Parazitičtí roztoči: zajímavá fakta

Málokterý parazit může konkurovat roztočům co do rozmanitosti zvládnutých variant parazitismu. Právě v podtřídě klíšťat lze nalézt příklady téměř všech forem parazitismu, které jsou obecně známé pro bezobratlé členovce. Ve skutečnosti lze klíšťata využít ke studiu parazitologie v mnoha jejích klasických projevech.

A ač se může zdát, že v této funkci jsou roztoči zvědaví především pro přírodovědce, ve skutečnosti pro člověka vzdáleného biologické vědě může být parazitický způsob života roztočů zajímavý - alespoň ve svých nejoriginálnějších projevech.

A mnohá fakta z biologie těchto zvířat jsou sama o sobě pozoruhodná.

 

Typy parazitismu u klíšťat

Nejznámější klíšťata pro laika se nazývají klíšťata ixodidí (lidé jim často říkají lesní klíšťata) - představují jen velmi malou skupinu z celé podtřídy klíšťat.

To je zajímavé

Celkem je dnes známo více než 54 000 druhů klíšťat. Čeleď Ixodes, z nichž někteří jsou přenašeči klíšťové encefalitidy a lymské boreliózy, zahrnuje jen asi 670 druhů – tedy něco málo přes 1 %.

Formu parazitismu klíšťat ixodidů lze charakterizovat jako obligátní periodický ektoparazitismus.

Co to znamená?

Ektoparazité jsou živé organismy, které nepronikají do hostitele, aby se na něm živily. Zpravidla musí poškodit vnější obal těla hostitele, aby mohly požírat některé tkáně (u klíšťat ixodidů krev), ale v těle hostitele trvale nežijí.

Na rozdíl od ektoparazitů jsou endoparaziti tvorové, kteří žijí uvnitř těla hostitele.

Klíšťata Ixodid nepronikají úplně pod kůži těla člověka nebo domácích zvířat, to znamená, že jsou typickými ektoparazity.

Ve stejný čas, Klíšťata obsahují také endoparazity.. Například svrab svědí - původce svrabu, lépe známý jako podkožní roztoč - neustále žije v tloušťce kůže, dělá si zde průchody a živí se epidermis.

Níže uvedená fotografie ukazuje, jak vypadá podkožní klíště (Sarcoptes scabiei) pod mikroskopem:

A zde je snímek pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem:

Podobně jsou příkladem endoparazitů i roztoči černých teček, velmi malý člen trombidiformních roztočů, kteří žijí ve vlasových folikulech většiny lidí na planetě a živí se mazem. Jeho příbuzní v řádu jsou mimochodem impozantní parazité kulturních rostlin.

Fotografie akné žlázy:

Jsou známy i případy parazitování klíšťat v tělních dutinách. Například sýr a mouční roztoči, když člověk jí kontaminované potraviny, mohou kolonizovat trávicí trakt: existovat a dokonce se zde množit v podmínkách téměř úplné absence kyslíku, což způsobuje vážné gastrointestinální poruchy.

To je zajímavé

Ve vědecké komunitě panují mezi odborníky neshody ohledně toho, na jakém stupni průniku do těla považovat parazita za vnitřního a na jakém za vnějšího. Existují tedy úhly pohledu, ve kterých je aknózní žláza označována jako ektoparazité, tedy tvorové žijící na povrchu těla hostitele. Tento názor je odůvodněn tím, že tito roztoči nepronikají příliš hluboko do kůže a žijí v povrchové vrstvě kůže. Kvůli takovým neshodám dokonce vyvinuli systém pro klasifikaci roztočů na dermální, kožní, podkožní, péřové a kavitární. Železní červi jsou nejčastěji označováni jako kožní endoparaziti.

Dalším znakem, kterým se rozlišují formy parazitismu, je doba strávená na povrchu nebo v tělesné dutině hostitele. Podle ní se klíšťata dělí na trvalé a dočasné parazity.

Většina klíšťat ixodidů jsou typickými dočasnými parazity, kteří tráví většinu svého života v ornici a na rostlinách. Na povrch těla hostitele vylézají pouze za potravou a po nasycení jej opouštějí.

Opačnou formou jsou stálí parazité. Jednoznačně se k nim již dají přiřadit podkožní roztoči, železní roztoči, ušní roztoči rodu Otodectes, jejichž celý životní cyklus probíhá na povrchu nebo uvnitř skořápky těla hostitele. Pokud se stane, že je klíště mimo tělo hostitele, okamžitě začne hledat nové, bez kterého není schopno přežít.

Konečně, parazitismus klíšťat může být obligátní a fakultativní.

Obligátní parazitičtí roztoči jsou ti, kteří se mohou živit pouze hostitelským zvířetem, jinak buď zemřou, nebo se nemohou rozmnožovat. Nemají jiný způsob, jak se najíst.

Fakultativní parazité jsou živé organismy, které mohou kombinovat různé způsoby získávání potravy. Mezi roztoči jsou takové formy obvykle zastoupeny druhy, které mohou kombinovat dravý a parazitický typ výživy.

Takovými jsou například mnozí vodní roztoči, roztoči z čeledi Trombiculidae (červení brouci). V nich mohou dospělí jedinci napadat drobné bezobratlé živočichy a zabíjet je vysáváním obsahu těla. A stejní jedinci, když se setkají s velkým zvířetem, které nejsou schopni zabít, na něj mohou vylézt, propíchnout mu vrstvu těla a sát krev. Čili parazitismus pro ně není jediný způsob přežití a řada z nich ani jednou za život neparazituje.

Na poznámku

Přibližně 48 % parazitických roztočů jsou dočasní parazité, 45 % jsou trvalí a zbytek je příležitostný (nepovinný).

Mezi fakultativní parazity patří i již zmínění mouční a sýroví roztoči, kteří běžně na člověka neútočí a neparazitují na něm, ale pokud se náhodou dostanou do trávicího traktu, usadí se v něm a stanou se parazity.

Níže na fotografii je sýrový roztoč (Acarus siro), který je schopen způsobit střevní akariózu:

Je zajímavé, že mnoho druhů klíšťat (je jich mnoho, například mezi červenými brouky) jsou parazity ve stádiu nymfy a v dospělce se mění v predátory. V takových případech však nelze mluvit o fakultativním parazitismu. Zde mluvíme o různých způsobech krmení v různých fázích vývoje: pokud jsou nymfy takových klíšťat obligátními parazity, pak jsou dospělí obligátní predátoři.

Nejznámější klíšťata - ixodid, argas, subkutánní - jsou obligátní parazité a nejsou schopni se živit ničím jiným než biologickými materiály živočišných hostitelů.

Na poznámku

Je pozoruhodné, že parazitických roztočů je méně než roztočů dravých a těch, kteří se živí různými organickými zbytky. Například existuje celá rodina roztočů, kteří se živí obilím a rostlinnými zbytky. Roztoči jsou velmi rozšířeni v bytech, živí se kousky epidermis, které se drolí z těla lidí, a byly popsány tisíce druhů mikroskopicky malých zástupců této podtřídy žijících v půdě a požírající rozkládající se zbytky rostlin a živočichů.

To znamená, že navzdory "obrazu" parazitů, který se u klíšťat vyvinul, ne všichni vedou parazitický způsob života.

Existuje také obrovské množství druhů roztočů, kteří jsou parazity rostlin – živí se šťávami z listů a stonků a škodí zemědělství.

Kuriózní je již výše zmíněný příklad železnic. Jejich způsob interakce s člověkem není vždy typickým parazitismem, protože ve většině případů člověk jejich činností netrpí a vůbec necítí přítomnost těchto tvorů na kůži nebo uvnitř ní. Navzdory skutečnosti, že žlázové žlázy se nacházejí téměř u všech lidí starších 70 let a u více než poloviny dospělých na celém světě, případy rozvoje kožních onemocnění způsobených těmito roztoči nejsou časté.

Lidé proto nejčastěji soužitím s těmito členovci netrpí. Při absenci takového antagonismu se interakce mezi hostitelem a „hostem“ nazývá nikoli parazitismus, ale komenzalismus.

Zde stojí za zmínku, že akarologové nemají jednotný názor na to, zda vozhřivku považovat za parazity nebo komenzály. Toto je další příklad různých forem interakce mezi klíšťaty a jejich hostiteli.

 

Jednohostitelská, dvouhostitelská a tříhostitelská klíšťata

Důležité v parazitologii je třídění klíšťat podle počtu hostitelů. V souladu s ní jsou různé druhy klíšťat rozděleny v závislosti na minimálním počtu hostitelských zvířat, které musí jeden jedinec konkrétního druhu změnit, aby plně realizoval svůj reprodukční cyklus.

Například všechny parazitické roztoče lze podle této vlastnosti rozdělit do tří typů:

• Jediný hostitel roztoči. Jejich plný vývoj od larvy po dospělého jedince probíhá na stejném hostiteli, aniž by se měnil. Larva saje krev, svléká se do nymfy, znovu se živí, líná v dospělce, páří se s jedincem opačného pohlaví, opět saje krev, načež samice opouští tělo hostitele, aby nakladla vajíčka do půdy nebo jinam. Mezi takové druhy patří např. klíště býčí a druh Hyalomma scupense, zástupci čeledi klíšťat ixodidů;
• Dvouhostitelská klíšťata – ta, u kterých se larvy a nymfy živí stejným hostitelem, po proměně v nymfu a dalším krvesání opouštějí jeho tělo, mění se v imago, které pak napadá druhého hostitele, saje krev, aby umožnilo oplodnění, a následně odpojí se, aby se pářil a (u samic) kladl vajíčka. Takový vývojový cyklus je charakteristický pro některé druhy rodů Hyalomma a Rhipicephalus;
• Tříhostitelská klíšťata jsou druhy, u kterých jedinec mění svého hostitele v každé fázi vývoje.Tato skupina zahrnuje většinu zástupců čeledi klíšťat ixodidů. Zejména tajga a klíšťata psí jsou tři hostitelé.

U všech těchto forem není počet hostitelů totožný s konceptem druhové specifičnosti. To znamená, že by bylo mylné se domnívat, že všichni jedinci toho či onoho druhu jednohostitelského klíštěte se mohou vyvinout např. pouze na psech, zatímco jedinci dvouhostitelského druhu provádějí larvální stadium a nymfu stádiu například na krysách a v dospělosti napadají pouze krávy.

Ve skutečnosti "nepřátelství" znamená pouze počet změn hostitele během života jednoho klíštěte. Jedinci stejného druhu jednohostitelských klíšťat se mohou vyvinout na ježcích, na hlodavcích, na zajících, na psech nebo na dobytku. Kde konkrétní parazit poroste, závisí pouze na tom, na které konkrétní hostitelské zvíře může zaútočit.

Téměř všechny druhy klíšťat, které mění majitele, nemají striktní druhovou specifičnost ve vztahu ke svým „hostitelům“. Ani jména klíšťat jako „pes“ nebo „bovinní“ nejsou striktními údaji o druhu kořisti: mnoho jedinců psího klíštěte se úspěšně vyvíjí na skotu nebo na ježcích a klíště býčí může bezpečně sát krev z lidí, drůbeže , krysy a stejné psy. Velmi často klíšťata ixodid napadají i chladnokrevná zvířata – želvy, žáby, ještěrky a hady.

To je zajímavé

Mnoho akarologů považuje (a používá) ježky jako jakýsi „vysavač“ klíšťat ve volné přírodě. Ježek se totiž jen těžko stará o povrch svého hřbetu a čistí zde parazity, a proto je koncem jara u mnoha jedinců celá záda doslova poseta klíšťaty různého stáří a stáří. stupně tučnosti.Existují případy, kdy specialisté za účelem sběru klíšťat v přírodních stanovištích speciálně chytili ježka, odstranili z něj parazity, pak ho vypustili a prostě ho sledovali, aby ho neztratil z dohledu, a jednou za pár hodin ho vzali a odstranili nová přisátá klíšťata. V žargonu se dokonce objevil výraz „hodinový“, tedy počet klíšťat, které na sebe ježek dokáže nasbírat za jednu hodinu pohybu v trávě.

Určitá specifičnost může být spojena se strukturálními rysy smyslových orgánů a ekologií konkrétního typu klíštěte. Například klíště dospělého psa nejčastěji číhá na svou kořist, sedí na stéblech trávy, a zde je pravděpodobnější, že „chytí“ velké zvíře než ježek nebo ještěrka. A klíšťatové nymfy tajgy naopak při hledání kořisti častěji zalézají do nor a dutin pod kameny, kde se s největší pravděpodobností setkají s myší, hraboše nebo ještěrky.

Na poznámku

Klíšťata Argas mají dokonce homovampirismus – chování, při kterém hladový jedinec napadne dobře živenou, prorazí její tělo a vysává z něj krev, kterou předtím krmila spoluoběť. Jednoduše řečeno, klíšťatům je jedno, koho napadnou a čí krev sají, ale evoluční adaptace pomáhají každému druhu vyvinout určitou specializaci.

Pojem „úklid“ přitom není pro klíšťata-endoparazity relevantní. Nedá se například říci, že by roztoč svrab byl jednohostitelský, i když z terminologického hlediska to platí - celý vývoj jednoho jedince probíhá na stejném hostitelském zvířeti. O počtu hostitelů se mluví pouze u dočasných parazitů, kteří nutně tráví nějakou část svého života volně, bez kontaktu s tělem hostitele.

 

Zajímavá fakta o parazitických roztočích

Parazitický způsob života do značné míry ovlivnil vlastnosti biologie klíšťat. A v mnoha případech se tyto rysy staly tak jedinečnými, že se staly skutečnými fenomény.

Stejně jako většina ostatních volně žijících ektoparazitů mohou roztoči hladovět po dlouhou dobu. To je nezbytná záruka jejich přežití, vzhledem k tomu, že číhající typ lovu na majitele vyžaduje dlouhé čekání. Běžná klíšťata ixodid rodu Hyalomma tedy mohou hladovět až 10–12 měsíců a dospělí některých jiných druhů až 2–3 roky.

Hyalomma marginatum:

Někteří roztoči, kteří parazitují na ptácích, žijí v hnízdní podestýlce v ptačích koloniích a živí se, když pták sedí na hnízdě, a nejaktivněji se rozmnožují, když se objeví kuřata. Právě paraziti často způsobují úhyn mláďat, která je doslova ukousnou k smrti.

Na poznámku

Po celou dobu, kdy ptáci létají na jih nebo (u antarktických druhů) na sever, tato klíšťata hladoví a čekají na návrat svých hostitelů a taková hladovka po dobu 8-9 měsíců v roce je běžnou součástí jejich životního cyklu. . Díky takovým adaptacím na životní cyklus hostitelů se klíšťata dokázala usadit, a to i na skalnatých arktických a antarktických ostrovech, kde prakticky žádní jiní členovci nejsou.

Nymfy a dospělci těchto druhů jsou po dobu 9-10 měsíců v roce pod vrstvou sněhu a ledu ve stavu blízkém pozastavené animaci - počkat na příchod jara, přesunout se do hnízda a znovu se dostatečně prokrvit.

Stejně jako u jiných parazitů mají klíšťata vysokou úmrtnost. Dospělosti se dožije méně než 1 % jedinců vylíhnutých z vajíček a obrovské množství vajíček je zničeno predátory a superparazity (například někteří jezdci).Tomu se však roztoči dokázali přizpůsobit obrovským přemnožením.

Klíšťata se také vyznačují nejvyšší prevalencí a šířkou spektra živočišných hostitelů. Mohou parazitovat (a parazitovat) téměř u všech savců a ptáků, plazů a obojživelníků a vodní roztoči mohou napadat ryby. I suchozemské druhy normálně snášejí delší ponoření pod vodu a neumírají pod vodou několik hodin, zatímco v tuto chvíli sají krev oběti. To jim umožňuje parazitovat na zvířatech vedoucích semi-vodní životní styl.

Konečně jsou známi jedovatí roztoči. Většina z nich patří mezi argasová klíšťata, jejichž sliny jsou natolik toxické, že mohou způsobit akutní bolest v místě kousnutí, anafylaxi, až paralýzu svalů. Zejména ptačí roztoči druhu Ornithodorus coriaceus na jihu Spojených států a Mexika jsou považováni za nebezpečnější než chřestýši, a to právě pro bolestivost jejich uštknutí.

 

Jak se stali parazity: Hypotézy pro evoluci parazitismu

Většina teorií o rozvoji parazitismu u klíšťat jsou hypotézami s různou mírou jistoty, nicméně některé z těchto hypotéz pro různé druhy mají nejvíce důkazů, a proto jsou považovány za hlavní.

Zejména parazitismus klíšťat ixodidů je s největší pravděpodobností důsledkem predace jejich předků. Je známo, že klíšťata jsou zástupci třídy pavoukovců a existuje důvod se domnívat, že to byli staří pavouci, kteří byli předky moderních klíšťat, a ne naopak.

Většina pavouků jsou predátoři, kteří se živí chytáním kořisti, vstřikováním slin s trávicími enzymy do její tělesné dutiny a výsledný „vývar“ pak vysávají, přičemž obaly zůstávají nedotčené.

Možná někteří staří pavouci a klíšťata napadli své oběti a začali je požírat, než oběť zemřela. Příklady takového lovu jsou známé i mezi moderními druhy. Některá z těchto klíšťat by mohla pokračovat v útoku na větší oběti, které nebylo třeba zabíjet. Vše, co k tomu bylo potřeba, byla schopnost sát krev nebo lymfu, aniž by to způsobilo akutní bolest v hostiteli, a postupně se to vyvinulo evolučním způsobem - přežili ti jedinci, jejichž sliny způsobily hostitele nejméně dráždění, dokud se neobjevili paraziti, kteří obecně kousali bezbolestně. Stali se prvními obligátními parazitickými roztoči.

Na poznámku

Fosilní roztoči jsou známí již od devonu, kdy obratlovci ještě ani nezačali dobývat zemi. Existuje předpoklad, že již zcela samostatné morfologické druhy saly krev dinosaurům.

Další evoluce probíhala nejspíše ve směru posilování vazeb mezi klíšťaty a jejich hostiteli. Tříhostitelská klíšťata jsou zřejmě nejstarší a nejméně specializovaná, dvouhostitelská klíšťata již udělala první krok k přiblížení se k hostiteli. Vrcholem této cesty byli endoparazitičtí roztoči – svědění, vozhřivka a podobně, kteří se zcela „vztahovali“ ke svým obětem a dostávali tak neustálou potravu a „úkryt“. Mimochodem, přizpůsobili se krmení těmi tkáněmi, které nejsou kritické pro přežití hostitele.

S vysokou pravděpodobností jsou železité žlázy mladšími druhy než pruritus. Je známo, že vztah „parazit-hostitel“ se neustále vyvíjí ve směru snižování antagonismu.. To snižuje úmrtnost hostitele na aktivitu parazitů a zvyšuje šance na přežití samotných parazitů závislých na hostiteli.Navíc, v nepřítomnosti úzkosti ze strany parazita hostitel nepodnikne žádná opatření k boji proti němu. Na tuto evoluční úroveň se dostaly právě železné žlázy, jejichž činností lidské tělo prakticky nijak netrpí.

Dodnes není známo, jak se prachoví roztoči vyvíjeli – zda ​​přešli z krmení epidermis přímo na člověka na krmení exfoliovanou epidermis v prachu v místnosti, nebo zda se zpočátku živili veškerým organickým odpadem v obydlí člověka a pak se zúžili. dieta pouze na odlupující se zbytky kůže. K objasnění tohoto problému jsou nutné další studie anatomie a biologie těchto členovců.

 

Adaptace na parazitický způsob života

Kromě základních schopností a funkcí si klíšťata vyvinula řadu dalších adaptací, které jsou nezbytné právě pro parazitický životní styl.

Především se to týká zařízení ústního aparátu. Čelisti klíšťat se proměnily ve vysoce účinný piercingový nástroj, který se po propíchnutí kůže a stěn cévy roztáhne tak, že parazita udrží na těle hostitele a zabrání nejen jeho náhodnému pádu, ale také zabraňuje i pokusům o jeho záměrné odstranění se značným úsilím. Jednoduše řečeno, kvůli speciálním zubům klíštěte je obtížné ho odtrhnout z kůže.

Mezi další specifické rysy klíšťat jako parazitů patří následující adaptace:

• Enormní roztažitelnost trávicího traktu a kutikuly. Dospělá samice v sobě dokáže uložit několikrát více krve, než sama váží. Při sání krve se jeho velikost zvětší více než 10krát a tělo se změní z téměř plochého před krmením na téměř kulaté po něm.Tato schopnost umožňuje maximální využití možnosti krmení na jednom hostiteli;
• Přítomnost krevních antikoagulancií a lokálních anestetik ve slinách. První zabraňují zahušťování krve a usnadňují její vstřebávání, druhé činí sousto pro hostitele neviditelným;
• Již zmíněná schopnost dlouhé hladovky;
• Obrovská plodnost. Co do počtu nakladených vajíček jsou klíšťata přeborníky mezi krev sajícími členovci. Samice velkých klíšťat ixodidů nakladou za svůj život až 20 000 vajíček a samice malých druhů, které žijí v norách svých hostitelů, nakladou asi 1 000 vajíček. Taková plodnost zajišťuje, že i při nízké míře přežití část potomků stále přežije do reprodukčního věku a bude se také podílet na reprodukci;
• Adaptace na biologii hostitelského druhu - reprodukční fenologie, životní styl, anatomie.

Obecně je vliv parazitického způsobu života na biologii roztočů velmi velký a přispívá ke zvyšující se specializaci těchto členovců.

 

Nemoci lidí a zvířat spojené s parazitismem klíšťat

Za jakýsi vedlejší účinek aktivity těchto parazitů lze považovat různá onemocnění spojená s napadením klíšťaty na lidi a zvířata. Faktem je, že evolučně závažné důsledky útoku parazita na hostitele snižují pravděpodobnost přežití obou účastníků takových vztahů, a proto nejsou pro nikoho „výhodné“.

Taková onemocnění jsou však rozšířená a představují nebezpečí pro lidi i zvířata. Říká se jim akariázy a z lékařského hlediska mají největší význam:

• Svrab, který se vyvíjí s neustálým poškozením vrstvy epidermis samičím svrabem svědí.Může vést k závažným kožním lézím a souvisejícím onemocněním;
• Klíšťová encefalitida je smrtelné virové onemocnění, které si stále ročně vyžádá stovky lidských životů. Je plná invalidity i při účinné léčbě;
• Lymeská borelióza (lymská borelióza) je smrtelné bakteriální onemocnění, jehož nositel se vyvíjí v těle klíštěte a na člověka se přenáší sáním krve;
• Klíšťová paralýza - vzniká v důsledku působení toxinů obsažených ve slinách některých klíšťat na kosterní svaly lidského těla. Úmrtnost mezi nemocnými je 10-12 %, většinou onemocní děti;
• Střevní akarióza způsobená sýrem a některými dalšími roztoči vstupujícími do střev a jejich přechod k existenci a rovnoměrnému rozmnožování za anaerobních podmínek s poškozením epiteliální výstelky střevního traktu;
• Různá dermatitida, nazývaná také akarodermatitida;
• Alopecie u zvířat a ztráta opeření u ptáků. Hojné rozmnožování některých roztočů argasidů v drůbežárnách někdy způsobuje úhyn drůbeže;
• Alergické reakce (až do anafylaktického šoku);
• Demodikóza, rosacea a rosacea, způsobené reprodukcí žlázových žláz ve velmi velkém množství. To vede k zánětu vlasových folikulů, zarudnutí kůže, rozšíření cév a svědění.

Většina těchto onemocnění je charakteristická jak pro lidi, tak pro zvířata. Například obrovské množství kožních a trichologických onemocnění skotu, koček a psů, holubů, slepic a králíků je způsobeno právě parazitickými roztoči.

 

Podkožní roztoč Demodex (železná žláza): video pořízené pod mikroskopem

 

Extrakce svrabu svědí z podkoží (Sarcoptes scabiei)