножение и развитие. Членистоногие обладают только половым способом размножения. У отдельных представителей размножение с оплодотворением чередуется с партеногенезом.

Большинство видов раздельнополые, но некоторые виды, ведущие неподвижный (например, усоногие ракообразные) или паразитический (например, равноногие ракообразные) образ жизни, – гермафродиты. Многим раздельнополым свойственен половой диморфизм. Самцы и самки имеют одну пару половых желез. С половыми протоками у самцов связаны придаточные органы: семенной пузырек и простата; у самок – семяприемник. У самцов часто имеется наружный совокупительный аппарат, у самок иногда образуется особый яйцеклад, служащий для откладки оплодотворенных яиц. Наружные части полового аппарата членистоногих в эволюции развились за счет конечностей брюшка – половых ножек.

Оплодотворение у членистоногих бывает наружным или внутренним. При наружном оплодотворении самка откладывает яйца в воду, а самец туда же выводит семенную жидкость. У членистоногих, обитающих на поверхности суши, оплодотворение внутреннее: самцы вводят семенную жидкость непосредственно в половые отверстия самок. Оплодотворение

Рис 13. Полный метаморфоз на примере развития жуков и бабочек:

1 – яйцо, 2 – личинка, 3 – куколка, 4 – имаго.

Такой цикл развития называют

полным превращением (метаморфозом): яйцо →

происходит внутри материнского организма в защищенных от высыхания условиях.

Постэмбриональное развитие у некоторых прямое. Развитие большинства членистоногих сопровождается сложными превращениями. Из яйца выходит непохожая на взрослую особь личинка. Она активно питается и затем превращается в куколку. Из куколки появляется взрослая особь.

личинка → куколка → имаго (взрослая особь). К насекомым с полным превращением относятся, например, отряды: Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые и др. (рис. 13).

У насекомых с неполным

превращением (метаморфозом): яйцо → личинка → имаго (взрослая особь) стадия куколки отсутствует, из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое, но крылья и половые железы недоразвиты. Личинки несколько раз линяют, и после последней линьки появляются крылатые взрослые насекомые.

К насекомым с неполным превращением относятся, например, отряды: Таракановые (рис. 14), Стрекозы, Прямокрылые, Клопы и другие.

114.Общая характеристика класса Arachnoidea. Систематика

Паукообразные – первые наземные животные, освоившие в силурийском периоде сушу и перешедшие на воздушное дыхание.

Систематика. Современные паукообразные делятся на 9 отрядов: пауки

(Aranei), клещи (Acarina), скорпионы (Scorрiones), сенокосцы (Phalangida, или Opiliones), ложноскорпионы (Chelonethida), сольпуги (Solifugae),

жгутоногие (Pedipalpida), рицинулеи (Ricinulei) и щупальцеходные (Microthelyphonida), но медицинское значение имеют следующие:

Сольпуги (фаланги);

Скорпионы;

Пауки;

Клещи.

Численность: известно около 60 тыс. видов паукообразных.

Среды обитания (рис. 15). Почти все паукообразные живут на суше, в почве, норах, среди растительных остатков, на растениях, паразитируют на животных и человеке. Сравнительно немного видов обитает в пресных водоемах (например, водяной паук серебрянка).

Образ жизни: дневной или ночной.

Морфология: тело состоит чаще всего из двух отделов – головогруди и брюшка. Оба отдела у разных видов сегментированы по-разному, у некоторых представителей отделы тела слиты воедино и несегментированы (клещи).

На ГОЛОВОГРУДИ располагаются органы чувств и конечности.

Глаза простые (от 1 до 6 пар).

Усики не развиты.

Характерное строение и распределение конечностей. Передняя пара конечностей головогруди расположена впереди рта и называется хелицерами. Обычно это мощные крючки, служащие для захвата и умерщвления добычи (рис. 16). Вторая пара конечностей – ногочелюсти, или педипальпы. У одних видов они выполняют функцию ротовых конечностей, у других служат локомоторными органами. На грудной части головогруди находятся всегда 4 пары ходильных ног.

Рис 16. Ротовой аппарат клещей (слева): 1 – гипостом, 2 – крючья хелицер, 3 – педипальпа, 4 – футляр хелицер; ротовой аппарат пауков (справа): 1 – коготь хелицеры, 2 – основной членик хелицеры, 3 – педипальпа, 4 – жевательный вырост основного членика педипальпы, 5

– основной членик ходильной ноги, 6 – ядовитая железа.

БРЮШКО часто несет различные парные придатки (паутинные бородавки, гребешки у скорпионов, органы наружного полового аппарата и др.), рассматриваемые как сильно измененные конечности. Настоящих конечностей на брюшке нет, они редуцированы.

Покровы паукообразных представлены хитиновой кутикулой, являющейся производной гиподермы. Внешний слой кутикулы представляет собой липопротеиновый слой. Данный слой очень хорошо предохраняет от потери влаги при испарении. В связи с этим паукообразные смогли стать настоящей наземной группой и расселиться в самых засушливых районах земли.

Также производными гиподермы являются ядовитые железы хелицер пауков и ядовитой иглы скорпионов, паутинные железы пауков, ложноскорпионов и некоторых клещей.

Пищеварительная система, как у всех членистоногих, подразделяется на три отдела: передний, средний и задний (рис. 17). Ротовые аппараты различные, в зависимости от способа питания. В среднюю кишку открываются протоки пищеварительной железы, совмещающей функции печени и поджелудочной железы.

Дыхательная система. В связи с наземным образом жизни у паукообразных развились органы атмосферного дыхания. Они представлены или листовидными легкими, или трахеями, или же сочетанием легких и трахей (рис. 17). Легочные мешки считаются более древним образованием, чем трахеи.

Легкие в количестве одной или двух пар находятся под вентральными покровами брюшка. Каждое из них открывается наружу щелевидным отверстием, а внутри перегорожено пластинками, в которых циркулирует кровь. Здесь она насыщается кислородом и доставляет его тканям.

Трахеи представляют собой систему ветвящихся воздухоносных трубок. Они начинаются дыхательными отверстиями, или дыхальцами, ведущими в главные трахейные стволы.

Кровеносная система незамкнутого типа, состоит из сердца и отходящих от него кровеносных сосудов (рис. 17). Сердце расположено в спинной части головогруди и снабжено клапанами. Кровеносная система развита лучше у видов с легочным дыханием. У некоторых мелких видов клещей сердце редуцируется.

Органы выделения в ряде случаев представлены видоизмененными метанефридиями (коксальными железами), открывающимися у основания 1-3-й пар ходильных ног. Они состоят из целомического мешочка и извитого канальца, иногда расширяющегося и образующего мочевой пузырь. Чаще встречается особый тип органов выделения – так

называемые мальпигиевы сосуды. У паукообразных это одна или несколько пар тонких трубок, расположенных в полости тела и открывающихся в кишечник. Продукты выделения поступают в них осмотическим путем и выводятся в заднюю кишку.

Нервная система, как и у всех членистоногих, состоит из головного мозга (надглоточного нервного узла), окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки, узлы которой часто сливаются друг с другом. Так, например, у скорпионов все ганглии грудных сегментов слиты в один крупный узел, за которым следует цепочка из 7 ганглиев брюшка. У пауков все ганглии цепочки слиты в единый узел.

Органы чувств. Глаза простые, их бывает от 2 до 12. Чувствительные волоски на конечностях и поверхности туловища воспринимают механические и осязательные раздражения. В небольших щелях кутикулы находятся рецепторы химического чувства.

Половая система. Паукообразные – раздельнополые животные. Половой диморфизм выражен очень резко. Самец обычно значительно меньше самки. Вместо наружного оплодотворения у них развивается внутреннее оплодотворение, сопровождаемое в одних случаях передачей от самца к самке сперматофора или в других случаях – копуляцией. Сперматофор представляет собой выделяемый самцом «пакет» с семенной жидкостью. Большинство паукообразных откладывают яйца, но у некоторых скорпионов, ложноскорпионов и клещей наблюдается живорождение. У большинства паукообразных развитие прямое, у клещей – с метаморфозом: из яйца выходит личинка с тремя парами ног.

115.Отряды Scorpiones, Aranei, Solpugidae, Acarina. Систематика,

морфология, представители, медицинское значение.

ОТРЯД: ФАЛАНГИ (СОЛЬПУГИ)

SOLIFUGAE

Численность: около 600 видов.

Географическое распространение: страны с засушливым жарким климатом.

Размеры: до 7 см.

Окраска: пестрая, беловато-желтая. Тело состоит из 2 отделов:

•головогрудь в передней части не сегментирована, в задней –

3 сегмента;

•брюшко состоит из 10 сегментов.

Головогрудь несет глаза, ротовой аппарат и ходильные ноги:

• ротовой аппарат представлен хелицерами и педипальпами. Мощные клешневидные хелицеры (рис. 18) разрезают мышей, птиц, ящериц на куски. Затем сольпуги эти куски съедают.

Педипальпы имеют вид ходильных ног, вследствие чего сольпуги производят впечатление десятиногих животных (рис. 18). Педипальпы служат как щупальца и орган передвижения.

• 4 пары ходильных ног.

Передние конечности тонкие и короткие → выполняют функцию осязания.

Задние конечности длинные → участвуют в передвижении.

Всё тело и конечности покрыты волосками и щетинками, поэтому фаланги напоминают крупных волосатых пауков.

Образ жизни: ночной.

Дыхание: трахейное.

Размножение: ▪ оплодотворение наружно-внутреннее: самцы вкладывают пакеты со спермой – сперматофоры – в половое отверстие самок при помощи педипальп;

▪самка откладывает яйца в норку;

▪развитие прямое: яйцо → маленькая сольпуга;

▪характерна забота о потомстве.

Медицинское значение. При нападении на человека сольпуга прокусывает его кожу и механически инфицирует ранку загрязненными хелицерами. При укусе ощущается острая боль, укушенное место воспаляется и опухает.

Ранее предпринимались попытки отыскать у сольпуг ядовитые железы, однако они кончились неудачей, ядовитых желез у них нет. Последствия укуса вызываются внесением инфекции. Наиболее агрессивны сольпуги весной, в период размножения.

ОТРЯД: СКОРПИОНЫ

SCORPIONES

Численность скорпионов: около 700 видов, относящихся примерно к 70 родам и 6 семействам (в России 15 видов).

Географическое распространение. Скорпионы живут в странах с теплым или жарким климатом, причем встречаются в самых различных местах обитания, от влажных лесов и литорали морских побережий до бесплодных каменистых местностей и песчаных пустынь:

▪в засушливых местах (ксерофильные формы);

▪во влажных местах (гигрофильные формы).

Некоторые виды найдены в горах на высоте 3-4 тысяч метров над уровнем моря.

Размеры: 5-10 см (тропические формы до 20 см).

Тело: несегментированная головогрудь и брюшко, состоящее из 13

сегментов (рис. 19).

Рис 19. Отделы тела скорпиона.

Во внешнем облике наиболее характерны крупные педипальпы с клешнями и членистая гибкая метасома ("хвост") с ядовитым аппаратом на конце (рис. 20).

Головогрудной щит цельный, на нем имеется пара более крупных срединных глаз и до 5 пар мелких боковых.

Ротовой аппарат представлен 2 парами придатков: хелицерами и педипальпами.

▪ Педипальпы снабжены клешнями → служат для захвата пищи. На тазиках педипальп и двух передних пар ног имеются жевательные отростки, направленные ко рту. Хелицеры короткие и заканчиваются небольшими клешнями.

▪ Ходильных ног 4 пары.

Брюшко широким основанием примыкает к головогруди, предполовой (7- й) сегмент атрофирован. Передний отдел брюшка (мезосома) более широкий, его сегменты имеют обособленные тергиты и стерниты. Стенка каждого сегмента состоит из двух полуколец, спинного – тергита и брюшного – стернита. Видоизмененные брюшные конечности представлены полным набором (рис. 21): половые крышечки – на 8 сегменте, гребневидные органы – на 9, легочные мешки – на 10-13. Сегменты заднего отдела (метасомы) узкие цилиндрические. Метасома заканчивается вздутым хвостовым члеником, в нем помещается ядовитая железа, проток которой открывается на конце кривого острого жала. Щитки туловища и членики конечностей образованы очень твердой кутикулой, часто имеющей ребристую или бугорчатую структуру.

Образ жизни: ночной. Днем прячутся в камнях, в щелях, в трещинах почвы.

Охота. Скорпион выходит на охоту ночью и особенно активен в жаркое время. Он медленно идет с поднятым "хвостом", выставив вперед полусогнутые педипальпы с приоткрытыми клешнями (рис. 22). Он передвигается ощупью, главную роль при этом играют торчащие осязательные волоски (трихоботрии) педипальп. Скорпион очень чутко реагирует на прикосновение к подвижному объекту и либо схватывает

его, если это подходящая добыча, либо отступает, принимая угрожающую позу: он круто загибает "хвост" над головогрудью и размахивает им из стороны в сторону.

Добыча схватывается клешнями педипальп и подводится к хелицерам. Если она невелика, то сразу же разминается хелицерами, и содержимое поглощается. Если добыча оказывает сопротивление, скорпион жалит ее один или несколько раз, обездвиживая и убивая ядом. Скорпионы питаются живой добычей, объекты охоты очень разнообразны: пауки, сенокосцы, многоножки, различные насекомые и их личинки, известны случаи поедания мелких ящериц и даже мышат. .

Скорпионы могут очень долго голодать, их можно сохранять без пищи по несколько месяцев, известны случаи голодания до полутора лет. Большинство видов, вероятно, всю жизнь обходится без воды, но некоторые обитатели влажных тропических лесов пьют воду. При совместном содержании в небольших садках скорпион нередко поедает собрата (каннибализм).

Дыхание: легочное.

Размножение скорпионов своеобразно. Спариванию предшествует "брачная прогулка". Самец и самка сцепляются клешнями и, подняв вертикально "хвосты", в течение многих часов и даже дней ходят вместе. Обычно самец, пятясь, влечет за собой более пассивную самку. Затем происходит копуляция. При этом особи прячутся в какое-либо укрытие, которое самец, не отпуская самку, быстро расчищает с помощью ног и "хвоста". Оплодотворение сперматофорное. Особи соприкасаются вентральными сторонами передних отделов брюшка, и самец вводит пакеты со сперматозоидами в половые пути самки, а затем выделяет особый секрет, которым заклеивается половое отверстие самки. Считают, что при спаривании какую-то роль играют гребешки – видоизмененные конечности 9 сегмента. Они снабжены многочисленными органами чувств. В покое гребешки прижаты к брюшку, при спаривании они оттопыриваются и колеблются. Но они оттопыриваются и при передвижении скорпиона, и им приписывают также роль органов равновесия и некоторые другие функции.

Скорпионы в большинстве живородящи, некоторые виды откладывают яйца, в которых зародыши уже развиты, так что вскоре вылупляется молодь. Это явление называется яйцеживорождением. Развитие эмбрионов в теле матери длительное; от нескольких месяцев до года и более. У одних видов яйца богаты желтком, и зародыши развиваются в яйцевых оболочках, у других желтка почти нет, и эмбрионы вскоре выходят в просвет яичника. По мере их роста образуются многочисленные

вздутия яичника, в которых помещаются зародыши. Они питаются выделениями особых железистых придатков яичника. Зародышей бывает от 5-6 до нескольких десятков, реже около сотни. Маленькие скорпионы рождаются обернутыми эмбриональной оболочкой, которая вскоре сбрасывается. Они взбираются на тело матери и держатся на ней обычно

7-10 дней (рис. 23).

		Скорпионы первого возраста не
		питаются активно, они
		беловатые, с гладким покровом
		и редкими волосками, лапки
		лишены коготков и имеют на
		конце присоски. Оставаясь на
		теле самки, они линяют, а через
		некоторое время покидают мать
		и начинают самостоятельно
		искать пищу. После линьки
		покровы твердеют и
		окрашиваются, на лапках
		появляются коготки. Скорпион
		становится взрослым через год-
	Рис 23. Живорожденные	полтора после рождения,
		проделывая за это время 7
	скорпионы на теле матери.
		линек.
	Таким образом, для скорпионов характерно:

▪оплодотворение наружно-внутреннее;

▪живорождение;

▪рождают несколько десятков скорпионов (15-30);

▪характерна забота о потомстве (около 10 дней на теле матери);

▪половая зрелость наступает в 4-5 лет.

Медицинское значение. «Укол» скорпиона – средство нападения и защиты. На мелких беспозвоночных, служащих обычно пищей скорпиону, яд действует почти мгновенно (нейротоксичное действие): животное тотчас же перестает двигаться. Но более крупные многоножки и насекомые умирают не сразу и после укола живут день-два; есть и такие насекомые, которые, по-видимому, вообще малочувствительны к яду скорпионов. Для мелких млекопитающих яд скорпионов большей частью смертелен. Ядовитость разных видов скорпионов очень различна.

Для человека укол скорпиона, как правило, не смертелен (табл. 2), но известен ряд случаев с очень тяжелыми последствиями. При уколе появляется боль с последующим припуханием ужаленного места. При

тяжелом отравлении опухоль может принять флегмонозный характер. После укола появляются общие симптомы: слабость, сонливость, судороги, ускоренное поверхностное дыхание, пульс до 140 в минуту, озноб, иногда температурная реакция. Обычно через день-два эти явления проходят, но могут и затягиваться. Дети более подвержены действию яда скорпиона. Описаны отдельные случаи смертельного исхода.

Таблица 2 Признаки местной и общей реакции организма при уколах скорпиона

Представители	Скорпионы, обитающие в	Крупные тропические
скорпионов	Крыму, Закавказье,	формы
	Средней Азии
Медицинское	укол неопасен для жизни	укол смертелен для
значение	→ МЕСТНАЯ РЕАКЦИЯ	жизни → ОБЩАЯ
	ОРГАНИЗМА	РЕАКЦИЯ ОРГАНИЗМА
Действие яда	в области укола:	нейротоксичное
	♦ повышение	действие:
	температуры кожи;	♦ озноб;
	♦ болезненные	♦ судорожные
	ощущения,	подергивания отдельных
	♦ отек,	групп мышц;
	♦ покраснение кожи	♦ резкая головная боль;
		♦ выраженная общая
		слабость

При уколах скорпиона необходимо принять срочные меры. Е.Н. Павловский рекомендовал немедленное удаление яда высасыванием и прижиганием. Яд разрушается при впрыскивании раствора марганцовокислого калия (1:1000) или хлорной извести (1:60). Кроме того, больного следует срочно доставить в стационар.

Летальность: 1,8% - 3 %.

Борьба со скорпионами: разведение ежей – естественного врага в природе (рис. 24) → поедают скорпионов.

ОТРЯД: ПАУКИ

ARANEI

Отряд включает более 15 000 видов. Пауки распространены почти повсеместно.

Тело состоит из нерасчлененной головогруди и нерасчлененного брюшка. Головогрудь от брюшка отделяется глубокой перетяжкой. Хелицеры когтевидные, в них открывается проток ядовитой железы. Педипальпы выполняют роль ротовых конечностей. У пауков

4 пары ходильных ног (рис. 25).

Органы дыхания пауков – легкие, а у некоторых видов – легкие и трахеи. Большинство пауков ведёт хищнический образ жизни. Питаются насекомыми, которых ловят в свои тенета (ловчие сети). С этим связан ряд особенностей их строения, в частности: наличие ядовитых желез (их секрет убивает добычу), внекишечное пищеварение (секреты особых "слюнных" желез и печени вводятся в тело убитой добычи, быстро расщепляют ее белки, пища приобретает вид жидкой кашицы), мощная мускулатура глотки, действующей как насос, втягивает полужидкую пищу

(рис. 26).

Ядовитые железы у пауков открываются на вершине заостренных верхних челюстей.

Паутинные железы особенно развиты у отряда пауков. Они размещены на нижней стороне брюшка в трех парах паутинных бородавок. Особенно сложен паутинный аппарат у пауков-крестовиков (у них различают шесть типов паутинных желез, выделяющих тончайшие ниточки различных сортов паутины – сухой, влажной, клейкой и т. д.). Пауки используют паутину (рис. 27) для изготовления ловчих сетей, жилого домика, яйцевого кокона и т. п.

Крупный тропический паук – птицеед – нападает на птиц. Большинство видов полезно, так как истребляет насекомых. Имеются пауки, укус которых опасен для человека.

Каракурт – Lathrodectus tredecimguttatus

«Степная вдова» Караку́рт (от тюрк. «кара» – чёрный и «курт» – червь), или степная вдова,

– вид маленьких пауков из рода черных вдов, так как оплодотворенная самка съедает оплодотворившего её самца.

Главная отличительная особенность данного рода – непропорционально маленькая головогрудь и очень большое брюшко, украшенное красными пятнами с белой окантовкой (рис. 28). Полностью половозрелые особи приобретают черный цвет без пятен, с характерным блеском.

Рис 28. Каракурт (самец и самка).

Географическое распространение: места с жарким сухим климатом

(степи юга Европейской части России; закаспийские степи; Закавказье; Средняя Азия).

Среда обитания: сухие полынные степи, пустоши, солончаки, склоны оврагов, канав, развалины заброшенных поселков.

Размеры небольшие:

♀: 10-20 мм ♂: 4-7 мм

Окраска: черная; серая или беловатая

у♀ бархатисто-черное тело, украшенное красноватыми пятнами;

у♂ на брюшке → ярко-белые пятна, в центре их – красная точка. Тело: головогрудь (несегментированная) и брюшко (несегментированное) Ротовой аппарат: хелицеры, снабженные коготками, и педипальпы;

▪у основания хелицер открываются протоки ядовитых желез. Охота: самка строит тенета (ловчую сеть) на земле среди камней наподобие колпачка. Питается насекомыми, пауками, скорпионами и др. Дыхание: легочное и трахейное.

Размножение. Каракурт очень плодовит, и периодически (раз в 10-12 или 25 лет) наблюдаются вспышки его массового размножения.

Для жилья и размножения самка строит свое убежище в норах грызунов, выбоинах, трещинах земли, оплетая его паутиной, на которую в июле, августе прикрепляет паутинные коконы с кладками яиц → через 5-7 дней из яиц появятся паучата, но из кокона они выползут только следующей весной при температуре воздуха 30° (15-20° в тени) → зимуют паучата в коконах, которые по два-четыре подвешиваются в логовище. Молодь выходит в апреле и разносится на паутине ветром → к июню пауки становятся половозрелыми → с наступлением жары самки и самцы мигрируют, разыскивая защищённые места, где устраиваются временные

сети для спаривания (рис. 29) → после оплодотворения → ♂ погибает или поедается самкой.

После этого самки снова бродят в поисках мест для устройства постоянного логовища, где помещают коконы. В сентябре наступает интенсивная гибель каракуртов, к концу октября погибают все взрослые особи, остаются зимовать только паучата в коконах.

Медицинское значение: Наиболее агрессивна самка с мая по июль, во время миграции. Самцы каракурта опасности не представляют, т.к. не могут прокусить кожу человека.

Яд каракурта обладает высокой токсичностью → нейротоксическое действие. Яд каракурта опаснее яда гремучей змеи в 15 раз. От его укусов нередко гибнут лошади, коровы и верблюды. Овцы и свиньи иммунны к яду каракурта.

У человека укус этого паука вызывает тяжелую интоксикацию. Укушенный чувствует жгучую боль, которая распространяется от места укуса и через час охватывает все тело. Таким образом, боль нарастает через несколько часов после укуса и держится до 2-3 суток. На месте укуса опухоли нет. Далее немеют ноги, напрягаются мышцы живота, и появляется психомоторное возбуждение, вызывающее беспокойство и страх смерти. Появляются головокружение, головная боль. На лице выступает холодный пот. Кожа холодная, синюшной окраски. Могут возникать судороги и приступ удушья. Позднее появляется рвота, дрожь, боли в костях. Больной мечется в постели, временами впадает в состояние оцепенения. Потом возбуждение пропадает, и человек становится вялым. Если не оказать укушенному медицинскую помощь, возможен смертельный исход. Выздоровление наступает медленно, через 2-3 недели. Слабость остается 1-2 месяца.

При тяжелом отравлении через 1-2 дня возможен летальный исход. Смерть наступает от остановки дыхания.

Летальность: 30% – у лошадей, верблюдов, 4% – у человека. Очень тяжело переживают укусы каракуртов верблюды и лошади (хотя именно кровь лошади используется при изготовлении сыворотки против этого яда).

Укушенный каракуртом верблюд сразу же пытается найти лужу или просто грязь и отлеживается в ней несколько часов. Это поведение ученым объяснить сложно. По мнению некоторых, так животное старается снизить поднявшуюся температуру.

Борьба: выпас овец, свиней на пастбищах → поедают каракуртов без вреда для себя.

Вприроде злейший враг каракурта – обычные сверчки, которые прогрызают стенку коконов и съедают яйца паука, даже несмотря на то, что коконы находятся под бдительной охраной самки. Очень ловко с каракуртом справляются многие виды ос, которые вообще часто используют паукообразных в качестве места кладки яиц и питательного запаса для своего потомства.

Тарантул – Lycosa singoriensis

Семейство: Пауки-волки Род: Тарантулы

Географическое распространение: степные и пустынные районы.

Размеры. Тарантулы – это род крупных пауков. По размерам представители рода Lycosa уступают лишь семейству пауков-птицеедов:

♀: 3-4,5 см, ♂: 2-2,5 см.

Окраска: буровато – коричневая (рис. 30); ▪ на конечностях → желтые полосы.

Тело состоит из несегментированных головогруди и брюшка; ▪ тело мохнатое → покрыто волосками.

Ротовой аппарат: • хелицеры, снабженные коготками, и педипальпы;

•у основания хелицер открываются протоки ядовитых желез. Охота: из засады или нагоняют добычу → «пауки – волки».

Строят вертикальную норку в почве (глубина до 60 см) → стенки гладко оплетают паутиной → сидят на дне норки и караулят жертву (рис. 31). Насекомые в поисках укрытия → заползают в норку → тарантул набрасывается и вонзает хелицеры в тело жертвы. Вход в норку может плотно закрываться сплетенной из паутины крышечкой. Днем тарантулы прячутся в этих норках, ночью охотятся. На зиму нора углубляется, вход в нее забивается землей.

Дыхание: легочное и трахейное.

Размножение: ▪ оплодотворение внутреннее;

▪яйцекладущие пауки;

▪развитие прямое;

▪характерна забота о потомстве.

Вконце лета → ♀ откладывает яйца в кокон (рис. 32) → ♀ охраняет кладку.

Весной появляются молодые паучки → ♀ носит молодь некоторое время на спине. В этот период она наиболее агрессивна.

Медицинское значение. Многие считают яд тарантула смертоносным, но это не так. Укус паука не смертелен, но вызывает крайне болезненные ощущения и опухоль, которые проходят, как правило, через несколько

часов. В худшем случае в месте укуса возникает небольшое воспаление, так как пищеварительные ферменты могут вызывать частичное расщепление тканей. Крайне редко наблюдаются слабовыраженные мышечные спазмы. Медикаментозная помощь в большинстве случаев не требуется.

Летальность. Смертельных исходов не зафиксировано.

ОТРЯД: КЛЕЩИ

ACARINA

Медицинское значение: 1) временные или постоянные эктопаразиты;

2)возбудители заболеваний (чесоточный зудень);

3)переносчики возбудителей болезней;

4)природные резервуары возбудителей заболеваний.

Численность: более 25.000 видов.

Географическое распространение: повсеместно, но преимущественно в ареалах с теплым климатом.

Размеры: мелкие, иногда даже микроскопические организмы – 0,1-10 мм.

Морфология:

♦ тело нерасчлененное и несегментированное; ♦ головогрудь слита с брюшком;

♦ хитинизированная кутикула кожистая → легко растягивается, но в отдельных участках склеротизирована → образует щитки.

♦ 6 пар конечностей:

		Ротовой аппарат клещей:
	Образуют ротовой аппарат		колюще-сосущий
			(ХОБОТОК);
	(рис. 33):
			грызуще-сосущий;
	1 пара – хелицеры
			грызущий;
	2 пара – педипальпы
			жующе-сосущий

3 – 6-ая пары – ходильные ноги (4 пары → восьминогие)

КОМПОНЕНТЫ ХОБОТКА

основание хоботка;

1 пара хелицер с острыми зубцами кзади;

1 пара педипальп;

гипостом – вырост хоботка с острыми зубцами, направленными назад → для прокалывания кожи.

после прокалывания → разводят хелицеры в стороны → «заякориваются»

Пищеварительная система. Большинство клещей, имеющих медицинское значение, являются кровососущими. Хозяевами-прокормителями клещей служат млекопитающие, птицы и рептилии.

У кровососущих форм пищеварительная система сильно разветвлена, особенно у самок. Пищеварительный канал характеризуется наличием слепых выростов; они служат резервуаром для принятой пищи. Органы выделения: мальпигиевы сосуды.

Нервная система характеризуется слиянием всех ганглиев нервной цепочки и головного мозга в общую массу.

Органы чувств представлены в основном органами осязания и обоняния. Глаза могут отсутствовать. У некоторых клещей имеются хемо-, баро-, терморецепторы для обнаружения животного-прокормителя.

Дыхание: трахейное или всей поверхностью тела. Имеется одна пара стигм, расположенных или у основания хелицер, или у основания ног. Стигмы (дыхальца) находятся на небольшом щитке (перитрема).

Размножение и развитие (рис. 34). Клещи раздельнополы. Половое отверстие располагается между основаниями той или иной пары ног. Самки крупнее самцов. Из отложенных самкой оплодотворенных яиц выходит шестиногая личинка, которая дышит через поверхность тела. Она линяет и превращается в восьминогую нимфу, дышит с помощью трахей (появляются стигмы), но не имеет полового отверстия, так как имеет недоразвитый половой аппарат. Нимфальных стадий может быть несколько. При последней линьке нимфа превращается в половозрелую форму – имаго (табл. 3).

Продолжительность жизни клещей: от 6 месяцев до 20-25 лет.

Рис 34. Жизненный цикл клещей.

Таким образом, для клещей характерно:

♦раздельнополость;

♦высокая плодовитость;

♦развитие с метаморфозом:

	ЯЙЦО		ЛИЧИНКА			НИМФА			ИМАГО
личинка				нимфа				имаго
размеры ↓				размеры ↑				размеры ↑
3 пары ходильных ног				4 пары ходильных ног				4 пары ходильных ног
трахей нет				трахеи есть				трахеи есть
половое отверстие ─				половое отверстие ─				половое отверстие +

♦трансфазовая и трансовариальная передача паразита;

♦в жизненном цикле наличие одного, двух или трех хозяев.

У однохозяйных клещей все стадии развития проходят на одном и том же хозяине. При двухозяйном типе развития личинка и нимфа кормятся на одном хозяине, а имагинальная форма – на другом. У треххозяйных клещей (таежный клещ) каждая стадия ищет себе нового хозяина. В последнем случае развитие может растягиваться на длительный срок, например, у таежного клеща – до 5 лет.

Вместе с кровью хозяина в организм клеща проникают возбудители различных заболеваний, которые при переходе на другого прокормителя могут передаваться ему, что способствует циркуляции возбудителей заболеваний.

Большое значение, с точки зрения паразитологии, имеет способность клещей к трансовариальной передаче возбудителей заболеваний последующим поколениям, что резко увеличивает продолжительность существования природного очага болезни и имеет важное эпидемиологическое значение.

СИСТЕМАТИКА КЛЕЩЕЙ

Систематика клещей очень сложна (рис. 35). В настоящее время их подразделяют на три подотряда: клещей-сенокосцев, акариформных клещей и паразитиформных клещей (табл. 4).

Паразитиформные (рис. 36)	Акариформные (рис.
10 тыс. видов	36)
	более 15 тыс. видов
Крупные клещи	Размеры очень мелкие
	или микроскопические
Имеют кровеносную систему	Кровеносная система
	отсутствует
Трахейное дыхание	Кожное дыхание
Надсемейства: Гамазоидные и	Надсемейства:
Иксодовидные	Чесоточные клещи и
	Краснотелковые клещи

Клещи-сенокосцы, или опилиакарины, – самые древние формы клещей.

Сюда относится сравнительно небольшое число клещеобразных арахнид, которые по некоторым признакам напоминают представителей отряда сенокосцев, по другим – паразитиформных клещей.

Клещей-сенокосцев не следует путать с пауками-сенокосцами (отряд пауков) и с примитивными сенокосцами. Сенокосцы, или косиножки, в случае опасности откидывают лапку, которая привлекает врага, так как еще некоторое время дергается (по принципу хвоста у ящерицы), а сам сенокосец в это время благополучно убегает.

В составе подотряда Опилиакарины имеется единственное семействе Opilioacaridae. В его составе всего один род Opilioacarus, включающий несколько видов клещей-сенокосцев. Все представители семейства Opilioacaridae встречаются в жарких и теплых странах. Они встречаются в

Южной Европе, Аравии, Патагонии, Техасе. Все они описаны по немногим экземплярам, которые были обнаружены в почве, лесной подстилке, под камнями и других укромных местах.

Рис. 37. Opilioacarus segmentatus.

Клещи-сенокосцы – это очень своеобразные виды, как правило, мелкие формы, имеющие длину тела всего около 1 мм. Форма тела – продолговато-овальная, ноги у них довольно длинные (рис. 37). Снаружи тело покрыто кожистыми, бороздчатыми покровами. Структура тела включает в себя 2 сегмента головогруди и 8 сегментов брюшка,

разделенных спинными бороздами.

Расположенные на головогруди хелицеры короткие, клешневидные.

Жевательные отростки тазиков педипальп имеют сложной формы придатки. Небольшое ротовое отверстие с боков ограничено особыми лопастями, которые за их ребристую поверхность называют «теркой». О питании клещей-сенокосцев известно очень мало. Хотя в их кишечнике и найдены остатки мелких членистоногих, но как они поедаются – пока точно неизвестно.

Органы зрения представлены двойными боковыми глазами. Дыхание, как и у других паукообразных, – трахейное. Четыре пары маленьких стигм открываются на спинной стороне четырех передних сегментов брюшка.

У клещей-сенокосцев половое отверстие расположено между тазиками третьей пары ног. Для откладки яиц у самок имеется яйцеклад. Фазы развития клещей-сенокосцев включают: яйцо, личинку, нимфу и имаго. Из отложенного самкой яйца вылупляется личинка, которая в отличие от взрослых и нимф – шестиногая. Затем она превращается уже в восьминогую нимфу. Однако точное число линек на стадии нимфы не установлено. После последней линьки нимфы превращаются в имаго (самцов и самок).

116.Семейство Ixodidae. Систематика, морфология, среда обитания, особенности питания, цикл развития, эпидемиологическое значение, меры борьбы.

СЕМЕЙСТВО: ИКСОДОВЫЕ – IXODIDAE

Представляют интерес как природный резервуар и переносчики возбудителей ряда тяжелых заболеваний человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита, клещевого боррелиоза (болезни Лайма), клещевых сыпных тифов, туляремии, геморрагических лихорадок и др.

Имеют крупные размеры – 4-5 мм. Насосавшиеся крови самки достигают 10 мм и более (рис. 41).

У самца на спине находится щиток, закрывающий всю дорсальную поверхность. У самок, нимф и личинок щиток занимает только переднюю часть тела, на остальной поверхности хитин тонкий, легко растяжимый. Это имеет важное значение, так как самка при питании поглощает большое количество крови, в 200-400 раз превышающее ее массу в голодном состоянии.

Рис. 41. Размеры голодной и сытой самки клещей.

Ротовой аппарат расположен терминально на переднем конце тела. Он состоит из массивного основания педипальп, на котором по бокам расположены четырехчленистые пальпы и посередине хоботок (рис. 42). Его нижнюю часть составляет гипостом – вырост основания. Задняя сторона гипостома снабжена острыми зубцами, направленными назад. Сверху к гипостому прилежат футляры, в которых лежат двучленистые хелицеры. Концевой членик хелицер несет крупные, острые зубцы и подвижно соединен с предыдущим. Когда клещ прокалывает кожу хозяина-прокормителя и разводит в стороны подвижные членики хелицер, удалить его ротовой аппарат из кожных покровов невозможно. После насыщения клещ сводит хелицеры и освобождает ротовой аппарат.

Рис. 42. Прокалывание кожи клещом.

Яйца откладываются в почву. В процессе развития образуются личинка, одно поколение нимф и имагинальная форма. Смена стадий происходит только после кровососания. Среди иксодовых есть одно-, двух- и треххозяйные клещи. Личиночные стадии обычно питаются на мелких позвоночных (грызуны, насекомоядные), взрослые формы – на крупных животных (рогатый скот, олени) и человеке. Напившись крови, самки откладывают яйца, после чего погибают.

В семействе Иксодовых клещей наибольший интерес представляют три рода (табл. 6): Ixodes, Dermacentor и Hyalomma (рис. 43).

Род Ixodes		Род Dermacentor	Род
			Hyalomma
•		• обитают в центральной и северной	•
распространены		зонах РФ	распростран
на	всей		ены на юге
территории	РФ,		России
за исключением
Крайнего
Севера
• длина тела		• длина тела голодных имаго – 4-5	• длина
голодных имаго		мм, напитавшихся – до 15 мм	тела
– 1,5-6 мм,			голодных
напившейся			особей – 4-
самки – до 15			10 мм,
мм			напитавших
			ся – до 25
			мм
кутикулярный		серебристо-белые пятна на темном	кутикулярн
покров – светло-		фоне спинного щитка, конечностей и	ый покров –
желтый		хоботка	от красно-
			коричневого
			до темно-

							коричневого
спинной щиток		• спинной щиток эмалевый с
– коричневый		мраморным рисунком
		• фестончатый край тела
• анальная		• анальная борозда позади анального отверстия
борозда
впереди
анального
отверстия
• глаз нет		• глаза плоские, краевые					• глаза
							большие,
							полусферич
							еские
• у ♂ на брюшке		• у ♂ брюшные щитки отсутствуют					• у ♂ 3
щитки							пары
							брюшных
							щитков
• длинный		• короткий хоботок с					• длинный
хоботок		четырехугольным основанием					хоботок
конусовидной							прямоуголь
формы							ной формы
• 3-хозяинный		• 3-хозяинный					• 1-; 2- или
							3-
							хозяинный
Таежный клещ		Собачий клещ –	Dermace			Нyalomma
–		Ixodes ricinus	ntor			marginatum
Ixodes		* энцефалит	pictus		* крымская
persulcatus		западных	*		геморрагическая
* таежный		районов;	тулярем		лихорадка;
(весенне-		* туляремия;	ия;		* лихорадка Ку
летний)		* шотландский	*
энцефалит;		энцефалит;	бруцелл
* туляремия		* лихорадка Ку	ез;
			*
			сыпной
			тиф
			(риккетс
			ии);
			*

таежны

й

энцефал ит;

*

омская

геморра

гическая

лихорад

ка

		Таежный клещ
Тип:		Arthropoda
Подтип:		Chelicerata
Класс:	Arachnoidea
Отряд:		Acarina
Надсемейство:		Ixodoidea
Семейство:		Ixodidae
Род:		Ixodes
Вид:		Ixodes persulcatus

Таежный клещ (Ixodes persulcatus) – переносчик и природный резервуар вирусного весенне-летнего (таёжного) энцефалита (рис. 44).

Среда обитания: в таежной полосе России, особенно на Дальнем Востоке, а также обнаружен в Европейской части страны.

Морфофизиологические особенности. Размеры самца – 2,5 мм в длину,

самки – до 4 мм (рис. 45). Окраска коричневая. Треххозяинный клещ.

Каждая стадия метаморфоза питается кровью на прокормителях разных видов. Личинка кормится на грызунах, ежах, птицах, уходит в почву и там линяет. Нимфы кормятся на бурундуках, белках, зайцах. Прокормителями взрослых форм служат крупный рогатый скот, лоси, олени. В ряде случаев эти животные могут быть и резервуарами распространяемых клещами заболеваний. Самки способны к трансовариальной передаче возбудителя.

Рис. 45. Таёжный клещ – Ixodes persulcatus.

Работами Е. Н. Павловского и его сотрудников было доказано, что таежный клещ играет важнейшую роль в поддержании очагов клещевого энцефалита (вирусное заболевание) и в передаче его человеку (рис. 46). У человека клещевой энцефалит протекает как тяжелое заболевание, нередко заканчивающееся смертью или параличами и полупараличами, остающимися после выздоровления на всю жизнь.

Природный очаг этой болезни – тайга. Клещ черпает вирус от диких млекопитающих и птиц тайги. Вирус долго сохраняется в теле клеща и передается трансовариально его потомству. Таким образом, таежный клещ служит не только переносчиком, но и природным резервуаром вируса. Человек, попадающий в необитаемые районы тайги, часто подвергается нападению клещей. Заражение может произойти даже при однократном, непродолжительном пребывании в тайге.

Профилактика. При посещении зон тайги, являющихся очагами клещевого энцефалита, следует надевать одежду, препятствующую заползанию клещей; высокие сапоги, комбинезон, рубашку, заправленную в брюки, с плотно застегнутым воротником. Обшлага рукавов плотно перевязывают резиновой тесьмой. Следует защищать от присасывания клещей наиболее уязвимое место – шею. Целесообразно использовать отпугивающие клещей мази, импрегнированные сетки Павловского. Нельзя ложиться на траву.

Собачий клещ (Ixodes ricinus) – переносчик возбудителей туляремии, шотландского энцефалита, энцефалита западных районов (схожего с таежным).

Среда обитания: в кустарниках, лиственных и хвойных лесах Европейской части России, Западной Европы, Северной Африки. Морфофизиологические особенности. По размерам, строению и циклу развития сходен с таежным клещом (рис. 47).

Тело овальное, коричневого цвета. Сверху у самца оно целиком покрыто толстой хитиновой пластинкой – дорсальным щитком. У самки щиток

покрывает лишь переднюю часть тела. Хоботок “лежит” на переднем конце тела и хорошо виден со спины. Конечности длинные.

Голодный клещ, сидя на кустах или траве, широко расставляет передние конечности, цепляясь ими за шерсть проходящих мимо животных. Питание продолжается несколько дней. Насытившись, клещ отпадает и живет на почве, где самки откладывают яйца. Постэмбриональное развитие состоит из трех стадий: личинка, нимфа, имаго. В каждой стадии клещ нападает на хозяина один раз (треххозяинный клещ). Круг хозяев этого паразита очень широк – это различные дикие и домашние млекопитающие. При случае клещ нападает и на человека.

Клещ дермацентор (Dermacentor pictus) – резервуар и переносчик возбудителей таежного энцефалита, омской вирусной геморрагической лихорадки и туляремии.

Среда обитания: в лесной зоне России и Западной Сибири. Морфофизиологические особенности. Тело овальное, с муаровым

(пятнистым) дорсальным щитком. Хоботок расположен на переднем конце тела, короче, чем у клещей рода Ixodes. Имеются глаза. В цикле развития этот клещ сменяет трёх хозяев (рис. 48). Личинки и нимфы клеща присасываются к грызунам и насекомоядным; взрослые клещи нападают на крупных животных и человека. У самок обнаружена трансовариальная передача возбудителя внучатому поколению.

Другие виды рода дермацентор также служат переносчиками возбудителей трансмиссивных болезней. Dermacentor silvarum наряду с таежным клещом передает человеку вирус энцефалита. Dermacentor nuttalli передает клещевой риккетсиоз (сыпнотифозная лихорадка).

Dermacentor marginatus (рис. 49) – переносит возбудителей туляремии, риккетсиозов, а также клещевого бруцеллеза от мелкого и крупного рогатого скота. Обитает в степной зоне.

Иксодовые клещи являются не только переносчиками, но и эктопаразитами. Поражая кожные покровы, клещ вводит в ранку слюну, в результате чего развивается воспалительный процесс, иногда в сочетании с явлениями общего характера (лихорадка).

Профилактика. Основное направление – предохранение от укусов (специальная одежда, отпугивающие средства).

117.Семейство Argasidae. Систематика, морфология, среда обитания, особенности питания, цикл развития, эпидемиологическое значение, меры борьбы

СЕМЕЙСТВО: АРГАЗОВЫЕ – ARGASIDAE

Представителем семейства Аргазовых является поселковый клещ –

Ornithodorus papillipes (рис. 50).

Географическое распространение: Средняя Азия, Афганистан, Иран,

Индия.

Среда обитания: в естественных (пещерах) или искусственных (жилища) убежищах – пещеры, норы птиц и млекопитающих, щели глинобитных построек.

Рис. 50. Поселковый клещ –

Ornithodorus papillipes.

Морфология: • окраска – темносерая;

• размеры – ♀: 8,2 мм

♂: 5,8 мм;

• глаза отсутствуют;

• щитка нет;

• хитиновый покров у голодных клещей ложится в складки → покровы тела морщинистые;

• боковые края в средней части тела почти параллельны друг другу;

• характерно наличие краевого ранта.

Питание: ♦ ротовой аппарат – колюще-сосущего типа (гемофаги);

♦сосание крови длится 3-30 минут;

♦хозяева-прокормители – рептилии, птицы,

млекопитающие; ♦ имаго может голодать до 10-13 лет.

Размножение и развитие:

* стадии цикла развития:

яйцо → личинка → нимфа I → нимфа II → нимфа III → имаго

(в процессе развития самцы проходят стадию личинки и 3 нимфальные стадии, у самок нимфальных стадий – 4 или 5);

*установлена трансовариальная передача паразита на протяжении 1-2 поколений;

*в течение жизни питаются многократно и каждый раз на новом хозяине;

*цикл развития может затягиваться до 20-28 лет.

Медицинское значение: переносчики спирохет – возбудителей

клещевого возвратного тифа.

Переносчиками клещевого возвратного тифа служат и самки, и самцы. Резервуарами возбудителей заболевания – спирохет – могут быть как различные млекопитающие, служащие прокормителями клещей (шакалы, дикобразы, крысы, песчанки, землеройки), так и сам клещ орнитодорус. В теле клеща спирохеты сохраняются годами (природный резервуар). При размножении зараженных самок из отложенных ими яиц выходят зараженные личинки. Такие личинки уже при первом сосании крови могут заразить своих хозяев. Таким образом, инфекция передается от одного поколения клещей другому через яйца (трансовариальная передача возбудителя болезни).

Клещевой возвратный тиф относится к природно-очаговым трансмиссивным болезням. Человек может заразиться не только в домах, где ранее были больные люди, но и в необитаемых, безлюдных местах. Он может подвергнуться нападению клещей при остановке на ночлег в степи вблизи нор грызунов или при посещении пещер, в которых живут дикобразы или летучие мыши. Возбудитель болезни (Spirochaeta sogdianum) попадает в тело человека со слюной клеща во время сосания крови. Клещи, в свою очередь, заражаются при сосании крови инфицированного человека или животных.

118.Семейство Acariformes. Систематика, морфология, среда обитания, особенности питания, цикл развития, эпидемиологическое значение, меры борьбы.

АКАРИФОРМНЫЕ КЛЕЩИ

		Чесоточный клещ
Тип:		Arthropoda
Подтип:		Chelicerata
Класс:	Arachnoidea
Отряд:		Acarina
Надсемейство:		Sarcoptoidea
Семейство:		Acaridae
Вид:		Acarus siro s. Sarcoptes scabiei

Географическое распространение: повсеместно.

Образ жизни: постоянный эктопаразит.

Место локализации: роговой слой эпидермиса на участках нежной кожи (между пальцами, низ живота, под мышками, промежность).

Морфология: ♦ размеры ♀: 0,4 мм

♂: 0,2 мм;

♦поперек овального тела проходит поперечная борозда, место слияния головогруди с брюшком (рис. 51);

♦на поверхности тела много коротких шипиков и длинных щетинок;

♦ноги сильно укорочены и заканчиваются длинными щетинками;

♦глаз нет.

Рис. 51. Чесоточный зудень – возбудитель чесотки.

Дыхание происходит через поверхность тела. Питание: • ротовой аппарат – грызущего типа;

• пища – клетки эпидермиса.

Размножение и развитие. Зудень паразитирует в толще кожи человека. Питаясь тканями, он прокладывает узкие ходы в толще рогового слоя кожи длиной до нескольких миллиметров, которые сообщаются отверстиями с поверхностью кожи. Через них в каналы проникают самцы, живущие на поверхности, и оплодотворяют самок. Передвигаясь по ходу канала, самки откладывают яйца.

*за день ♀ пробуравливает ход 2-3 мм → откладывает в него яйца (до 50 яиц в течение всей жизни);

*стадии жизненного цикла: яйцо → личинка → нимфа → имаго (рис. 52);

*метаморфоз осуществляется 1-2 недели.

Продолжительность жизни взрослых клещей приблизительно 1,5

месяца.

Медицинское значение: возбудитель чесотки (scabies).

Клинические проявления: зуд, усиливающийся в ночное время. При расчесах вскрываются ходы клещей, в результате чего имаго, личинки и нимфы распространяются по телу больного, по постельному белью и окружающим предметам.

Путь проникновения: перкутанный (контактно-бытовой) → чаще всего при непосредственном контакте с больным. Заражение происходит при рукопожатии или при контакте с вещами и одеждой больного.

В коже животных паразитируют близкие виды. Человек может заразиться чесоточным зуднем лошади и некоторых других животных.

Паразитологическая диагностика. Зудней извлекают иглой из проложенных ими ходов и определяют под микроскопом. Профилактика. Изоляция и лечение больных чесоткой людей; дезинсекция одежды и предметов, которыми они пользовались; борьба с чесоткой сельскохозяйственных животных, соблюдение чистоты тела и жилища.

КРАСНОТЕЛКОВЫЕ КЛЕЩИ

К подотряду Акариформных также относятся краснотелковые клещи. Семейство Краснотелковые клещи Trombiculidae включает ряд видов (виды рода Trombidium), имеющих медицинское значение.

Характерным для этих видов является личиночный паразитизм. Половозрелые стадии цикла развития протекают в почве. Нимфы и имаго, тело последних покрыто длинными волосками, не ведут паразитического образа жизни, они питаются разлагающимися продуктами.

Личинки – временные кровососущие эктопаразиты человека и животных. Сосут кровь и лимфу человека, домашних и диких животных.

Морфологические особенности личинок:

большинство из них имеет ярко-красные бархатистые покровы

(рис. 53);

размеры – 0,16-0,41 мм → после кровососания ↑ в 3-5 раз;

форма – овальная;

ротовой аппарат – длинный хоботок;

кровососание – 2-10 дней и более.

Медицинское значение. Укусы личинок вызывают образование волдырей и сильный зуд. Массовое нападение личинок на человека наблюдается во второй половине лета, во время полевых работ. При этом проявления дерматита могут быть очень сильными. Это состояние называют осенней эритемой. В результате расчесывания волдырей возможно внесение в кожу бактерий, осложняющих течение болезни.

Некоторые краснотелки Дальневосточного региона распространяют тяжелый трансмиссивный риккетсиоз – японскую речную лихорадку, или лихорадку цуцугамуши. Природным резервуаром этого заболевания являются дикие грызуны.

119.Общая характеристика класса Insecta. Систематика.

Насекомые – самый молодой из беспозвоночных и самый многочисленный класс животных, составляет высшую группу членистоногих. Для них характерны сложные инстинкты, всеядность, высокая плодовитость, для некоторых – общественный образ жизни. Более высокоразвитые насекомые – крылатые.

Число видов: класс насекомых объединяет более 1 млн. видов.

Происхождение. Многочисленные насекомые появились более 340 млн. лет назад. Почти полное отсутствие конкуренции привело к возникновению большого разнообразия этих животных и позволило им приспособиться к обитанию во всех средах жизни. Путь эволюции многих насекомых тесно связан с цветковыми растениями.

Среды обитания. Филогенез насекомых протекал в условиях наземной среды, наложившей отпечаток на всё строение их тела. Широко распространившись на земле, они приспособились к жизни в самых разнообразных природных условиях. Насекомые живут преимущественно на суше, среди растений, в почве, под камнями, растительными остатками, в норах, пещерах, жилищах людей, в различных отбросах и т.п. Сравнительно небольшое количество видов приспособилось к жизни в пресных водоемах (личинки стрекоз, поденок, некоторые клопы, жуки и др.), несколько видов двукрылых и клопов – в морской воде. Много видов насекомых паразитирует на человеке, животных или живет внутри растений, некоторые являются переносчиками возбудителей болезней животных и человека.

Рис.1. Отделы тела насекомого: 1 – голова, 2 – грудь, 3 – брюшко, 4 – переднегрудь,среднегрудь и заднегрудь, 5 – членики брюшка.

Морфология. Тело взрослых насекомых разделено на три отдела: голову, грудь и брюшко (рис. 1).

ГОЛОВА, состоящая из шести слившихся сегментов, отчетливо обособлена от груди и соединена с ней подвижно. На голове расположены (рис. 2)

пара членистых усиков или сяжков, ротовой аппарат и два фасеточных глаза; у многих имеются также один-три простых глазка.

Два сложных, или фасеточных, глаза расположены по бокам головы, у некоторых видов очень развиты и могут занимать большую часть поверхности головы (например, у некоторых стрекоз, слепней). В состав каждого сложного глаза входят от нескольких сотен до нескольких тысяч фасеток. Большинство насекомых слепы к красному цвету, но видят ультрафиолетовое излучение и привлекаются им. На этой особенности зрения насекомых основано применение световых ловушек, излучающих большую часть энергии в фиолетовой и ультрафиолетовой областях, для сбора и изучения экологических особенностей ночных насекомых (некоторых семейств бабочек, жуков и др.).

Ротовой аппарат (рис. 2) состоит из трех пар конечностей: верхние челюсти, нижние челюсти, нижняя губа (сросшаяся вторая пара нижних челюстей) и верхняя губа, которая не является видоизмененной конечностью, а представляет собой вырост хитина. К ротовому аппарату относится также хитиновое выпячивание дна ротовой полости – язык или

гипофаринкс.

В зависимости от способа питания ротовые органы насекомых имеют различное строение. Различают следующие типы ротового аппарата (рис.

3):

грызущий	грызуще-	колюще-	лижущий	сосущий
	лижущий	сосущий

таракан

пчела

комар

муха

бабочка

Рис. 3.

Типы ротовых аппаратов насекомых.

Грызущий – этот тип организации является первичным. Именно в данном варианте содержится наиболее полный набор ротовых частей – верхняя губа и три пары ротовых конечностей: мандибулы (верхняя челюсть), максиллы (нижняя челюсть) и лабиум (нижняя губа). Ведущую роль в приеме пищи играют верхние челюсти, которые отгрызают и измельчают субстрат, а остальные ротовые части помогают его проглатывать,

продвигая кусочки в пищевод (жуки, тараканы, прямокрылые, саранчовые и личинки чешуекрылых – гусеницы);

Сосущий – этот тип ротового аппарата имеется только у представителей Чешуекрылых. Основная его часть называется хоботком, который представляет собой видоизмененную пару нижних челюстей. Верхняя и нижняя губы выглядят в виде пластинок, расположенных выше и ниже хоботка, а верхних челюстей у бабочек нет вообще. В состоянии покоя хоботок свернут под головой, а во время питания он расправляется в длинную трубку, способную проникнуть внутрь венчика цветка. Через эту трубку насекомое засасывает нектар.

Лижущий – распространен среди мух. Его основной частью является гипертрофированная нижняя губа. Она видоизменена и при участии редуцированных структур остальных ротовых частей образует хоботок. Во время питания хоботок погружается в жидкую пищу, которая поднимается в пищевод через капиллярные трубочки. Мухи также способны поглощать растворимые питательные субстраты, сначала выделяя на них капельку слюны, а затем всасывая образующуюся жидкость.

Колюще-сосущий – данная модификация ротового аппарата встречается у тли, щитовок, комаров, клопов и других представителей класса насекомых, питающихся соками растений или кровью животных. В колюще-сосущем аппарате верхняя губа и обе пары челюстей преобразованы в иглу с просветом внутри, а нижняя челюсть видоизменена и окружает эту иглу в виде футляра, образуя еще один вариант хоботка. Чтобы принять пищу, насекомое прижимает хоботок к покровным тканям растения или животного, а затем вводит иглу в его ткани и всасывает соки внутрь пищевода.

Грызуще-лижущий – характерен для Перепончатокрылых. Верхняя губа и верхние челюсти пчел и ос по строению практически такие же, как в типичном грызущем аппарате, а максиллы и лабиум преобразовались у них в выдвигающийся желобообразный орган. Питание происходит посредством опускания последнего в нектарники цветков. Через мельчайшие каналы в его толще вниз спускается слюна, а вверх продвигается растворенная пища.

Некоторые виды во взрослом состоянии не питаются.

Строение усиков, или сяжков, насекомых очень разнообразно (рис. 4) – нитевидные, щетинковидные, пильчатые, гребенчатые, булавовидные, пластинчатые и т. д. Усиков одна пара; они несут на себе органы осязания и обоняния и гомологичны антеннулам ракообразных.

Органы чувств на усиках насекомых сообщают им не только о состоянии окружающей среды, они помогают общаться с сородичами, найти подходящее место обитания для себя и потомства, а также пищу. Самки многих насекомых привлекают самцов с помощью запахов. Самцы малого ночного павлиньего глаза могут учуять самку на расстоянии нескольких километров. Муравьи распознают по запаху самок из своего муравейника. Некоторые виды муравьев метят путь от гнезда к источнику питания благодаря пахучим веществам, которые выделяются из специальных желез. С помощью усиков муравьи и термиты чуют запах, оставленный их сородичами. Если оба усика улавливают запах в одинаковой степени, значит, насекомое на правильном пути. Веществааттрактанты, которые выделяют готовые к спариванию самки бабочек, обычно разносятся ветром.

ГРУДЬ насекомых (рис. 5) состоит из трех сегментов (переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь), к каждому из которых с брюшной стороны прикрепляется по паре ног, отсюда название класса – шестиногие. Кроме того, у высших насекомых грудь несет на себе две, реже одну пару крыльев.

У летающих насекомых ко второму и третьему или только ко второму сегменту груди прикреплены крылья. Их форма и строение могут быть разными. На крыльях развиты продольные и поперечные жилки, их взаимное расположение и степень развития имеют характерные признаки у различных отрядов и семейств насекомых и используются в систематике. У мух, комаров, слепней и других насекомых отряда двукрылых развита только первая пара крыльев, вторая превратилась в жужжальца класса – булавовидные придатки, обеспечивающие определенную частоту взмахов крыльев и стабилизирующие равновесие насекомого в полете. Некоторые виды не имеют крыльев. Различают первичнобескрылых (древние насекомые, например, ногохвостки) и вторичнобескрылых, которые утратили крылья в связи с паразитическим образом жизни (вши, блохи).

Число и строение конечностей являются характерными признаками класса. Все насекомые имеют 6 ног, по одной паре на каждом из 3 сегментов груди.

Нога состоит из 5 отделов: тазика (соха), вертлуга (trochanter), бедра (femur), голени (tibia) и членистой лапки (tarsus). В зависимости от образа жизни конечности насекомых могут очень видоизменяться (рис. 6).

Большинство насекомых имеют ноги ходильного и бегательного типа. У

кузнечиков, саранчи, блох и некоторых других видов третья пара ног – прыгательного типа; у медведок, прокладывающих ходы в почве, первая

пара ног – копательные ноги. У водных насекомых, например у жукаплавунца, задние ноги преобразованы в гребные, или плавательные. БРЮШКО насекомых (рис. 7) состоит из нескольких (чаще 6-10) сегментов; обычно их 10. В нем находится большая часть внутренних органов. На конце брюшка у самок развит яйцеклад, служащий для откладки яиц. У пчел, ос, муравьев яйцеклад превратился в жало, имеющее внутри проток ядовитой железы. У самца на конце брюшка находится копулятивный аппарат.

Пищеварительная система (рис. 8) представлена передней кишкой, начинающейся с ротовой полости и подразделяющейся на глотку и пищевод, задний отдел которого расширяется, образуя зоб и жевательный желудок (не у всех). У потребителей твердой пищи желудок имеет толстые мускулистые стенки и несет изнутри хитиновые зубцы или пластинки, с помощью которых пища измельчается и проталкивается в среднюю кишку.

К передней кишке относятся и слюнные железы (до трех пар). Секрет слюнных желез выполняет пищеварительную функцию, содержит ферменты, смачивает пищу. У кровососущих содержит вещество, препятствующее свертыванию крови. У пчел секрет одной пары желез смешивается в зобе с цветочным нектаром и образует мед. У рабочих пчел слюнные железы, проток которых открывается в глотку (глоточный), выделяет особые белковые вещества ("молочко"), которыми выкармливают личинок, превращающихся в маток. У гусениц бабочек, личинок ручейников и перепончатокрылых слюнные железы преобразованы в шелкоотделительные, или прядильные, вырабатывающие шелковистую нить для изготовления кокона, защитных образований и других целей.

Средняя кишка		на	границе	с	Здесь из них отсасывается вода
передней	кишкой		покрыта		(это особенно важно для
изнутри железистым эпителием					пустынных и	полупустынных
(пилорические			выросты		видов). Заканчивается задняя
кишечника),		выделяющим			кишка анальным отверстием,
пищеварительные			ферменты		выводящим	наружу
(печень и другие железы у					экскременты.
насекомых	отсутствуют).			В
средней	кишке		происходит
всасывание		питательных
веществ.
Задняя	кишка		принимает
непереваренные		остатки пищи.

Рис. 8. Пищеварительная и выделительная системы насекомых

.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (от 2

до 200), которые имеют вид тонких трубочек, впадающих в пищеварительную систему на границе между средней и задней кишками (рис. 8), и жировым телом, которое выполняет функцию "почек накопления". Жировое тело – рыхлая ткань, расположенная между внутренними органами насекомых. Имеет беловатую, желтоватую или зеленоватую окраску. Клетки жирового тела поглощают продукты обмена (соли мочевой кислоты и др.). Далее продукты выделения поступают в кишечник и вместе с экскрементами выводятся наружу. Кроме того, клетки жирового тела накапливают запасные питательные вещества – жиры, белки и углевод гликоген. Эти резервы расходуются на развитие яиц во время зимовки.

Органы дыхания – трахеи. Это сложноветвящаяся система воздухоносных трубок (рис. 9), непосредственно доставляющих кислород ко всем органам и тканям. По бокам брюшка и груди имеется чаще всего 10 пар дыхалец (стигм) – отверстий, через которые воздух попадает в трахеи. От стигм начинаются крупные основные стволы (трахеи), которые разветвляются на более мелкие трубочки. В груди и передней части брюшка трахеи расширены и образуют воздушные мешки.

Трахеи пронизывают все тело насекомых, оплетают ткани и органы, входят внутрь отдельных клеток в виде мельчайших разветвлений – трахеол, через которые осуществляется газообмен. Углекислый газ и водяные пары удаляются наружу через трахейную систему. Таким образом, трахейная система подменяет функции кровеносной системы в снабжении тканей кислородом. Роль кровеносной системы сводится к доставке тканям переваренной пищи и переносу от тканей к выделительным органам продуктов распада.

Кровеносная система (рис. 10) в соответствии с особенностями органов дыхания развита сравнительно слабо, незамкнута, состоит из

сердца и короткой неразветвленной аорты, отходящей от сердца к голове. Циркулирующая в кровеносной системе бесцветная жидкость, содержащая белые кровяные тельца, называется в отличие от крови гемолимфой. Она заполняет полость тела и промежутки между органами. Сердце трубковидное, находится на спинной стороне брюшка. В сердце имеется несколько способных пульсировать камер, в каждую из которых открывается пара отверстий, снабженных клапанами.

Через эти отверстия внутрь сердца поступает кровь (гемолимфа). Пульсация камер сердца обусловливается сокращением особых крыловидных мышц. Кровь движется в сердце от заднего конца к переднему, затем поступает в аорту и из нее в полость головы, затем омывает ткани и по щелям между ними изливается в полость тела, в промежутки между органами, откуда через специальные отверстия (остии) попадает в сердце. Кровь насекомых бесцветная, или зеленоватожелтая (редко красная).

Нервная система достигает исключительно высокого уровня развития. Состоит из надглоточного узла, окологлоточных коннективов,

подглоточного узла (он образовался в результате слияния трех ганглиев) и брюшной нервной цепочки (рис. 11), которая у примитивных насекомых состоит из трех грудных ганглиев и восьми брюшных. У высших групп насекомых происходит слияние соседних узлов брюшной нервной цепочки путем объединения трех грудных узлов в один крупный узел или брюшных узлов в два-три или один крупный узел (например, у настоящих мух или пластинчатоусых жуков).

Особенно сложно устроен надглоточный ганглий, который часто называют «головным мозгом». Он состоит их трех отделов – переднего, среднего, заднего (рис. 11) – и имеет очень сложное гистологическое строение. Головной мозг иннервирует глаза и усики. В переднем его отделе наиболее важную роль играет такая структура, как грибовидные тела – высший ассоциативный и координирующий центр нервной системы. Поведение насекомых бывает очень сложным, носит четко выраженный рефлекторный характер, что также связано со значительным развитием головного мозга. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы и передний отдел кишечника. Грудные ганглии иннервируют органы движения – ноги и крылья.

Насекомым свойственны очень сложные формы поведения, в основе которых лежат инстинкты. Особенно сложные инстинкты характерны для так называемых общественных насекомых – пчел, муравьев, термитов.

Органы чувств достигают исключительно высокого уровня развития, что соответствует высокому уровню общей организации насекомых. Представители этого класса имеют органы осязания, обоняния, зрения, вкуса, равновесия и слуха.

В основе всех органов чувств лежит один и тот же элемент – сенсилла, состоящая из одной клетки или группы чувствительных рецепторных клеток, имеющих два отростка. Центральный отросток идет в центральную нервную систему, а периферический – в наружную часть, представленную различными кутикулярными образованиями. Строение кутикулярного футляра зависит от типа органов чувств.

Органы осязания представлены чувствительными волосками (рис. 12), разбросанными по всему телу. Органы обоняния расположены на усиках и нижнечелюстных щупиках.

Органы зрения играют ведущую роль для ориентации во внешней среде наряду с органами обоняния. Насекомые имеют простые и сложные (фасеточные) глаза (рис. 12). Сложные глаза состоят из огромного числа отдельных призм, или омматидиев, разделенных светонепроницаемым слоем. Такое строение глаз дает "мозаичное" зрение. Высшие насекомые имеют цветное зрение (пчелы, бабочки, муравьи), но оно отличается от

зрения	человека.		Насекомые		воспринимают	в	основном
коротковолновую			часть	спектра:	зелено-желтые,		синие	и
ультрафиолетовые лучи.
Органы		размножения			семяизвергательный		канал,
находятся в брюшке. Насекомые					придаточные половые железы и
– раздельнополые животные с					копулятивный аппарат (рис. 13).
внутренним оплодотворением.
У них хорошо выражен половой
диморфизм. У самок развиты
пара	трубчатых		яичников,
яйцеводы, придаточные половые
железы,	семяприемник			и
нередко яйцеклад. У самцов
имеются	пара		семенников,

семяпроводы,

Рис. 13. Репродуктивная система насекомых.

Насекомые размножаются половым путем, большинство из них откладывает яйца, есть и живородящие виды, у них самки рождают живых личинок (часть тлей, оводы, некоторые мухи и др.).

Плодовитость насекомых часто очень высока. Например, некоторые мухи, бабочки и жуки могут откладывать от 50 до 3 000 яиц, матка медоносной

пчелы – до 1,5 млн., матка термита – около 30 тыс. яиц каждые сутки на протяжении 10-12 лет. Потомство одной пары мух или бабочек могло бы за одно лето достичь астрономического количества и заполнить всю поверхность земного шара, если бы большинство насекомых не погибало из-за неблагоприятных погодных условий, недостатка корма, от хищников, паразитов и различных болезней.

Жизненный цикл. По типу постэмбрионального развития отличают насекомых с неполным (у высокоорганизованных) и с полным (у высших) метаморфозом (превращением).

Унасекомых с НЕПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ (рис. 14) из яйца выходит молодая особь, близкая по строению к взрослому насекомому, но отличающаяся от него отсутствием крыльев и недоразвитием половых органов – нимфа. Нередко их называют личинками, что не вполне точно. Условия обитания ее сходны с взрослыми формами. После нескольких линек насекомое достигает предельных размеров и превращается во взрослую форму – имаго.

Унасекомых с ПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ (рис. 15) выделяют следующие стадии: яйца → личинки → куколки → имаго. Из яиц выходят личинки,

резко отличающиеся по строению (имеют червеобразное тело) и по среде обитания от взрослых форм; так, личинка комаров живет в воде, а имагинальные формы класса – в воздушной среде. Личинки растут, проходит ряд стадий, отделенных друг от друга линьками. При последней линьке образуется неподвижная стадия – куколка.

Куколки не питаются. В это время происходит метаморфоз, личиночные органы подвергаются распаду, а взамен их развиваются органы имаго. По завершении метаморфоза из куколки выходит половозрелая окрыленная особь – имаго.

Таким образом, в жизненном цикле насекомых из отложенных яиц после определенного периода эмбрионального развития выходят личинки. Дальнейшее развитие личинок у насекомых различных отрядов может происходить с неполным или полным превращением (табл. 1). При развитии с превращением происходит разделение среды обитания и источников пищи между личинками и взрослыми особями.

Типы развития насекомых

Метаморф	НЕПОЛНЫЙ	ПОЛНЫЙ
оз
Количеств	3 (яйцо, личинка, взрослое	4 (яйцо, личинка, куколка,
о стадий	насекомое – имаго)	взрослое насекомое – имаго)
Личинка	Похожа на взрослое	Отличается от взрослого
	насекомое внешним	насекомого внешним

	строением, образом жизни	строением, образом жизни и
	и питанием; отличается	питанием
	меньшими размерами,
	крылья отсутствуют или
	развиты неполностью
Куколка	Отсутствует	Имеется (в неподвижной
		куколке происходят гистолиз
		личиночных и гистогенез
		взрослых тканей и органов)
Отряд	Отряд прямокрылые	Отряд жестокрылые, или жуки
	(Orthoptera)	(Coleoptera)
	Отряд таракановые	Отряд чешуекрылые, или
	(Blattoidea)	бабочки (Lepidoptera)
	Отряд вши (Anoplura)	Отряд перепончатокрылые
	Отряд хоботные, или	(Hymenoptera)
	клопы (Rhynchota)	Отряд блохи (Aphaniptera)
		Отряд двукрылые (Diptera)

Значение насекомых в природе. В круговороте веществ в природе большую роль играют жуки-могильщики, навозные, потребители растительных остатков, и в то же время большой ущерб наносят насекомые – вредители сельскохозяйственных растений, садов, запасов продовольствия, кожи, древесины, шерсти, книг.

Ряд хищных и паразитических насекомых человек использует для биологической защиты растений от вредителей. Человек разводит пчел и тутового шелкопряда.

В связи с сокращением природных биогеоценозов и применением пестицидов общее число видов насекомых сокращается, поэтому в Красную книгу России занесено 219 видов.

120.Отряд Anoplura. Систематика, морфология, среда обитания, особенности питания, цикл развития, эпидемиологическое значение, меры борьбы.

Вши – мелкие бескрылые кровососущие постоянные эктопаразиты млекопитающих и человека. Вши раздельнополы. Половой диморфизм выражен:

самцы меньше самок; конец брюшка самца округлой формы, у самки – раздвоен.

В отличие от блох каждый вид вшей паразитирует только на определенном хозяине и не переходит на особей другого вида

(видоспецифические паразиты). Географическое распространение: повсеместно.

Численность: более 500 видов, из них 2, относящихся к родам Pediculus и Phthirus, паразитируют на теле человека. Род Pediculus включает один вид Pediculus humanus, состоящий из двух подвидов: головной – Pediculus humanus capitis и платяной вшей – Pediculus humanus humanus (рис. 43).

 Головная вошь (Pediculus humanus capitis)

Среда обитания: волосистая часть головы.

Морфология (рис. 44):

•размеры 2-3,5 мм;

•окраска серовато-коричневая;

•тело состоит из 3-х отделов = голова + грудь + брюшко;

•тело сплющено в спинно-брюшном направлении;

•ГОЛОВА маленькая, хорошо отграничена от груди, несёт ротовой аппарат, пару усиков и пару простых глаз (иногда отсутствуют);

•ротовой аппарат колюще-сосущего типа у ♀, ♂ и личинок (гемофаги);

•в покое ротовой аппарат втянут внутрь головы и не виден снаружи;

•ГРУДЬ состоит из 3-х слившихся сегментов и несет 3 пары ног;

•последний членик лапки имеет сильно развитый коготок + вырост предпоследнего членика → замыкающее устройство → для фиксации на волосах;

•крыльев нет – вторичнобескрылые;

•БРЮШКО несколько шире груди, состоит из 10 сегментов, у ♂ в конце брюшка – копулятивный аппарат;

•на боковых сторонах грудных и брюшных сегментов расположены стигмы (дыхальца).

Рис. 44. Морфология Pediculus humanus capitis (слева): 1 – голова, 2 –

сяжки (усики), 3 – глаза, 4 – грудь, 5 – брюшко, 6 – трахея, 7 – созревающие яйца; лапка вши (в центре); гнида (справа).

Во всех стадиях жизненного цикла вши питаются только кровью человека. Головная вошь пьет кровь 2-3 раза в сутки, насасывая ее в течение 3-10 минут. Без питания остается живой не более 10 дней.

Цикл развития: неполный метаморфоз

Яйца (гниды) → личинка→ имаго Все развитие происходит на теле человека (рис. 45). Отложенные яйца

приклеиваются к волосам секретом клеевых желез (гниды). Из яйца выходит личинка, похожая по основным признакам на взрослую особь. После линек она превращается в имаго.

За всю жизнь самка головной вши откладывает около 150.

Максимальная продолжительность жизни – 38 дней.

Медицинское значение. I. Специфические переносчики возбудителей сыпного тифа.

II. Как эктопаразиты вызывают заболевание – педикулёз. Питаясь кровью, вши вводят в кожу человека свою слюну. Чувствительность людей к секрету слюнных желез различна. У одних укусы вшей не вызывают никаких ощущений; другие чувствуют зуд; нередко при педикулезе наблюдаются пигментация и огрубение кожи, иногда в результате отравления слюной вшей повышается температура. Когда нет ухода за детьми, стариками и больными, педикулез может быть причиной общего ослабления организма и даже смерти. К осложнениям педикулеза относят тяжелое заболевание волосистой части головы – колтун (склеивание волос кровянисто-гнойными выделениями кожи).

Профилактика и меры борьбы. Для предупреждения вшивости необходимо регулярное мытье тела с одновременной сменой белья, поддержание чистоты одежды и жилища. Меры общественной профилактики заключаются в контроле содержания и поддержания санитарного состояния в местах массового пребывания людей: вокзалы, пристани, гостиницы, поезда, пассажирские суда и т. д.

Для уничтожения головных вшей используют инсектицидное мыло, для уничтожения гнид – специальные средства.

Платяная вошь (Pediculus humanus humanus)

Среда обитания: в швах, складках белья и платья, при сосании крови вошь переходит на тело. Подвижна, при температуре 27 °C проползает 35 см в минуту.

Морфология: по внешнему виду и развитию очень сходна с Pediculus humanus capitis, скрещивается с ней и дает плодовитое потомство, поэтому некоторые зоологи считают их разновидностями одного вида

Pediculus humanus.

Отличительные морфологические особенности (рис. 46):

Рис. 46. Самец платяной вши (слева); жизненный цикл (справа).

•более крупные размеры – до 4,7 мм;

•окраска белая;

•усики (сяжки) – тонкие и длинные;

•менее глубокие вырезки по краю брюшка;

•менее выраженная пигментация боковых частей сегментов брюшка.

Цикл развития: неполный метаморфоз

Яйца (гниды) → личинка→ имаго Яйца откладывает и приклеивает на волосках одежды. Весь цикл развития

происходит на человеке. После спаривания самки откладывают по 6-14 гнид в сутки. За всю жизнь самка платяной вши откладывает около 300 яиц. Развитие происходит быстро и состоит из зародышевого периода и трех личиночных (нимфальных) стадий, отделенных друг от друга линьками. Все развитие от откладки яйца до стадии имаго заканчивается у платяной вши за 16 дней. В связи с большой скоростью развития количество паразитов может очень быстро увеличиваться.

Продолжительность жизни – до 48 дней.

Медицинское значение. I. Специфические переносчики возбудителей сыпного и возвратного тифов.

II. Как эктопаразиты вызывают заболевание – педикулёз.

Способ заражения человека – контаминация – путем втирания возбудителей заболеваний в ранки от укусов вшей на коже.

Сыпной и возвратный тиф – тяжелые заболевания с высокой смертностью, которые могут принимать эпидемический характер, охватывая большие массы людей. Там, где нет вшей, не может быть и этих болезней. Резервуаром обоих заболеваний служит только человек. При сосании крови больного человека возбудители попадают в кишечник вши, где проходят сложный цикл развития. Оба заболевания относятся к категории облигато-трансмиссивных заболеваний. Ликвидация педикулеза в полной мере гарантирует избегание заболеваний.

Возбудитель сыпного тифа – риккетсия Провачека – находится в крови больных сыпным тифом и не может без участия вшей попасть в тело здоровых людей.

Наличие возбудителя сыпного тифа в крови было установлено героическим экспериментом русского врача О.О. Мочутковского (18451903). Рискуя жизнью, он впрыснул себе кровь больного сыпным тифом и перенес тяжелую форму этой болезни.

Вошь становится переносчиком возбудителей сыпного тифа после того, как она напилась крови больного. Риккетсии Провачека развиваются в клетках стенки кишечника вшей, вместе с погибшими клетками попадают

вполость кишки и выносятся с фекалиями. Укус вши не опасен, поскольку

веё слюне возбудители отсутствуют. Заражение происходит при втирании (контаминация) фекалий насекомого в ранку от укуса или в расчесы и ссадины на теле. В обоих случаях риккетсии проникают в кровь и вызывают заболевание. Сыпной тиф издавна сопровождал войны, унося огромное количество жизней.

Возбудители возвратного тифа – спирохеты Обермейера – из кишечника вши проходят в гемолимфу насекомого. Заражение происходит при раздавливании вши и попадании гемолимфы в ранку от укуса или в расчесы (контаминация).

Профилактика и меры борьбы. Те же, что и по отношению к Pediculus humanus capitis.

Вши, их гниды и личинки погибают при температуре 55 °C в течение 10-15 минут, а при температуре 98 °C – в течение 30 секунд. Обработка нательного белья, платьев и постельных принадлежностей в сухожаровых или паровых камерах при 100 °C полностью убивает вшей. Одновременно производится санитарная обработка людей – мытье в бане, смена белья. Ликвидация педикулеза достигается также с помощью инсектицидных препаратов.

Лобковая вошь, или площица (Phthirus pubis)

Лобковая вошь (или площица) – синантропный вид, паразитирующий только на теле человека. Самая мелкая из вшей человека.

Среда обитания: волосяной покров в области лобка, подмышечных впадин, иногда бровей и ресниц, где приклеивает свои гниды к волосам, ползает боком.

Морфология (рис. 47):

Рис. 47. Самка и гнида лобковой вши: 1 – голова; 2 – сяжки (усики); 3 – глаза; 4 – грудь; 6 – трахея 7 – созревающие яйца; 8 – яйцо; 9 – крышечка; 10 – клеевая масса.

•размеры – 1-1,5 мм;

•окраска серо-желтая;

•тело короткое, широкое, суженное кзади;

•ГОЛОВА с широким основанием несет ротовой аппарат, пару усиков, простые глаза;

•ротовой аппарат колюще-сосущего типа у ♀, ♂ и личинок (гемофаги);

•граница между грудью и брюшком не выражена;

•ГРУДЬ – самая широкая часть тела вши несет 3 пары ног;

•ноги увеличиваются в размерах от первой до третьей пары, коготок первой пары ног слаб, у второй и третьей пар ног лапка и голень сильно развиты;

•на БРЮШКЕ располагается несколько пар увеличивающихся к заднему концу тела боковых выростов пальцевидной формы с длинными волосами.

Питается исключительно кровью своего хозяина. Без пищи умирает в течение 24 часов. Однако вне тела человека может впасть в анабиоз и находиться в нём до нескольких месяцев.

Продолжительность жизни – до 26 дней.

Цикл развития: неполный метаморфоз (рис. 48):

Яйца (гниды) → личинка→ имаго Оплодотворенная самка откладывает 1-3 гниды в день, которые секретом

специальных желез намертво прикрепляются к волосу. Через 16 дней от момента отложения из яиц вылупляются новые вши.

Медицинское значение. Лобковая вошь – только эктопаразит,

присасываясь к телу человека, вызывает сильный зуд. Это патологическое состояние носит название фтироз.

Переносчиком возбудителей заболеваний не является.

Способ заражения человека: при половом сношении, при пользовании общей постелью, полотенцами, через нижнее белье и др.

Профилактика и меры борьбы. Те же, что и при других видах вшей. Предупреждение беспорядочных половых связей.

Сравнительная характеристика вшей родов Pediculus и Phthirus представлена в таблице 9.

Общее название	Головная вошь	Платяная	Лобковая
		вошь	вошь
Вид	Pediculus humanus	Pediculus	Phthirus
	capitis	humanus	pubis
		humanus
Локализация	преимущественно на	на теле (в	лобок,
	голове	складках	брови,
		одежды и	ресницы,
		белья)	под
			мышками
Отделы тела	голова, грудь, брюшко	голова,	голова,
		грудь,	грудь +
		брюшко	брюшко
			слиты
Размеры	у ♂– 2-2,5 мм;	у ♂– 2,5-3	у ♂ – 1 мм;
	у ♀– 3-3,5 мм	мм;	у ♀ – 1,5 мм
		у ♀– 3,5-4,7
		мм
Окраска	серовато-коричневая	белая	серо-желтая
Усики – орган	короткие и	тонкие и	тонкие и
обоняния	толстые	длинные	длинные
Вырезки по	глубокие	неглубокие	─
бокам брюшка
Задний конец	у ♂– округлен;
тела	у ♀ – раздвоен
Продолжительн	27 – 38 дней	у ♂ – 32 дня;	22 – 27 дней
ость жизни		у ♀ – до 46
		дней

Плодовитость	150 яиц за всю жизнь		300 яиц за	50 яиц за
			всю жизнь	всю жизнь
Количество яиц	2-4 яица		до 10 яиц	1-3 яйца
в день
Специфические	• спирохет (в		• спирохет
переносчики	гемолифе вши)		(в гемолифе	─
	возвратного тифа		вши)
			возвратного
			тифа;
			• риккетсий
			(в
			кишечнике
			вши)
			сыпного
			тифа
Способ	КОНТАМИНАЦИЯ			─
передачи
Возбудители	ПЕДИКУЛЕЗ			ФТИРОЗ
заболевания

1. Отряды Aphaniptera и Blattodea. Систематика, морфология, цикл

развития, медицинское значение, меры борьбы.

Блохи – мелкие кровососущие насекомые (рис. 38). Паразитируют на млекопитающих и птицах.

Каждый вид блохи живет на хозяине определенного вида: крысиная блоха – на крысах, собачья – на собаках, сусличья – на сусликах, но блохи

не имеют строгой видовой специфичности. Они не слишком тесно связаны с определенным видом хозяина-прокормителя и могут переходить с животных одного вида на другой и на человека, питаясь их кровью.

Географическое распространение: блохи встречаются в тропиках, в

умеренной зоне и даже в полярных областях.

Численность: более 1.900 видов, на территории нашей страны распространено более 270 видов блох, паразитирующих на различных животных.

На человеке, помимо человеческих блох, охотно поселяются собачьи. Кошачьи блохи, напротив, редко (если очень голодны!) и ненадолго селятся на людях. Особенно опасна крысиная блоха, а также блохи из нор сусликов, сурков, песчанок, являющихся переносчиками особо опасных инфекций – чумы и туляремии.

Медицинское значение имеют 3 вида: человеческая блоха – Pulex irritans

икрысиные блохи – Ceratophyllus fasciatus и Xenopsylla cheopis.

Историческая справка. Ископаемые блохи найдены в балтийском янтаре

инижнеолигоценовых отложениях около Экса (Франция). Для коллекционирования и изучения этих животных фиксируют на предметных стеклах, поскольку рассматривать их приходится под микроскопом. Лучшая в мире коллекция блох, хранящаяся сейчас в Британском музее, была собрана в Тринге (Англия) Н. Ротшилдом и К.

Джорданом.

В прежние времена блохи досаждали даже великосветским дамам при дворе французского короля, где одним из самых популярных украшений был медальон-блохоловка. На прилегающей к телу стороне имелось несколько дырочек, куда и заползали блохи, привлечённые запахом специального клейкого вещества.

Блоха человеческая (Pulex irritans)

Среда обитания: много блох бывает там, где есть места для развития их личинок – грязные трещины, щели в полу, напольные покрытия с ворсом и т. д., где в пыли и мусоре личинки могут питаться разными разлагающимися остатками и испражнениями взрослых блох.

Морфология (рис. 39):

Рис. 39. Морфология блохи: самка (слева), самец (справа).

•размеры тела 1,5-4 мм;

•окраска: желтовато-коричневая;

•тело состоит из 3-х отделов = голова + грудь + брюшко;

•тело блохи твердое, гладкое, сплющено с боков → для передвижения в шерсти животного-прокормителя;

•тело покрыто направленными назад щетинками, а часто также гребнями из широких зубчиков (ктенидиями) на голове или груди;

•ГОЛОВА несет короткие усики, пару простых глаз, ротовые органы;

•ротовой аппарат колюще-сосущего типа у ♀ и ♂ (гемофаги);

•На ГРУДИ: 3 пары сильно развитых ног, задняя пара длиннее остальных → передвигаются прыжками (до 32 см в длину при 9 см в высоту);

•крылья отсутствуют – вторичнобескрылые;

•БРЮШКО – 10 сегментов, у ♂ конец брюшка загнут кверху.

Цикл развития: полный метаморфоз (рис. 40).

Яйца (до 450) развиваются (в мусоре или во влажной почве) →

червеобразная личинка → куколка → имаго.

Оплодотворенные самки с силой «выстреливают» яйца, обычно порциями по несколько штук так, что яйца не остаются на шерсти животного, а падают на землю. При благоприятном стечении обстоятельств из яйца выходит безногая, но очень подвижная червеобразная личинка с хорошо развитой головой в редких, длинных, щетинистых волосках. Для дальнейшего развития личинка нуждается в достаточной влажности, поэтому она зарывается в землю или мусор в гнезде или норе хозяина. Личинка питается различными разлагающимися остатками, а у многих видов нуждается, кроме того, в питании остатками непереваренной крови, содержащейся в испражнениях взрослых блох. Через несколько недель выросшая личинка прядет себе паутинный кокон, сверху защищенный пылью и песчинками, а затем превращается в куколку (окукливается). Позже из куколки выходят взрослые блохи (имаго), которые питаются только кровью.

Продолжительность цикла у Pulex irritans – зависит от температурных и других условий и занимает от 20 дней и до года.

Продолжительность жизни имаго – 2-5 лет.

Медицинское значение: I. Специфические переносчики возбудителей

•чумы;

•туляремии;

•сыпнотифозных лихорадок.

II. Промежуточные хозяева (собачья блоха – хозяин для тыквовидного цепня – Diphylidium caninum);

III. В качестве эктопаразитов блоха служит причиной зуда, расчесов, присоединения вторичной инфекции, нагноений и т.д.

Главное значение блох определяется тем, что они являются переносчиками различных заболеваний, среди которых отмечается и особо опасное заболевание – ЧУМА.

Чума относится к факультативно-трансмиссивным болезням с

природной очаговостью. Возбудитель этой особо опасной инфекции – чумная палочка.

Способ передачи возбудителей. Блоха заражается бактериями чумы при сосании крови больного грызуна незадолго до его смерти, когда кровь в

капиллярных сосудах грызуна насыщена микробами. Возбудители чумы активно размножаются в желудке блохи, образуя пробку, закрывающую его просвет, или "чумной блок". После гибели больного животного "чумные блохи", которые нуждаются в теплой крови, покидают труп и ищут нового хозяина. Будучи не слишком тесно связаны с хозяином определенного вида, они могут напасть на человека.

Когда зараженная блоха начинает сосать кровь на другом, здоровом животном или на человеке, кровь не может пройти через блок и возвращается обратно в ранку, смывая бактерии из блока; иногда блоха отрыгивает их, занося десятки тысяч микробных клеток в кровь здорового. В организме блохи жизнеспособные чумные микробы могут сохраняться в течение всей жизни, т. е. часто более года.

Внастоящее время считают, что заражение через укус (инокуляция) возможно только при образовании блока. У разных видов блох частота образования блока при сосании неодинакова. Наиболее высокий показатель у крысиной блохи – 63%, в то время как у других видов он значительно ниже – от 43 до 5%. Возможно заражение и через фекалии блох, содержащие возбудителей чумы, при попадании их в ранки при расчесах на коже (контаминация).

Природными резервуарами чумы являются различные грызуны – суслики, крысы, тарбаганы, сурки, полевки, мыши, тушканчики и др., у которых чумная палочка в значительных количествах находится в крови. Блохи поддерживают заболевание среди грызунов, а в периоды эпизоотий (массового заболевания животных) переносят возбудителя с больных чумой животных на человека.

Вкачестве переносчика чумы наиболее опасны крысиная блоха Xenopsylla cheopis, паразитирующая на крысах, песчанках и легко переходящая на человека, а также блоха сурков и тарбаганов (Oropsylla silantievi). Блоха человеческая также может быть переносчиком чумы.

ВСредние Века от чумы, распространявшейся мышами и крысами и переносившейся на человека блохами, напившимися крови больных грызунов, вымирали целые города. Однако и в наше время в районах, где обитают многочисленные колонии сусликов, сурков и других грызунов, подверженных заболеванию чумой, – в Средней Азии, Казахстане, Забайкалье, Монголии, Китае – сохраняется опасность заражения домашних животных и человека этой смертельной болезнью.

Человек может заражаться чумой не только через переносчиков, но и путем контакта с животными (например, при снятии шкурки) или с больным человеком, особенно легко передается легочная форма чумы

(рис. 41).

Ряд видов блох могут быть заражены микробами туляремии. К их числу принадлежат блохи водяной крысы, мышей и других грызунов – носителей этой болезни. Необходимо отметить, что лабораторные опыты показали: передача возбудителей туляремии через блох удается редко и только при высокой численности зверьков.

В городах у блох синантропных грызунов – крыс и домовой мыши – время от времени обнаруживают бактерии болезней этих грызунов, которыми заражаются и люди: псевдотуберкулеза, листериоза, эризипелоида, а также брюшного тифа и сибирской язвы.

В распространении риккетсий, возбудителей эндемического (крысиного) сыпного тифа, играют существенную роль блохи крыс, домовой мыши, кошек и собак. Заражение человека происходит через поврежденную кожу, слизистые оболочки глаз и носа, когда на них попадают зараженные испражнения блох. Не исключена передача и при укусе, так как риккетсии проникают в слюнные железы блохи.

Профилактика и меры борьбы. Мерами профилактики служат обычные санитарно-гигиенические мероприятия: поддержание чистоты в цокольных этажах зданий, в помещениях, влажная уборка, ликвидация таких мест выплода блох, как щели, трещины в полу и т. д. Особую важность эти меры приобретают в приморских городах, аэропортах, на железнодорожных станциях, куда могут быть завезены больные крысы и их зараженные блохи. Кроме того, в целях профилактики распространения заболевания следует обрабатывать транспортные средства: суда, самолеты, вагоны.

Для уничтожения блох в помещениях или на одежде используются инсектициды. В полевых условиях уничтожают грызунов в норах с помощью соответствующих ядохимикатов (хлорпикрин) и тем самым ликвидируют блох.

Тараканы – древнейшие, быстро бегающие насекомые, известные с каменноугольного периода палеозойской эры.

Численность: описано не менее 3.500 видов, обитающих в тропических и субтропических лесах. На территории бывшего СССР зарегистрировано 53 вида тараканов, из которых к числу аборигенов нашей фауны можно отнести 49 видов, остальные – это иммигранты, способные жить только в отапливаемых помещениях. Среди последних обитателями жилищ человека (синантропные виды) являются (рис. 49):

рыжий таракан, или прусак (Blattella germanica)

черный таракан (иногда его называют кухонным или восточным) –

(Blatta orientalis)

 американский таракан (Periplaneta americana), распространенный в тропических странах.

Родиной прусака считают Южную Азию, где насекомое водится на воле и имеет несколько близких сородичей. Предполагают, что прусак жил в гротах и хижинах людей каменного века – охотников на мамонтов. В Грецию он попал в VI веке до нашей эры. В страны Евразии рыжий таракан был завезен примерно в середине XVIII века. В нашу страну прусак попал как с запада, так и с востока. С запада он к нам проник после Семилетней войны в 1762 – 1763 годах вместе с возвращающимися из Германии русскими солдатами (из-за чего получил своё второе название «прусак»), а с востока завезен из Китая в Сибирь примерно в 1757 – 1760 годах. Там, где тепло, например, в Крыму, на юге Средней Азии и на Дальнем Востоке, прусак и теперь живет на воле.

Первоначальная родина черного таракана точно не установлена. Его ближайшие родственники – виды того же рода – распространены в Африке и Австралии. Достоверно он известен в Англии с 1634 года, в Голландии появился в XVII столетии.

Американский таракан завезен с товарами в Европу из Америки и распространился, главным образом, в портовых городах, например, Кронштадте, Петербурге (где известен в некоторых банях); отчасти успел проникнуть и внутрь страны, например, в Франции, где встречается в оранжереях, в Москве и т. д.

Географическое распространение: тараканы встречаются во всех частях света, в тропиках и субтропиках, в умеренных и даже полярных странах. Распространяет тараканов человек, в вещах и товарах которого тараканы перемещаются по свету.

Среды обитания. Тараканы – теплолюбивые и влаголюбивые насекомые, избегающие света. Живут в темных и влажных местах. Некоторые из них, живущие в джунглях по берегам рек и ручейков, превосходно плавают. Окрыленные формы живут на деревьях, кустарниках и низких растениях, а бескрылые держатся в траве, под листьями и т. п.

Обитатели жилищ человека, в частности, рыжий таракан, живёт в помещениях: домах, пекарнях, предприятиях общественного питания. Черные тараканы заселяют подвальные, цокольные и нижние этажи домов, обычно выше пятого этажа не поднимаются. Предпочитают подвалы, туалеты и ванные, места у радиаторов, электрических печек и труб с горячей водой. В больших количествах могут быть замечены вокруг источников воды. В теплых районах черные тараканы могут встречаться на улицах. Они обитают в полых деревьях, на свалках, в мусоре.

Тараканы-обитатели жилищ человека днем прячутся в щели, ночью выходят на поиски пищи.

Морфология (рис. 50):

•размеры – 3-6 см;

•большинство тараканов имеет желтовато-коричневую окраску, реже темную или черную.

•тело состоит из 3-х отделов = голова + грудь + брюшко;

•тело сплющено в дорсо-вентральном направлении;

•ГОЛОВА отвесная, снабжена фасеточными глазами, длинными многочлениковыми щетинковидными усиками и ротовыми частями;

•ротовой аппарат грызущего типа (полифаги);

•ГРУДЬ состоит из 3-х сегментов, несет крылья и 3 пары ног;

•ноги длинные бегательного типа;

•БРЮШКО удлиненное, 8-10-члениковое, с мягкими покровами;

•на заднем конце брюшка на 9 и 10 сегментах находятся небольшие придатки – церки, представляющие из себя рудиментарные брюшные конечности, которые образуются во время эмбрионального развития; церки служат как бы «ушами» насекомого, через них воспринимаются звуковые колебания определенной частоты;

•у самцов на последнем сегменте снизу имеются 1 или 2 нечленистых придатка – грифельки.

Рис. 50. Морфология самца (слева), самки (справа): 1 – голова; 2 – переднегрудь; 3 – среднегрудь; 4 – заднегрудь; 5 – брюшко; 6 – крылья; 7

–усики; 8 – ноги; 9 – церки; 10 – грифельки.

Утех видов, которые имеют хорошо развитые крылья, обе пары несут большое количество продольных и множество поперечных жилок; передняя пара, более узкая, уплотненная, кожистая или напоминающая

пергамент, называется надкрыльями и служит в основном защитным покровом для крыльев задней пары, когда насекомое не летит. Задняя пара тонкая, более широкая, несет основную нагрузку при полете и веерообразно складывается под надкрыльями в состоянии покоя.

Усамок крылья нередко укорочены или полностью редуцированы (самка чёрного таракана). У многих видов крылья имеют вид зачатков или совершенно отсутствуют.

Черные тараканы менее подвижны, чем другие синантропные виды, плохо прыгают, совсем не летают и хорошо бегают. Рыжий таракан как мужского, так и женского пола обладает двумя парами крыльев, которые используют для передвижения очень редко, в исключительных случаях, например, при падении с верхних этажей высотных зданий.

Питание. Тараканы практически всеядны (полифаги) и употребляют в пищу самые разнообразные продукты растительного и животного происхождения. Питаются пищей человека (пищевыми отбросами), а также его выделениями (фекалии, мокрота). При поедании продуктов человека загрязняют их своими испражнениями. При этом рассеиваются бактерии и цисты простейших.

Утараканов ротовой аппарат грызущего типа (рис. 51). Состоит из верхней губы, сильных верхних челюстей (жвалы или мандибулы), вооруженных на вершине зубцами, приспособленными для откусывания и грубого измельчения твердых и сочных продуктов питания. Жвалы раскрываются в стороны. Нижние челюсти, или максиллы, цепко удерживают частицу пищи, которую жвалы перетирают до тех пор, пока она не становится пригодной для проглатывания. Верхняя губа направляет пищу к жвалам, а нижняя следит, чтобы она не прошла мимо рта. Жвалы не прикрыты верхней и нижней губами, так что для насекомых всегда характерен оскал верхних челюстей с их зубцами. На максиллах и нижней губе сидят членистые придатки – щупики с органами вкуса, информирующими о достоинствах пищи.

В желудке таракана происходит дальнейшее перетирание твердой пищи до мельчайших частиц при помощи хитиновых зубцов и переваривание ее под влиянием собственных ферментов. Пищевые вещества, неперевариваемые под влиянием собственных ферментов таракана, усваиваются за счет специфической фауны кишечных симбионтов.

Размножение и развитие. Обычно у тараканов имеются пахучие железы, выделяющие половые и агрегационные феромоны. У самок из выделений придаточных половых желез на заднем конце тела образуется особый мешок, в котором они носят яйца 14-15 дней; форма яйцевого мешка является характерной для различных родов тараканов.

Откладка яиц у тараканов происходит довольно своеобразно. Отдельные яйца одно за другим поступают из яйцевода и собираются в яйцевой камере, где склеиваются вместе с помощью специального секрета, образуя капсулу, или оотеку. В оотеке рыжего таракана обычно бывает от 28 до 56 штук яиц, уложенных в симметричные сдвоенные ряды. Самка черного таракана откладывает в оотеку до 16 яиц. Оотека образуется в течение нескольких дней. В дальнейшем самка черного таракана сбрасывает оотеку и не заботится о своем потомстве. Самки рыжих тараканов носят капсулы яиц на конце брюшка 15-40 суток, то есть до тех пор, пока нимфы не будут готовы к появлению на свет. Яйца в этом случае получают все необходимые вещества из тела матери.

В цикле развития тараканов – неполный метаморфоз (рис. 52): яйца (в оотеке) → личинки → имаго.

Рис. 52. Неполный метаморфоз на примере развития тараканов: 1 – яйцо, 2 – личинки разной степени зрелости, 3 – имаго.

Тараканы развиваются от двух месяцев до пяти лет и при этом проходят 5- 9 линек. От взрослых личинки отличаются лишь размерами, отсутствием крыльев и числом члеников на усиках. Во время развития, не претерпевая серьезных превращений, личинки несколько раз линяют и с каждой линькой становятся все более похожими на взрослых тараканов. После окончательной линьки личинка становится имаго и заканчивает рост.

Нимфы по строению в целом похожи на взрослых особей и, как правило, встречаются и питаются вместе с ними. В условиях неполноценного питания взрослые тараканы могут поедать своих слабых, раненых, искалеченных собратьев. Кроме того, рыжие тараканы поедают пакеты яиц черных тараканов, самки которых сбрасывают оотеки после их формирования, что в совокупности с меньшим количеством яиц в оотеке черного таракана приводит к вытеснению черных тараканов рыжими.

Без пищи и воды самки тараканов могут жить от 5 до 30 суток, самцы – 5- 15 суток, личинки могут голодать 40-70 суток подряд.

Продолжительность жизни. Взрослые особи доживают до семи лет.

Продолжительность жизни тараканов во многом определяется температурой окружающей среды. Оптимальная температура для жизнедеятельности тараканов 22-27 °C тепла.

Рыжий таракан при 22 °C тепла развивается в течение 172, а при 30 °C – 75 суток. Не переносит 5 °C мороз и жару выше 45 °C.

Черные тараканы живут при температуре 21-23 °C тепла 380-600 суток, а 30 °C тепла укорачивает им жизнь почти вдвое – они доживают до возраста 245-275 суток. 47-градусный зной черные тараканы выдерживают не более 90 минут, а при трехградусном морозе перестают двигаться.

При скученности тараканов их развитие ускоряется. При 28 °C тепла одиночной личинке черного таракана, чтобы стать взрослым насекомым, потребуется 233 суток. При тех же тепловых условиях срок развития группы из 100 личинок сокращается до 117 суток.

Морфофизиологические отличия между чёрным и рыжим тараканом представлены в таблице 10.

Таблица 10 Сравнительная характеристика чёрного и рыжего тараканов

Черный таракан	Рыжий таракан (прусак)
Blatta orientalis	Blattela germanica
Размеры: 2-2,5 см	0,8- 1 см
Передние крылья развиты у ♂;	Передние крылья
у ♀ – редуцированы	развиты у ♂ и у ♀
В отеке до 16 яиц	В отеке 28-56 яиц
Развитие длится около года,	Развитие длится около
может затягиваться до 4-х лет	75-180 дней

Медицинское значение: механические переносчики

•цист простейших,

•яиц гельминтов,

•возбудителей кишечных инфекций (холера, тифы, сальмонеллез, дизентерия и др.),

•возбудителей внекишечных заболеваний (полиомиелит и др.). Тараканы служат механическими переносчиками возбудителей различных заболеваний, прежде всего желудочно-кишечных. Исследования экскрементов тараканов показали, что они могут переносить возбудителей брюшного тифа, дизентерии, яйца гельминтов, а также возбудителей туляремии, дифтерии и др. Бактерии брюшного тифа и дизентерии выживают в кишечнике таракана 2-4 дня. Тараканы могут нападать ночью на детей, сгрызая поверхностные слои эпидемиса кожи, особенно под носом. К тому же их неприятные пахучие выделения специальных желез у некоторых людей вызывают аллергические заболевания, например, насморк, экзему и крапивницу.

Профилактика и меры борьбы. Соблюдение чистоты в помещениях, уборка пищевых остатков, пищевых продуктов в недоступные для тараканов емкости. Для уничтожения тараканов применяются различные ядохимикаты.

222.Отряд Diptera.Семейство Culicidae. Систематика, условия развития, цикл развития, морфологические отличия на всех стадиях развития, понятие о гонотрофическом цикле, эпидемиологическое значение, меры борьбы на всех стадиях развития.

Семейство Комариные – Culicidae

Комары – кровососущие насекомые. На территории России наиболее часто встречаются три рода – Anopheles (анофелес), Culex (кулекс), Aёdes (аэдес).

Численность: около 2 600 видов.

Географическое распространение: от зоны тундры до оазисов пустыни.

Морфология: • 3 отдела тела = голова + грудь + брюшко;

• на голове – крупные фасеточные глаза, антенны (усики), нижнечелюстные щупики, ротовой аппарат:

у♀ – колюще-сосущего типа;

у♂ – сосущего типа;

•на груди – 1 пара крыльев и жужжальца, 3 пары ног;

•на брюшке – насечки.

Кровососущими являются только самки, имеющие колюще-сосущий ротовой аппарат (рис. 18). Он состоит из нижней губы в форме желоба, верхней губы в виде пластинки, замыкающей желоб сверху, пары нижних и пары верхних челюстей в виде щетинок (колющий аппарат) и языка (гипофаринкс), внутри которого проходит канал слюнной железы. Все колющие части лежат в футляре, образованном нижней и верхней губами. Придатками нижних челюстей служат нижнечелюстные щупики.

У самцов ротовой аппарат сосущий, колющие части редуцированы. Они питаются соками растений. По бокам ротового аппарата лежат усики, состоящие из 14-15 члеников, у самцов они покрыты длинными волосками (опушённые), у самок – короткими (неопушённые).

Рис. 18. Колюще-сосущий ротовой аппарат самки комара: головка с раздвинутыми ротовыми частями (слева); положение колющих стилетов и хоботка при прокалывании кожи.

Размножение: молодые самки и самцы питаются соками растений вблизи водоемов → ♂ образуют рой → ♀ влетает в рой → половые партнеры удаляются для спаривания → происходит оплодотворение → ♀ летит к жилищу человека → пьет кровь → осуществляется гонотрофический цикл, происходящий в затемненных местах → ♀ возвращается к водоему → откладывает яйца.

Все теплое время года – повторение гонотрофических циклов. Гонотрофический цикл – время переваривания крови и созревания яиц в организме самки, которое продолжается 2-3 дня, но в зависимости от условий может задерживаться.

Цикл развития: с полным метаморфозом: яйцо → личинка → куколка → имаго.

Каждый вид комаров имеет свои особенности экологии, поэтому организация мер борьбы требует точного определения рода,

присутствующего в данной местности. Для этого необходимо остановиться на признаках, имеющих значение для дифференциальной диагностики различных родов комаров. Отличия существуют на всех стадиях цикла.

Кладка яиц (рис. 19).

Яйца откладываются в воду или влажную почву, местами выплода в зависимости от рода комаров могут быть естественные и искусственные водоемы (лужи, пруды, канавы, ямы с водой, оросительные и осушительные каналы, бочки с водой, рисовые поля, дупла деревьев и т.

д.).

У комаров рода Culex яйца при откладке склеиваются и образуют "лодочку", которая плавает в воде. Яйца комаров рода Anopheles окаймлены вогнутым пояском, снабжены воздушными камерами и плавают отдельно. Комары рода Aёdes откладывают яйца по одному на дно пересыхающих водоемов.

Личиночные формы (рис. 19).

До окукливания личинка активно питается и несколько раз линяет. Тело личинки четко подразделяется на голову, грудь и брюшко. Голова округлой формы, несет усики, глаза и веерообразные опахала. Двигаясь, опахала загоняют в рот личинки воду с содержащимися в ней частицами. Личинка заглатывает любые частицы определенного размера, независимо от того, являются они пищевыми или нет. На этом основано применение ядохимикатов, распыляемых в водоемах. Органами дыхания служат трахеи и трахейные жабры.

Личинки комаров рода Culex и Aёdes имеют на предпоследнем членике брюшка дыхательный сифон в виде узкой трубочки со стигмой на свободном конце. Благодаря этому личинки располагаются под углом к поверхности воды. Могут жить в сильно загрязненных водоемах.

Личинки комаров рода Anopheles не имеют сифона, у них на спинной стороне предпоследнего членика имеется пара стигм (дыхалец), в связи с чем воздух поступает в трахеи через дыхальца, и личинки располагаются строго параллельно поверхности воды. Удерживаться в таком положении им помогают волоски, расположенные на сегментах. Живут исключительно в чистых или почти чистых водоемах.

Личинка Aёdes живет во временно пересыхающих водоемах, лужах, канавах, дуплах деревьев, сосудах с водой, может жить в сильно загрязненных водоемах.

Куколки

Куколка имеет форму запятой. В переднем расширенном отделе находятся голова и грудь; позади расположено тонкое брюшко из 9 члеников (рис. 20). Куколка не питается, передвигается с помощью быстрых взмахов брюшка.

Куколки комаров на спинной стороне головогруди имеют пару дыхательных сифонов или трубочек. С их помощью куколка подвешивается к поверхностной пленке воды.

Отличительным признаком разных родов комаров служит форма дыхательных сифонов. У комаров рода Culex и Aёdes сифон имеет

цилиндрическую форму, а у рода Anopheles он имеет форму конуса ("почтовый рожок").

Окрыленные формы

Вылупившиеся самки и самцы обитают поблизости от водоемов, питаясь соками растений.

Различия окрыленных форм между родами проявляются в строении придатков головы, посадке имаго на поверхность (рис. 21), окраске крыльев (табл. 4).

Таблица 4 Сравнительная характеристика окрыленных форм комаров

ANOPHELES	CULEX, AEDES
• у ♀ и ♂ хоботок и щупики	• у ♀ щупики короче хоботка
одинаковой длины;	(рис. 22);
• у ♂ щупики имеют	• у ♂ щупики длиннее
булавовидные утолщения (рис.	хоботка, без булавовидных
22);	утолщений;
• при посадке брюшко имаго	• брюшко расположено
приподнято и находится под	параллельно относительно
углом к поверхности	поверхности
• на крыльях есть темные	• пятна на крыльях
пятна	отсутствуют

Средняя продолжительность жизни самки в теплое время года класса – до 3 месяцев. Самцы живут 10-15 дней, осенью и в начале зимы самцы погибают.

Продуктивность Anopheles класса – 4-6 поколений за лето. У моноциклических видов Aёdes – одна генерация за лето, у полициклических Aёdes – несколько.

На зиму личиночные и имагинальные формы самок впадают в состояние диапаузы. Диапауза – торможение развития на одной из стадий жизненного цикла, приспособленной к зимовке. Большинство видов рода Anopheles и Culex зимуют в состоянии имаго (самка), Aёdes – в состоянии яйца.

Медицинское значение. Комары – временные эктопаразиты человека,

специфические переносчики возбудителей различных заболеваний и промежуточные хозяева (табл. 5). Как установлено в настоящее время, комары могут переносить возбудителей свыше 50 вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний.

Таблица 5

Медицинское значение комаров

				ANOPHELES		AЁDES		CULEX
						• туляремии;	•
	ПЕРЕНОСЧИКИ
		возбудителей
						энцефалита;	туляремии;
						• желтой лихорадки;
				• малярии;		• лихорадки Денге;	• японского
						• сибирской язвы;	энцефалита
						• японского
						• лимфоцитарного
						хориоменингита
					ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ХОЗЯЕВА филярий

Борьба с комарами составляет важнейшую часть системы мероприятий по ликвидации малярии. Малярия – облигатно-трансмиссивное заболевание, и ее возбудитель передается только комарами рода

Anopheles.

Биология комара рода Anopheles. Окрыленные комары (имаго) Anopheles maculipennis обитают вблизи жилища человека. Они заселяют различные нежилые постройки, расположенные около мест их выплода (различных водоемов). Здесь можно найти самцов и молодых, еще не пивших крови самок. Днем они сидят неподвижно, забиваясь в темные углы. С наступлением сумерек вылетают на поиски пищи. Пищу находят по запаху. Питаются растительными соками, могут пить раствор сахара, молоко, жидкость из выгребных ям. После спаривания самки начинают пить кровь, так как без этого в их теле не развиваются яйца. Для удовлетворения "жажды крови" самки нападают на человека, домашних

и диких животных. При скоплении животных комары ощущают их запах на расстоянии до 3 км.

Самка сосет кровь от 0,5 до 2 минут и выпивает крови больше, чем весит ее тело (до 3 мг). Напившись крови, самки улетают в затемненное место, где сидят 2-12 суток, переваривая пищу. В это время их легче всего найти в жилище человека и помещениях для скота. Учитывая миграцию комаров от водоемов к местам питания, советские маляриологи предлагали при планировании нового сельского строительства располагать постройки для животных между водоемами и жилыми помещениями. В этом случае скотные дворы становятся как бы барьером,

задерживающим комаров (зоопрофилактика малярии).

Весной и летом после однократного сосания крови в теле самки формируются яйца. Осенью насосанная кровь идет на образование жирового тела, и яйца не развиваются. Ожирение дает возможность самке перезимовать. Для зимовки комары улетают в подвалы, погреба, кладовые и помещения для животных, где нет света и сквозняков. Зиму проводят в состоянии оцепенения. Anopheles maculipennis хорошо переносит холод. Уже к середине зимы самки приобретают способность после однократного питания кровью отложить яйца. Однако вылет с мест зимовки и поиски пищи происходят лишь в теплые дни.

После созревания яиц самка мигрирует к водоему. Откладывает яйца на лету или же, садясь на водяные растения. Первую кладку яиц весной производят перезимовавшие самки. Значительно позже начинают откладывать яйца весенние и летние самки. Отложив яйца, они вновь летят на поиски пищи, сосут кровь и после созревания яиц снова откладывают их в водоем. Таких циклов может быть несколько.

В отличие от других комаров Anopheles откладывает яйца вразброс, не приклеивая их друг к другу. Яйца имеют воздушные камеры и плавают на поверхности воды. Через 2-14 дней из них выходят личинки. Личинки Anopheles дышат атмосферным воздухом. Их можно найти у поверхностной пленки воды. По этому признаку их легко отличить от личинок комаров-дергунов и комаров-толкунчиков, ведущих донный образ жизни. У поверхностной пленки встречаются также личинки комаров Culex и Аёdes.

Личинки питаются микроскопическими организмами. Они энергично двигают придатками головы (опахалами) и создают ток жидкости, приносящий к ротовым органам все, что находится в поверхностном слое воды. Личинка без выбора заглатывает любые частицы, не превышающие определенного размера. В связи с этим при использовании для борьбы с

личинками комаров пылевидных ядохимикатов нужно учитывать размер их частиц.

Период личиночного развития состоит из четырех стадий (возрастов), отделенных друг от друга линьками. Личинки четвертого возраста после линьки превращаются в куколки. В этой стадии происходит метаморфоз, по окончании которого из хитиновой оболочки куколки выходит имаго (окрыленный комар). Все развитие происходит в воде, от откладки яйца до выхода имаго, в зависимости от температуры продолжается 14-30

дней.

Таким образом, биология малярийного комара рода Anopheles отличается от родов Culex и Aedes в жизненном цикле по следующим позициям (табл.

6).

			Таблица 6
Сравнительная характеристика
различных стадий в жизненном цикле комаров
ANOPHELES	AЁDES		CULEX
	Я Й Ц А
• водоемы со стоячей	• временные		• временные водоемы
водой	водоемы или сырая
	земля
• незатененные	• водоемы с органикой (сильно загрязнённые
водоемы без органики		водоёмы)
(чистые водоёмы)
• вразброс на	• как поодиночке,		• «лодочкой» на
поверхность воды	так и кучками		поверхность воды
• каждое яйцо снабжено	• плавательной камеры у яйца нет
плавательной камерой
	Л И Ч И Н К И
• одновременное	• неодновременное вылупление личинок из
вылупление личинок из	яиц одной кладки
яиц одной кладки
• 1 пара дыхалец	• дыхательный сифон на предпоследнем
на предпоследнем	сегменте
сегменте
• горизонтальное	• расположение личинки в воде под углом
расположение личинки
в воде
	К У К О Л К И
• дыхательный сифон в	• дыхательный сифон в форме цилиндра
форме конуса

Принципы борьбы с малярийными комарами. Уничтожение комаров проводится во всех стадиях их жизненного цикла. Окрыленных комаров в летнее время уничтожают в местах их дневок, а осенью и в начале зимы – в местах зимовок. Для этого помещения, в которых скапливаются комары, подвергаются опылению или опрыскиванию инсектицидами. Препараты ДДТ и гексахлоран применяются в форме порошков (дустов), жидких эмульсий и аэрозолей.

Для борьбы с личинками и куколками производят обследование водоемов. Лишь некоторые из них могут служить местом выплода малярийных комаров. Такие анофелогенные водоемы должны обладать целой суммой условий, отвечающих потребностям жизни и развития личинок. Личинки Anopheles живут в относительно чистых водоемах с микропланктоном, используемым для питания, и с достаточным содержанием растворенного кислорода. В сильно засолоненных водоемах личинки не живут. Не используются также реки и ручьи с быстрым течением. Однако их прибрежная зона может служить местом выплода комаров. Волны и даже рябь препятствуют дыханию личинок. Существенное значение имеют характер растительности водоема и освещенность его поверхности прямыми солнечными лучами. В сильно затененных лесных водоемах личинки малярийного комара не живут.

При борьбе с личинками комаров небольшие, не нужные для хозяйственных целей водоемы засыпают землей. Более крупные водоемы, не используемые для разведения рыбы и хозяйственных целей, подвергают нефтеванию или обрабатывают ядохимикатами. Нефть, распространяясь по поверхности воды в виде тончайшей пленки, закрывает дыхальца личинок и убивает их. Хорошие результаты дает биологический метод борьбы: заселение анофелогенных водоемов тропической рыбкой гамбузией, пожирающей личинок и куколок комаров (рис. 23). На рисовых полях применяют кратковременный спуск воды (прерывистое орошение).

Профилактика и меры борьбы. Личная профилактика состоит в защите от укусов комаров. Общественная профилактика сводится к уничтожению личиночных форм и мест выплода. Куколки, поскольку они не питаются и защищены толстым хитином, не восприимчивы к различного рода воздействиям.

Борьба с личинками складывается из ряда мероприятий:

1)уничтожение всяких мелких заброшенных резервуаров с водой;

2)распыление в водоемах, служащих местами выплода, ядохимикатов;

3)нефтевание водоемов, препятствующее поступлению кислорода;

4)изменение типа растительности в водоеме или степени зарастания

его;

5)осушение местности, мелиоративные работы;

6)биологические меры борьбы применяются в основном в водоемах, в которых растут сельскохозяйственные культуры, например, рисовые поля, где разводят живородящих рыбок – гамбузий, питающихся личинками комаров;

Рис. 23. Рыбка Gambusia affinis. Слева – самец, справа – самка.

7)зоопрофилактика – при проектировании поселков между потенциальными местами выплода комаров и жилыми домами располагают животноводческие фермы, так как комары охотно питаются кровью животных;

8)распыление инсектицидов в помещениях, где зимуют комары: подвалы, чердаки, скотные дворы, надворные постройки. Все инсектициды применяют так, чтобы не нанести урон животному и растительному миру.

123.Musca domestica. Систематика, морфология, цикл развития, медицинское значение, меры борьбы на всех стадиях развития.

	Комнатная муха (Musca domestica)
	Тип	Arthropoda
	Подтип	Tracheata
	Класс	Insecta
	Отряд	Diptera
	Подотряд Brachycera
	СемействоMuscidae
	Вид	Musca domestica

Рис. 30. Комнатная муха – Musca domestica.

Географическое распространение: во всех природно-климатических зонах земли. Обычный обитатель жилища человека.

Морфология (рис. 30):

•размеры имаго 4-12 мм;

•на голове – 1 пара фасеточных глаз по бокам головы и 3-ое простых глазок на темени; в передней части – короткие трехчленистые сяжки и ротовой аппарат;

•ротовой аппарат – лижуще-сосущего типа (полифаг);

•на груди – 1 пара крыльев, жужжальца, 3 пары ходильных ног;

•четвертая продольная жилка крыльев (медиальная) образует характерный для вида излом;

•на лапках – клейкие подушечки → ползают по отвесным поверхностям;

•брюшко удлиненное;

•на конечностях, туловище, хоботке – множество щетинок, к которым легко прилипает грязь.

Ротовой аппарат – лижуще-сосущий. Нижняя губа превращена в хоботок, на конце которого имеются две сосательные дольки, между ними расположено ротовое отверстие. Верхние челюсти и первая пара нижних челюстей атрофированы. Верхняя губа и язык расположены на передней стенке хоботка. Слюна мух содержит ферменты, растворяющие твердые вещества. После того, как пища разжижена, муха слизывает ее.

Питается муха пищей человека, различными органическими веществами. Насытившаяся муха отрыгивает содержимое желудка и каждые 5-15 минут испражняется, оставляя свои выделения на пище, посуде и разных предметах.

Цикл развития: с полным метаморфозом (рис. 31).

Яйца (до 100-150) откладываются в гниющую органику → личинка развивается при t° = 40-45 °C (3 линьки) → куколка в почве при t° = 20-25

°C → имаго.

Через 4-8 дней после спаривания самки откладывают яйца в гниющие вещества растительного или животного происхождения. В поселках городского типа это скопления пищевых отходов на помойках, мусороприемниках, свалках, отходах пищевой промышленности. В сельской местности местами выплода служат скопления навоза домашних животных, человеческие фекалии, испражнения человека на почве. При кладке яиц муха садится на нечистоты, после чего вновь возвращается в жилище человека, принося на лапках нечистоты.

Из яйца выходит членистая червеобразная личинка белого цвета без ног и обособленной головы. Личинка питается жидкой пищей, в основном разлагающимися органическими веществами. Личинки влаголюбивы и термофильны, оптимальная температура для развития – 40-45 °С, влажность – 46-84%. Такие условия создаются в навозных кучах, так как фекалии содержат много белковых веществ, при гниении которых выделяется большое количество энергии, и одновременно создается повышенная влажность. Личинки проходят 3 личиночные стадии. Личинка третьей стадии перед окукливанием зарывается в землю. Отслаивающийся от ее тела хитиновый покров затвердевает и образует ложный кокон. Окукливание происходит при температуре

20-25 °С.

Куколка неподвижна, снаружи покрыта толстой кутикулой коричневого цвета (пупарий). По окончании метаморфоза выходящая из пупария муха (имаго) проходит через довольно толстый слой грунта.

Продолжительность жизни самки около 1 месяца → за это время самка откладывает яйца 5-6 раз.

Продолжительность цикла – в среднем 10-25 дней.

Медицинское значение: механические переносчики

•цист простейших,

•яиц гельминтов,

•возбудителей кишечных инфекций (холера, дизентерия, брюшной тиф и др.);

•возбудителей внекишечных заболеваний (дифтерия,

туберкулез и др.).

Комнатная муха – механический переносчик в первую очередь кишечных инфекций. Распространение именно этой группы заболеваний определяется тем, что мухи питаются зараженными фекалиями и заглатывают возбудителей кишечных инфекций или загрязняют ими

поверхность тела, после чего переносят их на продукты питания человека. С пищей возбудитель попадает в кишечник человека, где находит благоприятные условия. В экскрементах мух бактерии остаются живыми в течение суток и более.

124.Phlebotomus pappatasii и Stomoxys calcitrans. Систематика,

морфология, среда обитания, развитие, медицинское значение. Гнус.

Москиты – мелкие представители длинноусых двукрылых. Медицинское значение имеют только москиты рода Phlebotomus как кровососущие эктопаразиты и переносчики возбудителей заболеваний.

Численность: около 300 видов.

Географическое распространение: в теплых и жарких зонах земного шара. Ареал обитания – юг Европы, средняя и южная Азия, северная Африка. Могут обитать в дикой природе и в населенных пунктах.

Местами обитания в населенных пунктах служат норы домовых грызунов, пространство под полами жилых домов, у основания глинобитных построек, под кучами строительного мусора и т. д.

В дикой природе местом выплода являются норы грызунов (песчанок, сусликов и т. д.), гнезда птиц, логова шакалов, лисиц, пещеры, трещины, дупла деревьев. Из нор москиты летят в поселки, расположенные на расстоянии до 1,5 км, что имеет важное значение для распространения заболеваний.

Морфология (рис. 24):

•размеры: 2-4 мм (мелкие насекомые);

•окраска: от светло-желтой до коричнево-серой;

•на небольшой голове – короткий ротовой аппарат, усики, фасеточные глаза;

•ротовой аппарат

у♀: колюще-сосущий (гемофаги),

у♂ – сосущего типа (сок растений);

•на груди (самой широкой части тела) – три сегмента соединены под углом, образуя «горб»; 1 пара крыльев, 3 пары тонких и длинных конечностей;

•брюшко состоит из 10 сегментов (два последних видоизменены в наружные части полового аппарата);

•на теле, крыльях и конечностях – толстые чешуйчатые волоски.

Самцы питаются соками растений. Кровь пьют только самки, хотя они могут питаться и сахаристыми жидкостями. Самки нападают на животных

и человека перед заходом солнца и в первые часы после захода на открытом воздухе и в помещении.

Так же, как самки комаров, самки москитов имеют гонотрофический цикл. Однако многие виды москитов во время созревания яиц сосут кровь неоднократно.

Цикл развития: с полным метаморфозом (рис. 25): яйцо (до 30) → личинка (4 линьки) → куколка→ имаго.

Через 5-10 дней после сосания крови самки откладывают до 30 яиц. Яйца удлиненно-овальной формы, через некоторое время после откладки приобретают коричневую окраску. В процессе развития личинка проходит 4 стадии.

Выходящие из яиц червеобразные безногие личинки с округленной головой, покрытой волосками, живут в почве и питаются разлагающимися органическими веществами. Их можно найти в стойлах животных, в комнатах с земляным полом, в подпольях и мусорных свалках. В природе они развиваются в норах грызунов и гнездах птиц. После четвертой линьки образуется булавовидная куколка, которая не питается и не двигается. Из неё по завершении метаморфоза выходит окрыленное насекомое – имаго.

Таким образом, для жизненного цикла москитов характерно:

развитие в почве, гниющем мусоре, в норах грызунов и гнездах

птиц;

метаморфоз при t ° = 25° C;

продолжительность цикла 46 дней;

у ♀ имеют место гонотрофические циклы;

способны к трансовариальной передаче возбудителей. Медицинское значение. Москиты – специфические переносчики. При укусе человека москитом Phlebotomus pappatasi со слюной последнего может быть введен возбудитель вирусного заболевания – лихорадки паппатачи. В Средней Азии и Индии москиты служат, кроме того,

переносчиками возбудителей кожного и висцерального лейшманиоза.

Кроме того, москиты являются эктопаразитами. Укусы их болезненны, на месте укуса ощущаются зуд и жжение; образуются волдыри. У чувствительных лиц интоксикация проявляется в виде общей разбитости, головных болей, потери аппетита и бессонницы.

Профилактика и меры борьбы. Применяется обработка жилых помещений инсектицидами, в природных условиях производится уничтожение грызунов в норах.

ГНУС

Гнусом называется вся масса мелких летающих кровососущих двукрылых насекомых (рис. 26). Двукрылые, не включаемые в комплекс гнуса – мухи.

Рис. 26. Гнус.

Компоненты гнуса (табл. 7):

комары

москиты

мошки

мокрецы

слепни.

Географическое распространение: во всех природно-климатических зонах с преобладанием в таежной зоне.

В сибирской тайге, тундре и других местах временами двукрылые кровососы появляются в несметных количествах, тучами нападают на животных и человека, забивают нос, горло, уши (Западная Сибирь – за 5 минут на человеке оказываются 2 000 особей, на реке Печоре – 6 000 насекомых на человеке).

				Таблица 7
	Компоненты гнуса: мошки, мокрецы, слепни
Признаки		МОШКИ	МОКРЕЦЫ	СЛЕПНИ
размеры		соответствуют	минимальные	соответствуют
		размерам	размеры:	размерам
		мелкой мухи: 2-5	1-2 мм	крупной мухи:
		мм		7-30 мм
ротовой		колюще-	колюще-	колюще-
аппарат		сосущий	сосущий	сосущий
		ротовой аппарат	ротовой	ротовой аппарат

	у самок	аппарат у	+ слизывание
	♀: гемофаги	самок	жидкости
		♀: гемофаги	♀: растительные
			соки + кровь
нападают на	▪ в светлое	▪ рано утром и	▪ в жаркую
человека	время суток;	вечером	погоду
	▪ на открытом		за 5 минут = V 20
	воздухе		мл крови
откладка яиц	▪ на подводные	▪ в воду или на	▪ кучкой на
	предметы	сырую землю	листьях
	(камни, листья		прибрежных
	растений)		растений
развитие		▪ влажная	▪ в воде
личинок	▪ в реках, ручьях	почва;	(некоторые – во
		▪ дупла	влажной почве)
		деревьев;	→ личинка
		▪ лесная	зимует → весной
		подстилка;	развивается
		▪ небольшие	куколка
		стоячие
		водоемы
медицин-ское	▪ механические	▪ механические	▪ слюна токсична
значение	переносчики	переносчики	→
	возбудителей	возбудителя	аллергические
	туляремии	туляремии	реакции;
	▪ специфические	▪	▪ механические
	переносчики	специфические	переносчики
	филярий в	переносчики	возбудителя
	тропиках –	нематод в	туляремии и
	Onchocerca	тропиках	сибирской язвы;
	volvulus		▪ в Африке →
			специфический
			переносчик
			филярий – Loa
			Loa

Медицинское значение:

1)снижают трудоспособность людей, работающих на открытом воздухе;

2)повышают трудовой травматизм (пример – лесоразработки);

3)вызывают аллергические реакции и интоксикацию организма;

4)являются переносчиками возбудителей опасных заболеваний человека и скота.

5)Осенняя жигалка (Stomoxys calcitrans)

Географическое распространение: повсеместно. Морфология:

•длина тела 5,5-7 мм;

•окраска – серая с темными полосами на груди и пятнами на брюшке

(рис. 32);

•брюшко более короткое и широкое, чем у комнатной мухи;

•хоботок блестящий, прямой и черный, подогнут под голову так, что его кончик торчит вперед;

•на хоботке – пластинки с хитиновыми зубчиками;

•ротовой аппарат – сверляще-сосущего типа у ♀ и у ♂ (гемофаги).

Рис. 32. Осенняя жигалка: цикл развития.

Осенние жигалки встречаются летом в хлевах и конюшнях, а осенью, когда их становится очень много, они появляются и в жилых помещениях. В отличие от комнатной мухи жигалка обычно придерживается затененных мест, сидит под столами, стульями. Она незаметно подлетает к своей жертве (корове, лошади, свинье, человеку) и "кусает" ее, обычно в ноги, своим длинным хоботком. А хоботок представляет собой сверлящесосущий аппарат, им она быстро просверливает кожу животного или человека и выпускает в ранку слюну, которая и вызывает резкое ощущение жжения. Оттого эта муха получила свое название – жигалка.

Особенно много их встречается осенью, в народе они получили название "злые осенние мухи". Питается жигалка кровью человека, коров, овец, свиней, лошадей.

Цикл развития: полный метаморфоз (рис. 32).

Яйца эта муха откладывает в гниющие растительные остатки или в навоз, предпочтительно конский. Самка делает несколько кладок, содержащих, в среднем, по сотне яиц. Продолжительность их развития (2 недели-1,5

месяца) зависит от температуры и влажности. Личинки похожи на личинок комнатных мух, кормятся навозной жижей, несколько раз линяют, а затем окукливаются там же, где питались. Жигалки могут зимовать в стадии личинки, куколки и даже мухи.

Медицинское значение: механические переносчики возбудителей

•сибирской язвы,

•сепсиса.

Ядовитая слюна, попавшая в ранку, вызывает сильное раздражение.

125.Wohlfartia magnifica и Glossina palpalis, Glossina morsitans.

Систематика, морфология, цикл развития, медицинское значение, меры борьбы и защиты.

МУХА ЦЕЦЕ

Мухи цеце относятся к роду Glossina, переносят возбудителей африканского трипаносомоза (сонной болезни). Распространены только в определенных районах африканского континента: Glossina palpalis – в западных, Glossina morsitans – в восточных регионах Африки (табл. 8). Географическое распространение: тропические и субтропические районы Африки (рис. 33).

Морфология (рис. 34):

•размеры тела с хоботком 7-14 мм (крупные мухи);

•окраска – серая, с несколькими поперечными полосками и одной продольной на брюшке, между поперечными полосками расположено по два темных пятна;

•хитинизированный хоботок сильно выступает вперед;

•ротовой аппарат – сверляще-сосущего типа у ♀ и у ♂ (гемофаги);

•отличительным признаком служит характер складывания крыльев в покое..

Сравнительная характеристика Glossina palpalis и Glossina morsitans

Glossina palpalis	Glossina morsitans

ые влажные лесные районы субтропической			восточные засушливые районы тропиче
Африки			Африки
т поблизости от жилища человека по			обитает в саваннах и саванновых лесах →
м рек и озер, заросших кустарником и			САВАННАЯ МУХА
ями, а также на лесных дорогах →
РНИКОВАЯ МУХА
размеры более 1 см			↓ размеры менее 1 см
раска темно-коричневая			окраска соломенно-желтая
на спинной стороне брюшка – поперечные полоски
узкие желтого цвета		• широкие белого цвета
на крупного размера			пятна меньшего размера
е- и влаголюбива → в местах с высокой			менее тене- и влаголюбива
остью почвы
читает кровь	человека крови	любых	предпочитает кровь диких животных – к
ых, поэтому человек – основной резервуар			копытных саванны (антилопы, буйволы
osoma brucei gambiense.			На человека нападает редко.
ет только на	движущихся человека и		на человека нападает редко, только во
ых, кроме, пожалуй, зебры, окрас которой			остановок, обычно на охоте, при передви
нимает всего лишь как мелькание черных и			на необжитой местности.
полос.

Цикл развития: с полным метаморфозом.

личинка → куколка → имаго

Особенность в том, что муха цеце живородящая. Самка вынашивает в матке личинку в течение полутора недель. Та питается молочным веществом, которое выделяется маточной железой. Затем муха цеце рождает 1 личинку непосредственно на поверхность почвы, где личинка тут же вбуравливается и окукливается. Через 3-4 недели из куколки образуется имаго.

Средняя продолжительность жизни имаго – 6 месяцев, за всю жизнь самка откладывает 10-12 личинок.

Медицинское значение: специфические переносчики возбудителей африканских трипаносомозов:

♦Glossina palpalis (влажные леса субтропической Африки) → Trypanosoma brucei gambiense;

♦Glossina morsitans (тропическая саванная Африка) → Trypanosoma brucei rhodesiense.

Зараженность мух в природе составляет примерно 1%. После заражения муха сохраняет паразитов в течение 2-3 месяцев.

Меры борьбы. С целью уничтожения личинок в местах выплода вырубают кустарники и деревья (в прибрежной зоне, вокруг поселков, на переходах через реки, в местах забора воды и вдоль дорог). Для уничтожения взрослых мух применяют инсектициды и специальные ловушки. Они совсем простые и недорогие. Берётся обычная синяя ткань, так как этот цвет привлекает мух. Те, попав в ловушку, направляются в специальные сборные камеры, где на них воздействуют инсектицидами. В результате этого опасные существа погибают.

В целях профилактики проводят истребление диких животных, которые служат источником питания мух (антилопы, буйволы, носороги, гипопотамы); используют введение здоровым людям лекарственных препаратов против сонной болезни. Препарат, введенный в организм, циркулирует в крови и предохраняет человека от заражения. По данным ВОЗ, проведение массовых инъекций населению в некоторых странах Африки привело к значительному снижению заболеваемости.

Был разработан высокотехнологичный способ контроля рождаемости мухи цеце. Учёные выращивали миллионы мух, самцов отделяли от самок, стерилизовали их при помощи гамма-облучения и выпускали на свободу. Суть эксперимента заключалась в том, что самки спариваются всего 1 раз в жизни и только с целью рождения потомства. Процесс размножения продолжается с интервалом в 2 недели. Следовательно, вступив в половую связь со стерилизованным самцом, самка, оплодотворившись от облучённого самца, уже не подпускает к себе других самцов. Таким образом, потомство она не производит. Данную методику использовали на островах архипелага Занзибар. Находится он у юго-восточного побережья Африки. На сегодняшний день количество опасных насекомых в этом регионе сведено к минимуму.

Было замечено, что охотнее мухи цеце нападают на людей в темной одежде, значит, в очагах этой болезни надо находиться в светлой одежде

– брюках, рубашке с длинными рукавами или спецодежде – для постоянно работающих в этом ареале.

		Вольфартова муха (Wohlfahrtia magnifica)
Тип	Arthropoda
Подтип	Tracheata
Класс	Insecta
Отряд	Diptera
Подотряд		Brachycera

Семейство Sarcophagidae (серые мясные мухи)

Вольфартова муха – некровососущая, живородящая муха, относящаяся к семейству серых мясных мух, возбудитель миаза – заболевания человека, вызываемого паразитированием личинок мух в тканях и органах человека (в ранах, мацерированной коже или на слизистых оболочках естественных отверстий).

Географическое распространение: в регионах Земли с теплым климатом.

Распространена на Кавказе, в Южной Европе, Египте, Монголии, Китае, Средней Азии, Казахстане, средней и южной зонах РФ.

Среда обитания имаго: на полях, среди растений.

Морфология имаго (рис. 35):

•размеры 5-15 мм (крупная муха);

•окраска – светло-серая, с черными круглыми пятнами на брюшке;

•ротовой аппарат – сосущего типа (питаются нектаром цветов).. Цикл развития: с полным метаморфозом.

Особенность в том, что вольфартова муха живородящая (паразитические личинки → куколки, развивающиеся в земле → свободноживущие

имаго).

Рис. 36. Личинки вольфартовой мухи.

После спаривания мухи рождают живых личинок. Привлеченная запахом разлагающихся тканей (раны, гнойные выделения), муха налету выпрыскивает личинки, пристраивая их в ткани животного или человека, или при случае – в глаза, нос, уши спящих людей. Личинки углубляются в ткани, прокладывают в них ходы и выедают ткани, вплоть до костей. Перед окукливанием личинки покидают хозяина и уходят в почву. За одну кладку муха рождает от 120 до 160 очень подвижных личинок длиной около 1 мм. Личинки имеют ротовой аппарат грызущего типа и выедают мягкие ткани (рис. 36). Результатом этого бывают нагноения, кровотечения, гангренозные процессы. Паразитический образ жизни личинки ведут до окукливания.

Медицинское значение. Вольфартиаз относится к группе так называемых злокачественных миазов. Мухи откладывают личинок, главным образом, на людях, спящих днем под открытым небом или находящихся в болезненном состоянии. Самки мух рождают личинок в открытые полости (нос, глаза, уши), в раны и язвы на теле животных, иногда – человека. Личинки заползают глубоко в слуховой проход, откуда пробираются в нос, в полость верхней челюсти и лобную пазуху. В процессе развития личинки мигрируют, разрушая ткани с помощью пищеварительных ферментов и грызущего ротового аппарата. Личинки выедают живые ткани, разрушают кровеносные сосуды. Ткани воспаляются; в них появляются нагноения, развивается гангрена.

В тяжелых случаях возможно полное уничтожение мягких тканей глазницы, мягких тканей головы (рис. 37) и т.д. Особенно тяжело миаз протекает у детей, он может стать причиной инвалидности (слепоты, глухоты) или летального исхода

126.Экология как наука. Основные понятия экологии: среда обитания, экологические факторы - абиотические - их классификация, характеристика, понятие об анабиозе; биотические (внутривидовые и межвидовые взаимоотношения); антропогенный фактор

Экология (от греч. oicos- «дом, убежище, жилище», logos- «наука») – наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и окружающей средой. Этот термин впервые применил в 1866 г. известный немецкий биолог-дарвинист Эрнст Геккель (1834-1919) в своей книге «Всеобщая морфология организмов».

«Экология — это наука, изучающая все сложные взаимосвязи в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование» - это определение Э. Геккеля написано в те времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой, и организм, считался самым сложным уровнем организации.

С точки зрения современной биологии предметом изучения экологии являются все биологические системы - от организма до биосферы. Современное определение экологии – это биологическая наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени в естественных и измененных человеком условиях.

Это определение дано на 5-м Международном экологическом конгрессе

(1990).

Подобно другим областям знаний, экология развивалась на протяжении всей истории человечества.

Внастоящее время экология вышла за рамки сугубо биологической науки и превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой.

Экология прошла сложный и длительный путь к осознанию современной и глобальной проблемы «человек-природа». Современная экология изучает взаимоотношения человека и биосферы, техносферы с окружающей её природной средой, а сам процесс проникновения проблем и идей экологии в другие области знаний получил название

экологизации.

Экологизация образования - тенденция конца ХХ - начала ХХI вв.

Ныне экология возводится в ранг обобщающей науки, которая тесно связана с такими науками, как биология, химия, математика, география, физика, и включает в себя экологические направления в развитии этих дисциплин. На стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как промышленная экология,

сельскохозяйственная экология, инженерная экология, математическая экология, космическая экология, геоэкология, и т.д.

Экология тесно связана с политикой, экономикой, правом (включая и международное право), психологией, педагогикой и т. п.

Вчастности, на стыке экологии и классической этики сформировалась экологическая этика, а на пересечении интересов этнографии, культурологии и экологии – этноэкология.

Экологическими проблемами 3емли как планеты занимается глобальная экология, объектом изучения которой является биосфера как глобальная экосистема (экосфера), а взаимоотношениями в системе «человеческое общество — природа» — социальная экология.

Одним из новых самостоятельных ответвлений экологии человека становится быстро развивающаяся отрасль — валеология, рассматривающая вопросы приобретения человеком навыков здорового образа жизни.

Методическую основу экологических знаний составляет сочетание системного подхода, натурных наблюдений, эксперимента и моделирования.

Использование экологических знаний

При создании	В сельском	Теоретическая	Охрана природы
новых	хозяйстве	база для	(создание
производств	(биологические	различных	заповедников,
(безотходных	методы борьбы	отраслей	заказников
или	с вредителями)	народного	и т.д.)
малоотходных)		хозяйства

Структура экологии, её разделы, задачи, цели, методы

Современная экология имеет сложную структуру. Выделяют общую и частную экологию. Главной целью всех этих направлений является изучение проблемы выживания живых существ в окружающей среде, и перед ними стоят задачи биологического содержания — изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы в целом, и т. д.

В таком понимании общую экологию нередко называют биоэкологие

127.Концепция биогеоценоза: экотоп, биоценоз, цепи питания.

Биогеоценоз - устойчивая, саморегулирующаяся, динамическая, взаимосвязанная, уравновешенная система живых компонентов (биотоп) и компонентов неживой природы (экотоп).

Термин «биогеоценоз» ввел В.Н. Сукачев в 1940г.

БИОГЕОЦЕНОЗ

р

	Биотоп
Микроклимат	Почва, грунт	Рельеф	Воды

Растительнос	Животный	Микроорганизмы
ть	мир

Биоценоз

Основные показатели характеристики биогеоценозов:

1. Видовое разнообразие - число видов растений и животных, образующих данный биогеоценоз.

2. Плотность популяции - количество особей данного вида на единицу площади.

3. Биомасса - общее количество органического вещества, всей совокупности особей с заключенной в ней энергией. Биомассу обычно выражают в единицах массы в перерасчете на сухое вещество на единицу площади или объема.

Чем выше эти показатели биогеоценоза, тем он масштабнее и стабильнее.

В 1935 г. английский ботаник А.Тенсли ввел в биологию термин «экосистема». Он считал, что экосистемы «с точки зрения эколога представляют собой основные природные единицы на поверхности земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, - факторы местообитания в самом широком смысле».

Экосистема представляет собой единство живых организмов и среды их обитания с потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Экосистема обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Размер экосистем не может быть

выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем), поэтому под экосистемой обычно понимают совокупность компонентов биотической (живые организмы) и абиотической среды с полным биотическим круговоротом. Экосистемами являются такие природные образования, как океан, море, озеро, луг, болото. Экосистемой может быть кочка на болоте и гниющее дерево в лесу с живущими на них организмами, муравейник с муравьями. Самой большой экосистемой является планета Земля.

Свойства экосистем

Устойчивость	Саморегуляция
-способность выдерживать	-способность поддерживать
изменения, создаваемые	определенную численность
внешними воздействиями	особей популяций в сообществе

По масштабам экосистемы можно разделить на:

микроэкосистема - лесная подстилка, пень, кора дерева; мезоэкосистема (экосистема среднего масштаба) – лес, луг, болото, степь; макроэкосистемы - море, океан, пустыня.

В экологии термины «биогеоценоз» и «экосистема» чаще всего рассматриваются как синонимы.

Единицей классификации экосистем является биом – природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных.

Биомы: тундра, тайга, листопадные леса умеренной зоны, хвойные леса, степи, пустыни, болота, тропические саванны и леса, океан и др.

Для естественной экосистемы характерны три признака:

1.Совокупность живых и неживых компонентов; 2.Полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического

вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие; 3.Сохранение устойчивости в течение определенного времени.

Живыми компонентами экосистемы являются автотрофные (зеленые растения) и гетеротрофные организмы (животные, человек, грибы, бактерии); неживыми – солнечная энергия, почва, вода и др.

Жизнедеятельность экосистемы и круговорот веществ в ней возможны только при условии постоянного притока энергии. Круговорота энергии в экосистеме не бывает, энергия используется только один раз. Круговорот веществ в экосистеме осуществляется живыми организмами (продуцентами, консументами и редуцентами) и называется биологическим круговоротом веществ.

Основу любого биогеоценоза (экосистемы) составляют:

1.Продуценты - (зеленые растения, автотрофы) - производители органических веществ.

2.Консументы - (гетеротрофные животные, грибы, паразитические растения, бактерии) – потребители органики.

3.Редуценты – (бактерии) - разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганическое.

Именно устойчивые (стабильные) экосистемы, в которых постоянно протекает обмен веществ, обеспечивают поддержание жизни на нашей планете. Экосистемы находятся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. В них постоянно поступают энергия солнца, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, а выделяются - теплота, кислород, диоксид углерода, продукты жизнедеятельности организмов.

Взаимосвязи популяций в биогеоценозе. Цепи питания

Основу связей между популяциями биогеоценоза обусловливает характер питания особей и способы получения ими энергии. В биогеоценозе в результате жизнедеятельности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии служит солнце. Поток энергии имеет однонаправленный характер. Энергия излучения солнца в биогеоценозе преобразуется в различные формы: в энергию химических связей, в механическую и, наконец, во внутреннюю. Однако существуют биогеоценозы, не включающие автотрофные растения, например, экосистемы больших глубин океанов или пещер. Но во всех

биогеоценозах подобного типа обязателен приток энергии извне в форме органических веществ, которые как бы заменяют энергию Солнца.

Живые компоненты экосистемы связаны межвидовыми и внутривидовыми отношениями. Они связаны с неорганическими элементами среды и зависят от них. Это обеспечивает устойчивость экосистемы, способность ее к саморегуляции, восстановлению (регенерации) структуры.

Взаимодействие организмов, занимающих определенное место в биологическом круговороте, называется трофической структурой биоценоза. Перенос веществ и заключенной в них энергии от автотрофов к гетеротрофам, что происходит в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью (цепью питания, трофической цепью).

Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное положение в пищевой цепи, носит название - «трофический уровень». Первый трофический уровень занимают автотрофы (зеленые растения) – продуценты; второй – растительноядные животные (фитофаги, консументы первого порядка); третий – хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка); вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертичный трофический уровень

Цепи питания могут быть короткими и длинными. Например: растения - травоядные животныехищники. Длинные: водоросли - водные беспозвоночные животные - мелкие рыбы - хищные рыбы - человек. Почти всегда цепи питания начинаются растениями - автотрофами. Энергия солнца используется растениями для синтеза органических веществ, являющихся пищей для животных. Около 1% лучистой энергии Солнца, падающей на растение, превращается в потенциальную энергию химических связей синтезированных органических веществ и может быть использовано в дальнейшем гетеротрофами. Когда животное поедает растение, большая часть энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы жизнедеятельности, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь. Только 5-20% энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного. Если хищник поедает травоядное животное, то снова теряется большая часть заключенной в пище энергии. Вследствие таких больших потерь полезной энергии пищевые цепи не могут быть очень длинными (не более 3-5 звеньев - пищевых уровней).

В 1942 году американский эколог Р.Линдеман сформулировал закон пирамиды энергии, согласно которому с одного трофического уровня на

другой через пищевые цепи переходит в среднем 10% энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.

При передаче энергии от одного организма к другому происходит ее рассеивание. Усваивается последующим звеном в цепи питания только 10 процентов поглощенной энергии, (до 90% теряется), поэтому в каждом последующем звене цепи питания количество биомассы уменьшается. Образуется экологическая пирамида - чисел, биомасс, энергии с широким основанием и узкой вершиной. Конечное звено многоярусной цепи в несколько десятков раз меньше по массе, чем начальное звено.

Трофическую структуру биоценоза и экосистемы обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид, разработанных английским зоологом Ч.Элтоном (1927 г.).

Экологическая пирамида – это схематическое изображение пищевой цепи.

Различают три типа экологических пирамид:

пирамида чисел – отражает численность отдельных организмов на каждом уровне; пирамида биомасс – соотношение между продуцентами и консументами, выраженное в их массе;

пирамида энергии – отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь.

1

10

100

1000

10 000

Схема передачи биомассы с одного трофического уровня на другой (экологическая пирамида биомасс)

Пищевые связи в биогеоценозе не являются прямолинейными, т. к. виды имеют различными источники питания, поэтому в биогеоценозах возникает сложная сеть пищевых связей. Пищевые цепи сложно переплетены, и если какой - либо компонент в цепи питания исчезает, то экосистема не нарушается, т.к. есть другие источники питания. Поэтому, чем больше видовое разнообразие в биогеоценозе, тем больше его устойчивость.

Наиболее устойчивы макроэкосистемы, имеющие огромное видовое разнообразие и сложную систему переплетения трофических уровней.

Следовательно, в действующих экосистемах происходит непрерывный круговорот веществ, осуществляемый благодаря наличию пищевых взаимоотношений (цепей питания), где происходит подача заключенной в пище энергии от организмов производителей к потребителям. Для оценки энергетических процессов в экосистеме чрезвычайно важным показателем является ее биологическая продуктивность, т.е. скорость образования биомассы.

128.Предмет экологии человека. Ее разделы. Человек как творческий экологический фактор.

Экология человека (или антропоэкология) – это комплексная наука, изучающая взаимодействие человека с окружающей средой. В системе «человек-окружающая среда» человек рассматривается как на организменном, так и популяционном уровне, а само понятие «окружающая среда» охватывает природную, техногенную и социокультурную среды. Такую среду называют антропоэкологической. В ней, в отличие от природных экосистем, роль центрального субъекта играет человеческое население. При этом каждый индивид рассматривается как биосоциум, т.е. существо биологическое и одновременно социальное.

Как и в общей экологии, в антропоэкологии выделяют: аутэкологию, или экологию индивидов, синэкологию, или экологию популяций, и, кроме того, - социоэкологию, или экологию человеческого общества.

Социальная экология – это раздел экологии, который интегрирует естественные, философские, общественные науки. Предметом исследования при этом является совокупность взаимозависимости и взаимодействия общества и природной среды.

Социальная экология изучает и объясняет сущность и основные закономерности взаимозависимости и взаимного воздействия общества и окружающего мира и разрабатывает пути такого существования человеческих популяций и окружающей природы, при котором будет наблюдаться развитие общества в гармонической взаимосвязи с природой. При этом сформируется социоэкологическая модель развития, где сохранение динамического равновесия биосферы станет основным условием любой экономической, хозяйственной и общественной деятельности человеческого общества.

Основными вопросами, которые изучает антропоэкология, являются:

o комплекс вопросов, связанных с проблемами взаимодействия человека и популяций людей с окружающей средой (экологических, медицинских, психологических, социальных и т.д.);

o условия возникновения, существования и структура антропологических экосистем;

o потребности человека как субъекта антропоэкологической системы;

o адаптивные возможности человека на индивидуальном, групповом и популяционном уровнях;

o особенности популяций людей, проживающих на территориях с различными экологическими условиями;

o динамика здоровья населения и социально-трудового потенциала людей в аспекте природно-исторического и социально-экономического развития и др.

В решении этих задач важная роль принадлежит антропологическому мониторингу – системе наблюдений за изменением состояния среды, вызванным антропогенными причинами и влияющем на качество среды, здоровье населения и распространение заболеваний.

СПЕЦИФИКА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЛЮДЕЙ

Человек, являясь существом биосоциальным, в отличие от других представителей животного мира не только пользуется природными ресурсами, но и оказывает активное влияние на окружающий мир, приспосабливая его к своим потребностям (рис. 1).

В силу широкого распространения по планете человек действует практически на всю биосферу, повсеместно создавая антропоэкологические системы, которые постепенно вытесняют естественные экосистемы.

Окружающая человека среда состоит из четырех неразрывно

связанных компонентов (рис. 2): а) собственно природной среды;

б) среды, порожденной агротехникой; в) искусственной среды; г) социальной среды.

Рис. 41. Графическая модель системы "Человек-среда обитания"

Природная среда (рис.3) имеет естественное или природно-антропогенное происхождение и способна к самоподдержанию без постоянного корректирующего воздействия человека. Факторы этой среды (абиотические и биотические) прямо или косвенно влияют на человека и его коллективы.

Среда, порожденная агротехникой (вторая природа, или квазиприродная среда, от лат. «квази» – наподобие, как бы) – это все модификации природной среды (рис. 4), искусственно преобразованные людьми и характеризующиеся отсутствием системного самопожертвования. Такая среда разрушается без регулирующего воздействия со стороны человека. Это пахотные угодья, грунтовые дороги, зеленые насаждения (газоны, бульвары, сады и т.д.) и другие культурные ландшафты. Сюда можно отнести домашних животных, в том числе и комнатных, и домашнее растениеводство.

Искусственная среда (третья природа) – это весь искусственный мир, созданный человеком (рис. 5). Он не имеет аналогов в естественной природе и системно чужд ей. Сюда относятся: асфальт и бетон городов и поселков, человеческое жилье и производственные помещения, технологическое оборудование, транспорт и т.д. Современного человека окружает преимущественно эта среда, а не природная.

Социальная среда (или социокультурная) определяется организованной совокупностью взаимоотношений и взаимосвязей в человеческом обществе. Благодаря этим связям обеспечиваются социальные, культурные, экономические и другие потребности людей (рис. 6).

Одним из важнейших компонентов социальной среды является культурно-психологический климат, создаваемый самими людьми для отдельных личностей, социальных групп и человечества в целом. Этот климат слагается из:

непосредственного влияния людей друг на друга в коллективах;

средств материального, энергетического и информационного воздействия на человека, что находит свое выражение в экономической обеспеченности людей в соответствии с выработанным обществом эталоном;

гражданской свободы;

степени уверенности в завтрашнем дне;

моральных норм общения;

возможности пользоваться культурными ценностями;

комфорта среды услуг и многого другого.

Социальная среда интегрируется с природной, квазиприродной и искусственной в общую совокупность антропоэкологической среды, окружающей человека.

Антропоэкологическая среда и роль в ней потребностей человека как существа биосоциального

Все факторы антропоэкологической среды тесно взаимосвязаны и составляют объективные и субъективные показатели качества жизни, которые в той или иной степени отвечают потребностям человека.

Человеку как биосоциуму необходим комплекс не только биологических, но и личностных и социальных потребностей, которые выступают в данном случае как важные экологические факторы, необходимые для человека.

К биологическим потребностям относятся те факторы среды, которые обеспечивают возможность благополучного физического состояния организма. Это – сбалансированное питание, полноценный сон и отдых, наличие качественной питьевой воды, защищённость от паразитарных и инфекционных заболеваний, тепловой, радиационной и магнитноволновой комфорт, защищённость от стресса в переуплотненных или чрезмерно разреженных популяциях и многое другое.

Врамках отдельных индивидуумов потребности человека обусловливаются не только физиологическими нуждами, но и личностными представлениями о качестве жизни в соответствии с эталоном этнической среды, форм трудовой деятельности, социальноэкономической формации общества и др.

Вслучае неудовлетворения биологических потребностей наступают разлад в биологической системе и физическая гибель через тот или иной промежуток времени.

Вслучае полного или частичного лишения личности социальных потребностей рано или поздно происходит ее разрушение.

Социальные потребности человека весьма разнообразны. Это и гарантированные законом или обычаями свободы, удовлетворение трудовых и экономических потребностей, общая степень уверенности в завтрашнем дне и чувство нужности обществу, а через него – нужности самому себе и др.

Лишение человека адекватной информации также приводит к дезадаптации. Информационные потребности составляют мир, изучаемый экологией культуры и экологией духа как её составной частью. Среди личностных потребностей человека важное значение имеют психологические потребности: потребность в психоэмоциональном контакте, определенный поведенческий климат в данной совокупности людей, создание своей группы (в том числе семейной) для доминирующих личностей и др.

Среди личностных потребностей существуют рациональные и иррациональные (псевдопотребности). Например, использование наркотических препаратов в медицинских целях – это рациональная потребность, а употребление их лицами, желающими получить ощущение «кайфа», является иррациональной потребностью, которая приводит к социальному и физическому разрушению.

Перечисление группы потребностей человека неодинаково остры в преломлении к личным нуждам людей. Но все они находятся в теснейшей взаимосвязи между собой. Так, потребность в пище является одновременно биологической, этнической и экономической. Труд необходим биологически, этнически, социально и экономически. Все потребности человека не заменяют друг друга, хотя определенные компенсации возможны.

Интегральным критерием качества среды, с точки зрения ее пригодности для обитания людей, согласно уставу ВОЗ, служит состояние здоровья человека, которое рассматривается как полное физическое, психологическое и социальное благополучие.

129.Экологическая дифференцировка человечества. Понятие об экологических типах людей и их формирование.

Люди, принадлежащие к разным адаптивным типам, различаются строением тела, темпом развития и созревания организма, уровнем обмена веществ и некоторыми особенностями работы дыхательной, опорно-мышечной, выделительной и кровеносной систем. Самые высокие показатели скорости развития и уровня метаболизма характерны для арктического адаптивного типа, а самые низкие —

для высокогорного адаптивного типа. В течение жизни человека факторы окружающей среды не всегда действуют постоянно и с одинаковой силой. Они могут резко и неожиданно меняться. Люди реагируют на такие влияния по-разному. Организм одних способен выносить длительные нагрузки, например, во время пребывания в условиях низких температур Заполярья. Зато у других он быстрее восстанавливается после кратковременного, но сильного воздействия неблагоприятных факторов, например, если человек вынужден отказаться от ночного сна во время поездки. Людей первой группы называют «стайерами», а второй — «спринтерами» (в спорте так называют бегунов на длинные и короткие дистанции).

Эволюция человека имела ряд особенностей, важных для понимания экологии человека:

-предки человека не имели узкой морфологической, физиологической и экологической специализации, что обеспечило повышенную адаптивность в эволюционном плане, гибкому приспособительному поведению и занятию разных экологических ниш;

-эволюция человеческого вида не только подтверждает правило ускорения эволюции, она намного превысила скорость эволюции крупных млекопитающих, особенно на последних этапах антропогенеза, что обусловило незавершенность «подгонки» биологии вида к условиям существования;

-высокая адаптивность, отсутствие узкой специализации и разнообразная инструментальная деятельность обусловили развитие высших форм поведения и интеллекта;

-заключительные этапы антропогенеза сопровождаются возникновением культуры – совокупности средств создания материальных ценностей, речевой и знаковой передачи информации и обучения на основе подражания и сигнальной памяти. Культура становится определяющим фактором эволюции человека, ослабляя давление факторов естественного отбора;

-усвоение культурной информации происходит значительно быстрее, чем передача по наследству генетической информации. Поэтому научнотехнический и культурный прогресс не только опережают биологическую эволюцию человека, но и замедляют ее

130.Особенности урбанизированных популяций людей.

Некоторые отличительные особенности городских и сельских антропоэкосистем

Антропоэкосистема – это экосистема, в которой протекает жизнедеятельность людей, и где они находятся в тесной взаимосвязи со средой обитания и удовлетворяют свои потребности.

Размеры, структура антропоэкологических систем индивидуальны. Это зависит от характера природной среды, численности населения на данной территории, трудового потенциала, экономических, социальных, этнических и других факторов.

Каждая антропоэкосистема имеет ключевое значение в экологии человека и характеризуется внутренней однородностью и в то же время отличается от других антропоэкосистем. При этом наиболее существенными бывают отличия между городскими и сельскими экосистемами.

Сельская местность представляет собой частично «очеловеченную» территорию, где в той или иной степени сохраняется естественная природа и в то же время присутствуют значительные территории, занятые под культурные растения и разведение домашних животных. При этом особенности хозяйственной деятельности людей могут способствовать распространению различных гельминтозов. А использование удобрений и пестицидов для повышения урожайности в агроценозах может приводить к загрязнению почвы и сопредельных с ней водных источников теми или иными видами химических веществ, оказывающих вредное влияние на организм людей, и вызывать у них те или иные формы патологии.

По мере развития человеческой цивилизации большая часть населения Земли стала проживать в городах (урбаноценозах). В них ведущим экологическим фактором стала хозяйственная деятельность человека (антропогенный фактор), что сопровождалось рядом особенностей урбаноценозов в сравнении с сельскими сообществами. Это прежде всего:

1)повышенный уровень загрязнения окружающей среды вредными веществами промышленного производства и транспорта;

2)скученность населения;

3)высокий темп жизни;

4)повышенная стрессогенность и др.

Городское население складывалось на протяжении длительного времени, и в его формировании участвовали разные этнические группы. На фоне последнего и специфики экологической обстановки городское население

приобрело некоторые морфологические и физиологические особенности, а также другой уровень и структуру заболеваний.

Жители города отличаются от сельчан высокой профессиональной дифференцировкой, откладывающей отпечаток на строении тела и конституциональном габитусе (рис. 7): более крупные размеры тела, более выраженный жировой слой, среди горожан – большее количество лиц с астеническим и пикническим типами конституции.

Среди урбанизированных популяций гораздо сильнее выражена акселерация, что, видимо, связано с более калорийным питанием, снижением физических нагрузок на фоне психоэмоционального подъема, который усиливает нервно-психическую возбудимость и вызывает ускорение процессов физического и психического развития.

На фоне высокого темпа жизни, частых стрессов, гиподинамии и высокой калорийности пищи у горожан чаще происходят нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой систем, обмена веществ, что становится причиной сердечно-сосудистых, аллергических, эндокринных, профессиональных и других заболеваний.

Общий уровень заболеваемости в городах бывает в 1,5-2 раза выше, чем в сельской местности.

В то же время для урбаноценозов характерен низкий уровень рождаемости, а рост их населения происходит в основном за счет притока людей из сельской местности.

131.Биосфера как естественно-историческая система. Состав и границы.

В.И. Вернадский определяет биосферу как одну из геосфер, которая коренным и необратимым образом изменена под влиянием живых существ, их современной и ранее протекавшей жизнедеятельности.

В биосфере можно выделить следующие основные компоненты (рис. 5):

1)живое вещество (живые организмы),

2)косное (неживое) вещество (атмосфера, газы, горные породы и

пр.),

3)неживое биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов),

4)биокосное вещество (совместный результат живых организмов и абиогенных процессов неживой природы),

5)радиоактивное вещество,

6)рассеянные атомы,

7)вещество космического происхождения (метеориты, космическая

пыль).

	Биогенное
	вещество
Биокосное	Косное
вещество	вещество
	Компоненты
	биосферы

Живое вещество

Рис. 5. Основные компоненты вещественного состава биосферы.

Живым веществом В.И. Вернадский назвал совокупность живых организмов, населяющих нашу планету (рис. 6).

Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли.

Много внимания в своих работах по биосфере В.И. Вернадский уделял зеленому живому веществу растений, потому что только оно автотрофное, только оно способно захватывать лучистую энергию Солнца и с ее помощью создавать первичные органические соединения. Рассмотрев объем и энергетические коэффициенты различных групп растительности, В.И. Вернадский пришел к выводу, что «зеленые просторы океана являются главными трансформаторами солнечной энергии нашей планеты». Живое вещество имеет количественные характеристики, его можно изучать, используя математические законы.

Количество живого вещества в биосфере (биомасса) – величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.

Всовременном мире насчитывается огромное количество видов живых организмов, все они составляют ИМПЕРИЮ – клеточные формы жизни (организмы).

В1982 г. Маргелис и Шварц (Margulis, Schwartz) предложили систематику, предусматривающую наличие пяти царств – одно царство в НАДЦАРСТВЕ прокариот и четыре царства в НАДЦАРСТВЕ эукариот (рис. 7). Система Маргелиса и Шварца получила широкое признание, и именно ее теперь рекомендуют использовать.

Самая противоречивая группа – это протисты, возможно, потому, что это не естественная группа.

царство Монера (Дробянки) представлено прокариотическими организмами, которые распределяются между тремя подцарствами: Архебактерии, Настоящие бактерии, Цианобактерии (Сине-зеленые водоросли); царство Протисты – одноклеточные эукариотические организмы,

напоминающие предков растений, животных и грибов, сюда относятся одноклеточные водоросли, простейшие, слизевики и оомицеты (ранние грибы); царство Растения, образованное многоклеточными автотрофными

организмами; царство Грибы, занимающее промежуточное положение между

растениями и животными; царство Животные – многоклеточные гетеротрофные организмы.

Рис. 7. Современные царства живых организмов.

Под косным веществом В.И. Вернадский понимал такие вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют. Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами, породы магматического и метаморфического происхождения.

Неживое биогенное вещество, которое образовано живым веществом современной и прошлых геологических эпох (ископаемые остатки

организмов, нефть, уголь, газы атмосферы, озерный ил – сапропель, осадочные породы, например, известняки). Значительная часть энергии «живого вещества» идет на образование в пределах биосферы новых вадозных минералов, вне биосферы не известных, а часть захороняется в виде самого органического вещества, образуя в конечном счете залежи бурых и каменных углей, горючих сланцев, нефти и газа. «Мы имеем здесь дело, – пишет В.И. Вернадский, – с новым процессом – с медленным проникновением внутрь планеты лучистой энергии Солнца, достигшей поверхности Земли. Этим путем «живое вещество» меняет биосферу и земную кору. Оно непрерывно оставляет в ней часть прошедших через него химических элементов, создавая огромные толщи неведомых, помимо его, вадозных минералов или пронизывая тончайшей пылью своих остатков косную материю биосферы».

Биокосное вещество, которое создавалось одновременно и живыми организмами, и косным веществом (например, почва, вода обитаемых водоемов, глинистые минералы).

Радиоактивное вещество – атомы радиоактивных элементов – уран, торий, радий и др.

Все живые существа на Земле постоянно подвергаются воздействию ионизирующей радиации от естественных (космическое излучение и природные радиоактивные вещества) источников ионизирующих излучений. Радионуклиды широко распространены в природе; они рассеяны в земной коре, воде, воздухе, растениях и теле животных. К радионуклидам естественного происхождения относят те, которые образовались на Земле без участия человека. Это долгоживущие изотопы I, U, Ra, Th, K и др. Совместно с космическим излучением они и создают природный радиоактивный фон, постоянно облучая все живые организмы на Земле.

Рассеянные атомы – отдельные атомы элементов, встречающиеся в природе в рассеянном состоянии (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультрамикроэлементов: Mn, Zn, Au, Hg и др.). Создаются из земного вещества под влиянием космических излучений.

Вещество космического происхождения – вещество, поступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, космическая пыль).

132.Современные концепции биосферы.

 Эдуард Зюсс, предложивший термин «биосфера», понимал под биосферой особую оболочку Земли, образованную совокупностью живых организмов (рис. 35), что соответствует биологической концепции

биосферы. В указанном смысле названный термин использует ряд исследователей и в настоящее время.

 Другая точка зрения исходила из взаимосвязи живого и неживого. Немецкий ученый А. Гумбольдт развивал идею целостности природы, взаимосвязи всех ее процессов и явлений.

Русский естествоиспытатель В. В. Докучаев в учении о ландшафтногеографических зонах разрабатывал концепцию единства всех элементов земной поверхности. Учение о природных зонах А. Гумбольдта и В.В.

Докучаева составляет основу географической концепции.

Структура биосферы представлена в ней физико-географическими поясами, состоящими, в свою очередь, из географических зон, подзон, областей, различающихся по тепловому балансу. Выделяют семь основных поясов: полярный (арктический и антарктический), субполярный (субарктический и субантарктический), умеренный (северный и южный), субтропический (северный и южный), тропический (северный и южный), субэкваториальный (северный и южный), экваториальный (рис. 36).

В рамках данной концепции рассчитаны радиационный и тепловой балансы Земли, разработаны различные формы районирования поверхности: физико-географическое, экономико-географическое, социально-географическое, климатическое, геоморфологическое, почвенное, геоботаническое, зоогеографическое и др. Соотношение тепла и влаги определяет тип растительности и животный мир в каждой географической единице биосферы.

Рис. 36. Физико-географические пояса Земли.

В.В. Докучаев выдвинул представление о широком влиянии живых существ на протекающие в природе процессы, показал зависимость процесса почвообразования не только от климата, но и от совокупного влияния растительных и животных организмов.

 В. И Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферы биогеохимический смысл. Большинство явлений, меняющих в масштабе геологического времени облик Земли, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико-химические (размыв, растворение, осаждение, выветривание пород и т. д.). В.И. Вернадский создал учение о геологической роли живых организмов (биогеохимическая концепция) и показал, что деятельность последних представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты.

На протяжении тысячелетий существования биосферы организованность создается и сохраняется деятельностью живого вещества. Форма же деятельности живого – его биогеохимическая работа в биосфере, т.е. осуществление необратимых и незамкнутых круговоротов вещества и потоков энергии между структурными основными компонентами биосферной целостности (рис. 37): горными породами, природными водами, газами, почвами, растительностью, животными и микроорганизмами.

В силу постоянного выхода части биосферного вещества из круговорота за пределы современной биосферы в глубокие слои земной коры организованность представляет собой "устойчивое неравновесие".

Каждое последующее состояние биосферы не повторяет предшествующее. Вовлечение в миграционные циклы одних вещественно-энергетических потоков и выход из биогеохимических циклов других приводит к непрерывному обновлению биосферы, способствует ее прогрессивному эволюционному развитию, усложнению живого вещества.

Концентрируя космическую энергию и трансформируя ее в активную энергию земных процессов, живые организмы стремятся к максимальному проявлению этой действенной энергии в процессах обмена, круговорота и в биогеохимических циклах. Прямые и обратные связи такой цикличности и составляют механизм функционирования биосферы, сущность ее организованности, основу ее развития.

Два биогеохимических принципа:

биогенная миграция атомов химических элементов в биосфере всегда стремится к своему максимальному проявлению;

эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых форм жизни, происходит в направлении, увеличивающем биогенную миграцию атомов в биосфере.

Эти два принципа биогенной миграции атомов увязываются с особым энергетическим характером проявления живого вещества в биосфере. Именно потоки энергии в биосфере есть основной интегрирующий фактор адаптации живого вещества к земным условиям.

Кроме того, В.И. Вернадскому принадлежит термодинамическая концепция, в соответствии с которой биосфера рассматривается как термодинамическая оболочка с температурой от +50° до −50° и давлением около одной атмосферы (рис. 38). Эти условия составляют границу жизни для большинства организмов. При этом атмосфера характеризуется увеличением температуры по мере приближения к поверхности Земли, в гидросфере с глубиной температура понижается, в литосфере же, наоборот, повышается.

Живые организмы адаптированы к существованию в строго определенном режиме. Особенно высока зависимость от температурного фактора у растений и пойкилотермных (хладнокровных) животных. Наиболее совершенной терморегуляцией обладают гомойотермные (теплокровные) – птицы и млекопитающие. В природе температура всегда колеблется и часто выходит за уровень, благоприятный для жизни, что привело к возникновению у растений и животных специальных приспособлений, ослабляющих неблагоприятное действие таких колебаний.

Термодинамическая концепция отвечает на вопрос о соответствии биосферных процессов второму началу термодинамики.

В биосфере деградация энергии происходит в условиях особой антиэнтропийной деятельности живого вещества. С термодинамической точки зрения, старение и смерть живого организма – выражение энтропии, а рождение новых организмов – ее преодоление.

Живое вещество биосферы оказывает существенное влияние не только на геохимическую миграцию на поверхности планеты, но и на происходящие в биосфере превращения энергии. Присутствие живого вещества придает энергетическим явлениям в биосфере особые черты, не характерные для других сфер планеты.

Живое вещество биосферы оказывает существенное воздействие на процессы в биосфере – его активность приводит к реальным изменениям биосферных процессов.

Второе начало термодинамики в полном объеме применимо для замкнутых систем. Локальные экосистемы, объединенные в биосферу, выходят в космическое пространство. Следовательно, биосфера имеет принципиальную возможность реализовывать тенденцию к уменьшению энтропии, росту упорядоченности.

Биосфера как целое способна к самообновлению. Именно способность живого создавать порядок из хаоса, преобразовывать энтропию в антиэнтропию отличает живое от неживого.

Из термодинамической концепции биосферы вытекает понимание адаптации как естественного антиэнтропийного состояния живой системы.

 С именем В.И. Вернадского связано также формирование

социально-экономической концепции биосферы, отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы (рис. 39).

В течение длительного периода, когда человек находился еще в животной стадии, он выполнял в природе функцию естественного экологического фактора в роли консумента растительной и животной продукции и всецело подчинялся законам природы. Однако с появлением человека разумного это положение коренным образом изменилось. Став существом биосоциальным, человек вырвался из-под непосредственного давления экологических закономерностей и стал существенной, по В.И. Вернадскому, геохимической силой планеты. При этом сила антропогенного влияния на природу со временем стала сопоставима с важнейшими силами природы, отставая от них на 1-2 порядка.

По мере того, как человечество рассеялось по планете, занялось земледелием и скотоводством, освоило различного рода ремесла, появилась так называемая техносфера, которая прошла три основные стадии становления. В наиболее ранней строительным материалом было дерево, а источником энергии – вода; во второй стадии преобладали железо и уголь. В начале ХХ столетия стали использоваться сплавы металлов и электроэнергия (3-я стадия). В настоящее время прогнозируется четвертая стадия в развитии техносферы – стадия биотехники, т.е. технологий, основанных на законах биологии. Движение по этому пути началось с создания ЭВМ по модели головного мозга человека. Далее, по мнению В.И. Вернадского, наступит черёд ноосферы

– создания разумного начала, способного объединить биосферу и техносферу в одно органичное целое.

Техносфера, изначально существующая за счет биосферы, стала развиваться по своим собственным законам, все чаще вступая в конфликт с эволюционными тенденциями биосферы. Нарушение экологических законов биосферы проявляется в следующем:

1) превышение меры присвоения ресурсов, подрывающее их естественное воспроизводство; 2) разрушение экосистем и ландшафтов, превращение их в

экосистемы с крайне низкой и даже нулевой продуктивностью;

3)загрязнение биосферы неразлагающимися или трудноразлагающимися токсичными отходами производства, транспорта, быта;

4)разрыв циклических путей превращения веществ на производстве, приводящий к непредсказуемым, необратимым и опасным для системы последствиям;

5)высокая концентрация производства при ультравысокой плотности людей в крупных городах-мегаполисах.

Таким образом, с биологической точки зрения, человечество является продуктом биосферы, но проявляет себя как вид, «приносящий бедствия», поскольку оказывается неспособным ни поддерживать равновесие между масштабами своей хозяйственной деятельности и количеством отходов производства, ни ограничить постоянный прирост народонаселения.

Разрабатывая свою теорию, В.И.Вернадский видел в ноосфере неотъемлемые черты самой биосферы и новый этап её эволюционного развития, на котором происходит разумное регулирование отношений между человеком и природой. Ноосфера будущего должна выступить в качестве фактора, устраняющего конфликт между биосферой и техносферой, где человечество возьмет на себя роль творческого помощника и представителя интересов эволюции. Растущее противоречие между техносферой и биосферой может быть преобразовано в сотрудничество за счет установления человеком в масштабах земной биосферы разумного порядка между развивающейся техносферой и своим собственным биологическим видом с его постоянно растущей численностью. Историческая необходимость участвовать в создании ноосферы будущего предъявляет чрезвычайно жесткие требования к поведению каждого жителя нашей планеты. Кроме того,

необходимо	найти	механизмы	научного	подхода	в реализации
поставленной	цели.	А пока что,	по мнению многих		специалистов,

современное состояние биосферы таково, что его можно сравнить с балансированием на грани между эволюционной трансформацией

биосферы и сохранением в ней человека и положением, которое грозит полным исчезновением человека в силу разрушения биосферы. Человечество может пасть жертвой разрушительного воздействия на все оболочки биосферы и неконтролируемого роста народонаследования.

В любом случае срок жизни биосферы ограничен и в лучшем случае равен продолжительности существования Солнца. Однако есть надежда, что молодые её ростки будут отправлены в космическое пространство для освоения новых районов Вселенной.

Учитывая системный принцип организации биосферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат круговороты веществ и потоки энергии, современной наукой сформулированы и другие концепции биосферы.

 Биохимическая концепцияизучает биосферу как систему моделей геохимических циклов биогенных элементов (рис. 40).

Рис. 40. Совокупность геохимических циклов биогенных элементов.  Биогеоценотическаяконцепция(рис. 41)рассматривает биосферу как сложноорганизованную систему биогеоценозов (динамическую целостную систему организмов разных видов, тесно связанных со средой их обитания).

Биосфера, будучи целостной глобальной системой, в то же время дискретна. Её элементарными структурно-функциональными единицами являются биогеоценозы (экосистемы).

Термин «экосистема» ввел английский ботаник А. Тенсли в 1935 г., а «биогеоценоз» – русский ботаник и лесоведВ.Н.Сукачевв 1940 г.

Биогеоценоз – это эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная природная система живых организмов и окружающей среды, между компонентами которой идет непрерывный обмен веществом, энергией, информацией (биотический круговорот). Каждый

биогеоценоз представляет собой как бы модель биосферы в миниатюре. Он состоит из системы популяций организмов разных видов (биоценозов) и пространства, в котором они обитают (биотопа).

Биогеоценозы различаются как составом биоценозов и свойствами биотопов, так и видом используемой организмом энергии (солнечной энергии, энергии химических соединений, скрытой энергии оседающих на акватории органических остатков и прочее). Однако при этом основная схема структуры и функции биогеоценозов остается единой. Любой биоценоз включает три функциональные группы организмов: продуцентов органического вещества, консументов (потребителей органического вещества) и редуцентов, обеспечивающих минерализацию органических веществ и тем самым возвращающих в неживую природу химические элементы, участвующие в биотическом круговороте.

Постоянная циркуляция веществ и движение энергии между компонентами неживой и живой природы (растениями, животными и микроорганизмами) осуществляются в биогеоценозах по пищевым (трофическим) цепям. Пищевой цепью называется ряд организмов, в котором одни поедают предшественников и, в свою очередь, оказываются съеденными организмами, которые следуют за ними. Первый трофический уровень в таких цепях занимают автотрофы или, так называемые, первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня – первичные консументы (растительноядные организмы), третьего – вторичные консументы (хищники) и т.д. Обычно бывает 4-5 трофических уровней, редко 6 и более, так как по грубой оценке общая энергия каждого трофического уровня уменьшается в 10 раз. Следствием этого является ограниченная длина пищевых цепей, а также уменьшение количества особей, биомассы и общей энергии от низших уровней к высшим. Такую динамику указанных процессов принято называть

правилом экологической пирамиды (пирамида энергии, пирамида чисел и пирамида биомасс).

Биогеоценозы, будучи саморегулирующимися системами, способны поддерживать свой гомеостаз. В основе этой способности лежит принцип всеобщей связи компонентов экосистемы, как внутрипопуляционных, так и межпопуляционных. Установившиеся при этом связи не случайны, а избирательны, с учетом этого можно говорить о принципе соответствия. Следующий принцип – относительная терпимость экосистемы к её нарушениям до определенного предела. Всякое давление на экосистему (стресс), такое как необычное изъятие продукции, внедрение новой популяции, массовое размножение фитофагов и т.п., рано или поздно приводит к появлению компенсаторных противоположно направленных

процессов. Они возвращают систему к норме (при условии ограничения стресса некоторым пределом) или переводят ее на более низкий уровень продуктивности. Крупная и сложная экосистема скорее и надежнее может погасить резкие воздействия стресса, чем небольшая по размеру. Основными условиями для самовосстановления являются сохранение ландшафтно-климатических условий и возможности пополнения генофонда со стороны при условии достаточно длительного времени.

Важнейшим принципом, на которой указывал В.И.Вернадский в учении о биосфере, является принцип её организованности. Биогеоценоз как элемент биосферы является первичным носителем организованности, охватывающей и живое, и костное вещества. Эта организованность выражается в динамическом равновесии составляющих систему компонентов, что отличает её от механизмов, свойственных неживой природе.

Биогеоценоз в хронологическом отношении функционирует в значительных масштабах времени. Однако со временем в экосистеме любой степени наступают изменения, затрагивающие как биотическую, так и абиотическую части. Если при этом экосистема в общем сохраняет свои структурно-функциональные черты, то можно говорить о временных ритмичных (например, сезонных) и аритмичных (случайных) изменениях.

Всякий поступательный процесс смены одних биогеоценозов другими называется сукцессией. Стабильная зрелая стадия в развитии биогеоценозов называется климаксным сообществом.

 Геофизическая концепция биосферы (рис. 42) заключается в том,

что, с физической точки зрения, биосфера – трехфазная система (твердая, жидкая и газообразная).

Земля состоит из концентрических оболочек (геосфер), как внутренних, так и внешних (рис. 43). К внутренним относятся ядро и мантия, а к внешним: литосфера – каменная оболочка Земли, включая земную кору толщиной от 6 км (под океаном) до 80 км (горные системы); гидросфера – водная оболочка Земли; атмосфера – газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Сюда же (к внешним геосферам) относится и биосфера.

Рис. 43. Схема строения земной коры.

Биосфера – внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 5-7 км.

Границы биосферы определяются областью распространения организмов в атмосфере, гидросфере и литосфере, характеризующимися различными физико-химическими условиями для жизни.

Биосфера – сложная наружная оболочка Земли, в которой содержатся вся совокупность живых организмов и та часть вещества планеты, которая находится в процессе непрерывного обмена с этими организмами. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Кибернетическая концепция биосферы связана с изучением

принципов организации и регулирования, осуществляющихся в живой природе в связи с трансформацией вещества, энергии и информации (рис 44).

Согласно этой концепции, биосфера рассматривается как кибернетическая система, в которой информационные сигналы управляют вещественно-энергетическими преобразованиями. Световые,

температурные, химические и другие информационные сигналы обеспечивают согласованность обмена веществом и энергией живых организмов с окружающей средой в соответствии с суточными и многолетними циклами. Будучи кибернетической системой, биосфера отличается относительной устойчивостью. Известно, что любая кибернетическая система только тогда обладает устойчивостью для блокирования внутренних и внешних возмущений, когда имеет достаточное внутреннее разнообразие. Биосфера как система обладает достаточным разнообразием составляющих её компонентов.

Биосфера, будучи дискретной системой, состоящей из различных биогеоценозов, имеет широкий выбор вариантов для приспособления всех форм жизни к различным условиям существования. Биогеоценозы как подсистемы биосферы функционируют, как и вся биосфера, в соответствии с информационными сигналами по принципу положительных и отрицательных обратных связей.

В биосфере действуют мощные гомеостатические механизмы как в основных газовых и минеральных циклах биотического круговорота, способствующих успешному развитию жизни, так и в поддержании определённых климатических условий, необходимых для продолжения и распространения жизни.

 Биокибернетическая концепция наиболее полно изложена в работах отечественного биолога И.И. Шмальгаузена, согласно которым четыре основных структурных уровня жизни образуют полный круг преобразований в элементарном цикле эволюционного процесса (рис.

45):

Рис. 45. Структурные уровни жизни биокибернетической концепции биосферы.

передача наследственной информации через зиготу и клеточные деления;

преобразование информации в индивидуальном развитии (реализация фенотипа);

передача обратной информации через фенотипы особей, составляющих популяционно-видовой уровень организации жизни;

преобразование обратной информации в биогеоценозе и запись

наследственной информации в молекулах ДНК.

 Математико-компьютерные концепции предусматривают моделирование биосферных процессов. Одна из сложностей моделирования биосферных процессов – множественность параметров, которые необходимо учитывать для построения адекватной модели (рис. 46). Предложенные модели биосферы носят преимущественно теоретический (учебный) характер. Моделирование биосферы является подсистемой глобального моделирования.

133.Живое вещество. Его роль в природе. Миграция химических элементов. Биотический -круговорот вещества и энергии.

Одна из основных заслуг В.И. Вернадского состоит в том, что он впервые обратил внимание на роль живых организмов как мощного геологического фактора, на то, что живое вещество выполняет в биосфере различные биогеохимические функции. Благодаря этому обеспечиваются круговорот веществ и превращение энергии и, в итоге, целостность, постоянство биосферы, ее устойчивое существование. Живым веществом Вернадский называл «совокупность организмов, сведенных к их весу, химическому составу и энергии».

Живое вещество обладает рядом специфических свойств:

1.Живое вещество характеризуется огромной свободной энергией.

2.В живом веществе химические реакции протекают в тысячи (иногда и в миллионы) раз быстрее, чем в неживом веществе. Поэтому для характеристики изменений в живом веществе пользуются понятием исторического, а в косном веществе – геологического времени.

3.Химические соединения, входящие в состав живого вещества (ферменты, белки и др.), устойчивы только в живых организмах.

4.Живому веществу присуще произвольное движение – пассивное, обусловленное ростом и размножением, и активное – в виде направленного перемещения организмов. Первое является свойством всех живых организмов, второе характерно для животных и в редких случаях – для растений.

5. Для живого вещества характерно гораздо большее химическое и морфологическое разнообразие, чем для неживого.

Живое вещество в биосфере Земли находится в виде дисперсных тел – индивидуальных организмов. Размеры и масса живых организмов сильно колеблются (диапазон более 109 (рис. 10)).

Рис. 10. Карликовая белозубка Suncus etruscus (этрусская мышь) – самое маленькое млекопитающее Земли (вес в районе полутора граммов и лишь

изредка достигает двух, длина тела – 2-4 см). Синий кит – самое большое

млекопитающее Земли (массой до 150 тонн и длиной до 33 метров).

6. Живое вещество возникает только из живого и существует на Земле в форме непрерывного чередования поколений.

В. И. Вернадский выделил две формы концентрации живого вещества:

жизненные пленки, занимающие огромные пространства (планктонная и донная пленки морей и океанов), и сгущения жизни, представленные небольшими площадями (небольшие водоемы, прибрежные отмели, рифы). Для остальной территории биосферы характерно "разрежение живого вещества". В.И. Вернадский подчеркивал, что способность живого вещества к размножению приводит к распространению, "растеканию" живого вещества по поверхности планеты. Живое вещество с мгновенной скоростью захватывает все "незанятые", "оголенные" или временно вышедшие из-под "давления жизни" участки биосферы. Организмы, стоящие на относительно низком уровне эволюционного развития, в количественном отношении значительно преобладают.

Масса живого вещества очень мала по сравнению с массой неживого вещества и составляет всего 0,01 – 0,02 % от косного вещества биосферы. В то же время живое вещество играет главенствующую роль в геохимических процессах. Ежегодно благодаря жизнедеятельности растений и животных воспроизводится около 10 % биомассы.

Важнейшими функциями живого вещества в биосфере являются:

1)энергетическая,

2)газовая,

3)окислительно-восстановительная,

4)концентрационная,

5)деструктивная,

6)транспортная,

7)средообразующая,

8)рассеивающая,

9)информационная.

Энергетическая функция заключается в накоплении и преобразовании растениями энергии Солнца (бактерии-хемоавтотрофы преобразуют энергию химических связей) и передаче ее по пищевым цепям: от продуцентов – к консументам и далее – к редуцентам. При этом энергия постепенно рассеивается, но часть ее вместе с остатками организмов переходит в ископаемое состояние, "консервируется" в земной коре, образуя запасы нефти, угля и др.

В осуществлении газовой функции ведущая роль принадлежит зеленым растениям, которые в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород. В то же время большинство живых организмов (и растения в том числе) в процессе дыхания используют кислород, выделяя в атмосферу углекислый газ. Таким образом, участвуя в обменных процессах, живое вещество поддерживает на определенном уровне газовый состав атмосферы.

Окислительно-восстановительная функция тесно связана с энергетической. Существуют микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности окисляют или восстанавливают различные соединения, получая при этом энергию для жизненных процессов. Велико их значение для образования многих полезных ископаемых. Например, деятельность железобактерий по окислению железа привела к образованию таких осадочных пород как железные руды; серобактерии, восстанавливая сульфаты, образовали месторождения серы.

Концентрационная функция заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы. Например, осока и хвощ содержат много кремния, морская капуста и щавель – йод и кальций. В скелетах позвоночных животных содержится большое количество фосфора, кальция, магния. Осуществление данной функции способствовало образованию залежей известняка, мела, торфа, угля, нефти.

Деструктивная – минерализация абиогенного вещества, разложение неживого неорганического вещества, разрушение организмами и

продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как самих остатков органического вещества, так и косных веществ. Основной механизм этой функции связан с круговоротом веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют низшие формы жизни – грибы, бактерии (деструкторы, редуценты).

Транспортная – перенос вещества и энергии в вертикальном и горизонтальном направлениях. Часто такой перенос в результате активной формы движения организмов осуществляется на колоссальные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

Средообразующая – эта функция в значительной мере представляет результат совместного действия других функций. С ней, в конечном счете, связано преобразование физико-химических параметров среды. Эту функцию можно рассматривать в широком и более узком плане. В широком понимании результатом данной функции является вся природная среда. Она создана живыми организмами, они же и поддерживают в относительно стабильном состоянии её параметры практически во всех геосферах. В более узком плане средообразующая функция живого вещества проявляется, например, в образовании и сохранении почв от разрушения (эрозии), в очистке воздуха и вод от загрязнений, в усилении питания источников грунтовых вод и т. п.

Рассеивающая функция, противоположная концентрационной. Она проявляется через трофическую (питательную) и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов, приразного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

Информационная функция живого вещества выражается в том, что живые организмы и их сообщества накапливают информацию, закрепляют её в наследственных структурах и передают последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами. Живые организмы осуществляют миграцию химических элементов в биосфере в процессе дыхания, питания, обмена веществ и энергии.

134. Эволюция биосферы. Учение академика В.И. Вернадского. Ноосфера.

В.И. ВЕРНАДСКИЙ ОБ ЭВОЛЮЦИИ БИОСФЕРЫ

В.И. Вернадский в своих работах подчеркивал, что история возникновения и эволюция биосферы – это история возникновения жизни на Земле. Развитие биосферы идет вместе с эволюцией органического мира – изменяется состав ее компонентов, расширяются границы и т. д.

Эволюция биосферы на протяжении большей части ее истории осуществлялась под влиянием двух главных факторов: естественных геологических и климатических изменений на планете и изменений видового состава и количества живых существ в процессе биологической эволюции. На современном этапе в третичном периоде к ним присоединился третий фактор – развивающееся человеческое общество.

Биосфера возникла примерно 3,5 млрд. лет назад.

Впроцессе жизнедеятельности организмов происходили коренные изменения абиогенных компонентов биосферы:

 в атмосфере появился кислород;  возник "озоновый экран", защищающий живые объекты от

коротковолнового ультрафиолетового излучения;  часть углекислоты была законсервирована в виде залежей каменного угля, других ископаемых;

 некоторые вещества были выведены из активного биотического круговорота.

Первыми живыми существами были анаэробы, которые получали энергию путем брожения. Питание таких примитивных организмов зависело от опускавшихся на дно водоемов органических веществ, синтезируемых в поверхностных слоях воды абиогенным способом.

Недостаток органических веществ создал давление отбора, приведшее к возникновению фотосинтеза. Прогрессивное увеличение кислорода в воде за счет жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов и его диффузии в атмосферу вызвало изменения в химическом составе оболочек Земли, прежде всего атмосферы, что, в свою очередь, сделало возможным и развитие более сложно организованных живых форм и быстрое распространение жизни по планете. Развитие механизма аэробного дыхания сделало возможным появление многоклеточных организмов.

Втечение палеозойской эры живые существа не только заселили все моря, но и вышли на сушу. Развитие зеленых растений обеспечило образование большого количества кислорода и органических веществ, что создавало благоприятные условия для последующей прогрессивной эволюции.

В середине палеозоя темпы потребления кислорода живыми организмами и расход его в абиотических процессах, а также темпы его образования сравнялись.

С появлением человеческого общества в развитии биосферы намечается переход от биогенеза, обусловленного факторами биологической эволюции, к ноогенезу – развитию под влиянием разумной созидательной деятельности человечества. Вернадский развивал материалистическое представление о ноосфере, представляя ее как нечто внешнее по отношению к биосфере, как новый этап в развитии биосферы, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы.

Биосфера и ее живые объекты находятся в неразрывной взаимосвязи. С одной стороны, жизнедеятельность развивающихся видов определяет особенности биосферы, с другой стороны, именно структура биосферы обусловливает возможность выживания и развития отдельных видов и популяций.

Живое вещество эволюционирует в сторону усложнения уровня организации, уменьшения прямой зависимости от среды обитания, усовершенствования способов ориентации и передвижения в пространстве.

Органический мир планеты существует в форме биотического круговорота, который обеспечивает непрерывность процессов в биосфере. Особенно велика роль в биотическом круговороте микроорганизмов, способствующих разложению органических веществ на минеральные соли и простейшие органические соединения.

Энергетический источник биотического круговорота – солнечное излучение. При этом лишь около 0,02% солнечной энергии расходуется на синтез органических веществ; большая ее часть затрачивается на абиотические процессы.

Развитие биосферы осуществляется как разрешение противоречия между безграничной способностью к воспроизводству, свойственной живым организмам, и ограниченностью природно-ресурсного потенциала биосферы в конкретном пространственно-временном интервале. Это противоречие разрешается в процессе использования новых веществ, источников энергии и новой информации. При этом наследственная изменчивость является необходимой предпосылкой развития, а естественный отбор – механизмом закрепления новой информации.

Живой организм не может существовать в биосфере лишь на основе внутренних циклов саморегуляции. Для его существования необходим обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой – это

важнейшее отличие живого организма от неживого, который поддерживает свою упорядоченность за счет минимума свободной внутренней энергии.

Организмы развиваются под воздействием внешних условий, постоянно изменяющихся в пространстве и во времени (в течение суток, времен года), и приспосабливаются к ним.

С одной стороны, организм и среда едины, а с другой – противоположны. Биосфера в целом исключительно устойчива. Несмотря на радикальные изменения "лика Земли"; жизнь не только не прекратилась, а, напротив, устойчивость биосферы повысилась.

И лишь появление человека создало предпосылки к нарушению исторически сложившейся устойчивости биосферы, равновесия ее подсистем.

Таким образом, перенеся идеи физики о неразрывности пространства и времени на явления природы, В.И. Вернадский объяснил направленность эволюции биосферы: она ограничена пространством, что определяется телом планеты, и направлена в сторону прогрессивного развития, так как необходимо приобрести свойства, которые позволят это ограниченное пространство использовать по возможности максимально.

Особое внимание в своих трудах ученый уделял возрастающему влиянию человека на ход эволюции биосферы. Вернадский подчеркивал, что человек разумный – невиданная по своим масштабам геохимическая сила, которая увеличивает свое влияние по мере развития научной мысли. Еще в 20-х годах прошлого века ученый сумел предугадать многие тенденции воздействия человека на природу. Его теоретические положения о биосфере и месте в ней человека – блестящий пример научного обобщения.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ БИОСФЕРЫ Весь процесс эволюции биосферы можно разделить на основные этапы:

1. Образование первичной биосферы с биотическим круговоротом (рис.

11).Живые организмы с момента своего возникновения в процессе жизнедеятельности постоянно изменяли окружающую среду. В результате жизнедеятельности хемосинтезирующих бактерий более 3 млрд. лет назад началось отложение некоторых марганцевых и железных руд, фосфоритов, серы. Первые микроорганизмы – пурпурные и зеленые бактерии, а затем сине-зеленые водоросли – стали усваивать углекислый газ и выделять молекулярный кислород, из которого над Землей образовался озоновый экран. Образование озонового экрана создало

защиту от ультрафиолетовых излучений Солнца, губительных для живого вещества, и позволило жизни выйти из воды и распространиться на суше. В течение длительного времени зелёное живое вещество поглотило из атмосферы громадное количество углекислого газа и одновременно обогатило ее кислородом. В водной среде только при наличии бактерий и водорослей мог появиться зоопланктон. Известковые скелеты беспозвоночных – корненожек, кораллов, моллюсков – образовали осадочные породы (мел, известняк). Отмирание сине-зеленых и красных водорослей способствовало отложению кальция. Некоторые виды водорослей и губок обусловили накопление кремнезема. Каменный уголь образовался из растительных остатков, нефть – из планктона древних морей и других водоемов.

Колоссальная размножаемость организмов увеличивала биомассу, которая распространялась по Земле, образуя биосферу. На Земле в разных средах в процессе эволюции образовывались самые различные биогеоценозы, находящиеся в постоянном взаимодействии друг с другом. Организмам для существования были необходимы определенные условия внешней среды, которую они в процессе обмена веществ постоянно изменяли. При этом увеличивалась биогенная миграция химических элементов биосферы. В процессе эволюции живые организмы обособлялись от непосредственной зависимости от среды. Первые организмы (бактерии, водоросли) были как бы погружены в питательную среду.

2. Появление и развитие многоклеточных организмов (рис. 12).

Постепенно появились многоклеточные организмы, менее зависимые от изменения внешней среды и имеющие свою внутреннюю среду. Эти многоклеточные организмы обладали системами органов, регулирующими жизненные процессы: питание и пищеварение, газообмен и циркуляцию питательных веществ. Через нервную систему осуществлялась связь организма с внешней средой. Именно развитие нервной системы, мозга животных способствовало их ориентации, передвижению в пространстве и возникновению сложных форм поведения. По мере эволюции возрастала скорость передачи (миграции) вещества и энергии в живой природе в образовавшихся биогеоценозах.

Эти этапы происходили под действием биологических механизмов эволюции – период биогенеза, т.е. возникновение и развитие жизни как таковой. В процессе эволюции биосферы на этапах биогенеза происходили следующие изменения:

рост биомассы в связи с увеличением количества организмов;

усложнение строения растений и животных и расширение среды их обитания;

усиление биогенной миграции атомов;

усиление изменений в биосфере за счёт жизнедеятельности организмов.

3.Развитие биосферы в условиях существования человеческого общества. Это период ноогенеза (развитие под действием человеческого сознания и труда). Бурное развитие промышленности, науки и техники за геологически малый отрезок времени способствовало значительному ускорению биогенной миграции элементов в биосфере. Человек создёт десятки тысяч новых сортов растений и пород животных, своей деятельностью он прямо или косвенно ускоряет эволюцию видов в природе, изменяет органический мир и природную среду.

Человечество не всегда разумно использовало находящиеся в его распоряжении виды энергии. Оно вело опустошительные войны, неправильно и порой преступно относилось к природе. Не зная многих закономерностей природы, нарушая их, человек часто не представлял губительных последствий своей «победы» над природой. Многие государства древнего мира потеряли свое могущество, а иные (Хорезм, некоторые государства Северной Африки) совсем исчезли в результате хищнического отношения к почве. Истощение почв превращало страны в пустыню (рис. 13).

Истребление лесов вызывает иссушение, распыление и эрозию почв. Лес задерживает ветры и испарением воды смягчает климат. Вместе с тем лес замедляет таяние снега, и талая вода постепенно увлажняет поля, восполняет грунтовые воды. Вследствие этого в реках сохраняется постоянный уровень воды, и весной не бывает наводнений. Особенно нужны леса в горах. Переплетенные корни деревьев предохраняют почву от размыва, задерживают потоки, препятствуют образованию оврагов. Устройство водоемов повышает уровень грунтовых вод и вызывает гибель окружающих лесов. Осушение верховых болот ведет к обмелению рек и засыханию лесов.

Деятельность человека приводит к сокращению запасов чистой воды. Промышленные предприятия, используя воду, иногда спускают в реки и озера отходы, ядовитые и вредные для растений, животных и человека (рис. 14). По этой причине во многих водоемах не всегда могут жить рыбы и растения. При устройстве плотин на реках часто не учитывают того, что уже миллионы лет против течения рек к их истокам идут косяки ценных видов рыб на нерест. В результате прекращается воспроизводство рыбы.

Заводы, фабрики, автомобили, самолеты задымляют атмосферу, поглощают большое количество кислорода и выделяют вредные газы (рис. 15). При использовании атомной энергии в биосферу попадают радиоактивные излучения.

Урбанизация и добыча полезных ископаемых сокращают площадь лугов и лесов, восстанавливающих соотношение кислорода и углекислого газа в воздухе.

Отходы производств вводят в миграцию вредные соединения, отравляя воздух, воду, почву. Загрязненные воды рек, впадая в море, отравляют его животный и растительный мир. Тонкая пленка нефти от транспорта, покрывающая поверхность океана, вызывает гибель планктона (рис. 16), и тем нарушается газообмен с атмосферой, в нее поступает меньше кислорода.

Испытание атомных бомб и безответственное отношение к отходам производств, основанных на использовании атомной энергии, приводят к повышенной радиоактивности воздуха, вод и почв.

Радиоактивность передается по цепям питания как в океане, так и на суше (рис. 17). Радиоактивность в первую очередь поражает планктон и животных обитателей дна, от планктона по пищевым цепям передается ряду рыб. Рыбоядные птицы переносят радиоактивные вещества на сушу. При гниении отбросов они передаются бактериям. Накопление радиоактивных веществ в костном мозге приводит к белокровию, раковым заболеваниям.

По цепям питания происходит и отравление человека ядохимикатами, употребляемыми в борьбе с насекомыми-вредителями и грибковыми заболеваниями растений. Они отравляют полезных насекомых и в первую очередь птиц. Попадая после дождей в реки, ядохимикаты губят рыб и поедающих их птиц. Яды, попадая на ягоды, овощи, с травой в мясо и молоко рогатого скота, накапливаются в организме человека, вызывая заболевания.

Поэтому человек, являясь представителем вида Человек разумный (Homo sapiens), должен не только сохранить биосферу (рис. 18), но и строить ноосферу так, чтобы Человек – Природа – Общество находились в гармонии и не противоречили друг другу.