Изменения тела червя при его внедрении в почву: Лабораторная работа по биологии » ИЗУЧЕНИЕ ВНЕШНЕГО СТРОЕНИЯ ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ, НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ЕГО ПЕРЕДВИЖЕНИЕМ И РЕАКЦИЯМИ НА РАЗДРАЖЕНИЯ»

Глисты (гельминтозы)

пн — пт с 8:00 до 20:00
сб — вс с 9:00 до 16:00

Глисты (гельминтозы)

Глисты или, по-научному, гельминты — большая группа представителей низших червей, способных обитать в организме человека, вызывающих паразитарные заболевания – гельминтозы. Гельминты разделяются на три класса: круглые черви, ленточные черви и сосальщики. Почти 200 видов гельминтов способны поражать организм человека, однако, на территории России встречается только около 20 видов. На степень распространения гельминтов влияет в первую очередь климатические условия и уровень социально-экономического развития территории – поэтому в развитых странах уровень заболеваемости гельминтозами гораздо ниже, чем в странах тропического и субтропического пояса.

В наше время значимость гельминтозов недооценивается. Тем не менее, только в нашей стране ежегодно выявляется более полумиллиона зараженных глистами людей из которых более 80% — дети (а по некоторым данным заражается ежегодно около 15 миллионов человек!). В связи с более высокой степенью загрязнения яйцами гельминтов окружающей среды распространенность гельминтозов в сельской местности выше, чем в городской.

В зависимости от пути передачи гельминтозы разделяют на три группы: биогельминтозы (передающиеся человеку через животных), геогельминтозы (часть развития гельминта происходит в почве) и контагиозные (передающиеся от зараженного человека).

От способа проникновения гельминта в организм, количества глистов в организме, степени их адаптации в организме будут зависеть проявления болезни.

Наиболее разрушительное действие на организм оказывают личиночные и развивающиеся формы глистов. В то время как взрослый гельминт имеет, как правило, стабильное местоположение в организме – личинка способна совершать сложные путешествия по органам, оставляя в них болезненные изменения. Излюбленное место обитания глистов – желудочно-кишечный тракт, причем разные виды предпочитают для своего обитания определенные отделы, например, аскариды – начальные отдела тонкого кишечника, острицы – в нижних отделах тонкого и начальных отделах толстого кишечника, власоглав – в начальном отделе толстой кишки. В зависимости от места нахождения паразита можно разделить гельминтозы на просветные (паразит обитает в просвете полого органа) и тканевые (паразит находится в толще тканей). Некоторые гельминтозы (например, аскаридоз) в разных стадиях могут иметь и тканевую и просветную формы.

Симптомы глистов

Развитие гельминтоза проходит, как правило, в две стадии: острую – от двух, трех недель до двух месяцев и хроническую – от нескольких месяцев до многих лет.

Острая стадия совпадает со временем внедрения и развития паразита и проявляется, в основном иммунным ответом на чужеродные антигены, аллергическими реакциями. Симптомы этой стадии гельминтоза похожи при внедрении различных видов паразитов.

Большим разнообразием отличается хроническая стадия: в зависимости от места нахождения глистов, их количества и образа жизнедеятельности, появляются нарушения в работе самых различных органов и систем. Встраиваясь в систему обмена веществ, потребляя необходимые для себя вещества, паразит приводит к нарушениям, проявляющимися расстройствами переваривания, всасывания витаминов, белков, жиров, углеводов, минеральных веществ. Продукты жизнедеятельности глистов приводят не только к угнетению нормальной микрофлоры кишечника, но и  снижают иммунитет, способствуя развитию хронических бактериальных инфекций, снижая эффективность профилактических прививок. Повышенный риск появления злокачественных опухолей связан с отрицательным действием на иммунную систему и усиленными процессами клеточного деления (восстановления) в поврежденных тканях.

Первые признаки развития гельминтоза могут проявляться от 2-3 дней (при аскаридозе), до 1,5 лет (при филяриозе). Чаще этот период составляет 2-3 недели.   В начале заболевания появляются высыпания на коже, увеличение лимфатических узлов, увеличение печени и селезенки, боль в мышцах и суставах. Для некоторых гельминтозов характерны специфические признаки, например желтуха для описторхоза (печеночный сосальщик) или лихорадка, боль в мышцах, отек лица и век для трихинеллеза.

В хронической фазе присутствие единичных экземпляров глистов протекает практически без каких-либо симптомов, исключение может представлять присутствие крупных экземпляров, например лентеца широкого, аскарид. В случае более массового заражения симптомы гельминтозов складываются из нарушений пищеварения (тошнота, вздутие, боль в животе, жидкий стул) и некоторых специфических признаков. При энтеробиозе, например, это зуд в области заднего прохода, усиливающийся в вечернее и ночное время.

При трихоцефалезе – это геморрагический (с кровоизлияниями) колит. При анкилостомидозе – железодефицитная анемия. При аскаридозе может возникать механическая непроходимость кишечника, желчевыводящих путей. При гельминтозах с поражением печени развивается хронический гепатит, воспаление желчевыводящих путей (холецистит, холангит). Особое место занимают гельминтозы с развитием кист (жидкостные образования в оболочке): эхинококкоз, альвеококкоз, цистицеркоз. Даже большого размера кисты могут никак не проявлять себя, но их нагноение или разрыв приводят к тяжелейшим последствиям таким как: анафилактический шок, перитонит, гнойный плеврит.

Гельминтозы могут сопровождаться симптомами вегетососудистой астении невротическими состояниями.

Рассмотрим подробнее наиболее распространенные частные случаи гельминтозов.

Виды глистов

Острицы – мелкие чуть более сантиметра, тонкие круглые черви, серо-белого цвета. Заболевание, возникающее при заражении ими, называется энтеробиоз. Заражение этими глистами происходит при попадании яиц паразита через рот с плохо вымытыми овощами и фруктами, с немытых рук, после контакта с почвой или зараженными домашними животными. Кроме того, возможно самозаражение, приводящее к длительному существованию остриц в организме. Развитие глистов происходит в желудочно-кишечном тракте, личинка развивается во взрослую особь в течение 2 недель. Взрослые особи паразитируют в нижних отделах тонкого и верхних отделах толстого кишечника.

Будучи еще личинками, острицы уже наносят вред организму: выделяя ферменты, оказывающие раздражающее (разрушающее) действие на стенку кишки, приводят к возникновению участков воспаления. Взрослые особи, оказывая механическое воздействие на кишечную стенку, приводят к образованию в ней мелких кровоизлияний и способствуют проникновению в слизистую оболочку болезнетворных бактерий. Нарушаются процессы переваривания и всасывания пищи, у 30% людей снижается кислотность желудочного сока. Изменяется состав нормальной микрофлоры кишечника. Специфичным симптомом энтеробиоза является зуд в области заднего прохода, усиливающийся в вечернее и ночное время; в это время острицы выползают из заднего прохода, для того, чтобы отложить яйца на кожу вокруг него. Зуд приводит к появлению расчесов, в дальнейшем в области расчеса могут возникать очаги стафилококковой инфекции. Зуд нередко сохраняется после освобождения организма от паразитов. Возникновением зуда объясняется механизм повторного самозаражения: при расчесывании под ногти попадают яйца остриц, которые затем, с немытыми руками, благополучно попадают в рот.

Чаще всего самозаражение глистами отмечается у детей.

Помимо нарушения функции желудочно-кишечного тракта, острицы способны вызывать воспаления органов мочеполовой системы: чаще у девочек, вследствие проникновения паразита в половые пути и присоединения вторичной инфекции. Заболевание энтеробиозом у детей может привести к отставанию в психофизическом развитии, стать причиной нервных расстройств.

Аскариды – крупные круглые черви, красно-желтого цвета, во взрослом состоянии достигающие длины до 40 см. Заболевание, вызываемое ими, называется «аскаридоз». Развитие паразита начинается после попадания яиц через рот в кишечник, вылупившиеся личинки, проникают через кишечную стенку в кровь. Проходя по пути миграции через стенку кишечника, печень в легкие, личинки аскарид оказывают  травмирующее действие на ткани, вызывая кровоизлияния и воспалительные изменения в них. К концу своего пути, в легких, личинка аскариды вырастает до 2-х мм. В легких личинка проникает в альвеолы, из них в бронхи и вместе с мокротой попадает вновь в желудочно-кишечный тракт, где и развивается во взрослую особь.

В кишечной фазе существования, способность аскарид к спиральным движениям вперед и стремление проникать в узкие отверстия, является важным фактором, приводящим к серьезным осложнениям (механическая желтуха, панкреатит).  Частыми симптомами аскаридоза являются: боль в животе, тошнота, рвота, жидкий стул, головная боль, утомляемость. Аллергены, выделяемые аскаридами, являются одними из наиболее сильных паразитарных аллергенов и способны вызвать выраженные, тяжелые аллергические реакции. При аскаридозе изменяется структура кишечной стенки, нарушается всасывание витаминов А, С, В6, изменяется состав микрофлоры кишечника.

Нередко люди, зараженные такими глистами, попадают в стационар с ошибочными диагнозами пневмонии, астмоподобных состояний, желчекаменной болезни. Клубок взрослых аскарид способен вызвать непроходимость кишечника, а при прободении кишечной стенки – перитонит. Известны случаи проникновения аскарид из кишечника в брюшную полость через послеоперационный шов. Проникновение взрослых особей в дыхательные пути может вызвать механическую асфиксию (удушение).

Власоглав – круглый червь длиной 30-50 мм, получивший свое название из-за формы тела: передняя часть длинная и узкая, наподобие волоска, а задняя короткая и широкая. Заболевание, вызываемое власоглавом, называется «трихоцефалез». После энтеробиоза и аскаридоза, трихоцефалез по частоте встречаемости занимает третье место. Заражение происходит пищевым путем, через предметы загрязненные почвой с яйцами паразита. Признаки трихоцефалеза: боль в животе, неустойчивый стул, нарушение аппетита, анемия.

Нередко, с диагнозом «острый аппендицит» зараженные власоглавом попадают на операционный стол.

Широкий лентец – крупный ленточный червь, достигающий длины около 10 метров, могут встречаться особи длиной более 20 метров. Заболевание, вызываемое этими глистами, называется дифиллоботриоз. В процессе своего развития, прежде чем попасть в организм человека лентец меняет двух хозяев: пресноводных рачков (с них начинается цикл развития) и пресноводную рыбу. Человек является окончательным хозяином паразита. С мясом, икрой зараженной рябы личинка попадает в организм человека, где прикрепляется к стенке тонкой кишки и развивается во взрослую особь. Через 20-25 дней гельминт способен выделять яйца.

Симптомы дифиллоботриоза включают в себя расстройства в работе желудочно-кишечного тракта и специфическую для этого заболевания В12 дефицитную анемию – усиленное поглощение паразитом витамина В12 приводит к его недостатку в организме.

Анкилостомы – объединенное название двух видов глистов: анкилостомы двенадцатиперстной кишки, и некатора, круглых червей длиной 10-15 мм. В организм человека личинки попадают через кожу, при контакте с загрязненной почвой, далее с током крови личинки мигрируют в легкие и через бронхи, с мокротой попадают в желудочно-кишечный тракт. В кишечнике паразит прикрепляется к стенке, начиная питаться кровью хозяина.

Симптомы анкилостомидоза складываются из симптомов поражения легких, таких же, как при аскаридозе, но менее выраженных, боли в животе, различных нарушений со стороны пищеварительного тракта и специфических для этого заболевания – железодефицитной анемией и снижением количества некоторых белков в крови.

Трихинеллы – мелкие круглые черви длиной 2-5 мм, вызывающие тяжелое заболевание — трихинеллез. Заражение человека этими глистами происходит после употребления мяса, содержащего личинки паразита. Чаще всего этим мясом бывает свинина, однако «чемпионами» по зараженности являются дикие животные – медведь и кабан, употребляющие их мясо охотники нередко заболевают трихинеллезом.

Попавшая с мясом личинка в кишечнике в течение 3-4 дней созревает во взрослую особь. Самка трихинеллы в срок от 10 до 40 дней производит более 2000 яиц, после чего погибает. Вылупившиеся личинки, через кишечную стенку попадают в кровь и с ее током разносятся по органам, оседая в мышечной ткани. Сильнее всего поражаются мышцы лица, сгибатели конечностей, дыхательные мышцы.

Симптомы трихинеллеза: боль в животе, тошнота, потеря аппетита, жидкий стул – в первые дни после заражения. Через одну-две недели после заражения появляются повышение температуры тела до 39-40°, отек лица, боль в мышцах конечностей, зуд и высыпания на коже. В этот период, при массивном заражении личинками, возможен летальный исход. Примерно через три-четыре недели наступает выздоровление, в этот период личинки, закрепившиеся в мышцах, покрываются капсулой – организм изолирует паразита. По сути человек является биологическим тупиком в цикле развития трихинеллы.

Печеночный сосальщик (кошачья двуустка) – плоский червь из класса сосальщиков длиной 7-20 мм. Заболевание, вызываемое этим паразитом, называется «описторхоз». Более половины мировой заболеваемости описторхозом приходится на жителей России. Развитие паразита начинается после попадания яиц в воду. Личинки развиваются в теле улиток, проглотивших яйца. Из тела улиток личинки выходят в воду, где внедряются в тело пресноводных рыб семейства карповых (карп, карась, плотва, лещ). Заражение человека происходит при употреблении мяса зараженной рыбы. Из кишечника личинка паразита проникает в желчный пузырь и желчные протоки, где и развивается во взрослую особь. Удержаться в желчевыводящих путях паразиту помогают две присоски на теле.

Симптомы описторхоза: острая фаза заболевания длится до двух месяцев после заражения и проявляется тяжестью и болью в верхних отделах живота, повышением температуры тела, ломотой в мышцах и суставах, тошнотой, жидким стулом, аллергическими реакциями на коже и в легких. Хроническая фаза может длиться всю жизнь и проявляется симптомами гепатита, холецистита, холангита (воспаление желчных протоков), нарушениями в работе желудка и кишечника, повышенной утомляемостью, слабостью, нервными расстройствами.

Грозными осложнениями описторхоза являются цирроз и рак печени. После изгнания паразита в печени остаются необратимые изменения в виде хронических воспалительных процессов и функциональных расстройств.

Свиной и бычий цепень – сходные по строению ленточные черви длиной до 6 метров. У человека паразитируют в тонком кишечнике. Заражение происходит при употреблении мяса свиней или крупного рогатого скота, содержащего одну из промежуточных форм цепня – финны (белесые пузырьки размером до 0,5 см). В тонком кишечнике зародыш прикрепляется к стенке и через три месяца превращается в половозрелого паразита.

Червь состоит из члеников (до 2000), концевые членики содержат в себе до 150 тысяч яиц. Почти ежедневно концевые членики отрываются и через прямую кишку попадают во внешнюю среду, при этом длина паразита не уменьшается, так как в зоне роста образуются все новые и новые. Отрываясь, членики способны к самостоятельному передвижению наружу, выползая из заднего прохода, что является основным признаком заболевания – тениаринхоза. Помимо этого, для заболевания характерны нарушения пищеварения и работы желудка и кишечника.

Эхинококк паразитирует в организме человека не во взрослом виде, а в виде промежуточной формы – финны. Сам эхинококк представляет собой ленточного червя длиной 3-5 мм. Паразитирует он в организме собаки, волка, реже кошки. При контакте человека с зараженными животными, загрязненными предметами окружающей среды яйца паразита попадают в кишечник, где из них появляются промежуточные формы – онкосферы. Из кишечника онкосферы проникают в кровеносное русло и с током крови разносятся по всему организму, чаще всего оседая в печения и легких. Попав в орган, онкосфера превращается в финну (пузырь, окруженный двумя оболочками). Финна (эхинококковая киста) начинает расти, разрушая пораженный орган. Проявления болезни зависят от места нахождения кисты, ее размеров. Часто эхинококкоз вначале принимают за злокачественную или доброкачественную опухоль. Из осложнений помимо разрушительного механического воздействия на органы, кровеносные сосуды, смертельно опасным является разрыв эхинококковой кисты, приводящий к развитию множественных новых кист или токсическому шоку от ядовитого содержимого кисты.

Альвеококк – подобный эхинококку червь, со схожим строением и механизмом развития. Отличие состоит в особенностях строения и  развития кисты, делающих ее симптомы весьма похожими на злокачественную опухоль. Часто диагноз альвеококкоза ставится слишком поздно для единственного вида лечения – оперативного.

Осложнения гельминтозов

Осложнения гельминтозов связаны, прежде всего, с механическим воздействием паразита на орган, разрушение тканей приводит порой к смертельным нарушениям функции пораженного органа. Присоединение бактериальных инфекций в местах механических повреждений является частым осложнением, маскирующим присутствие паразита в организме. Впечатлительным людям, вид паразита (например при изгнании) может нанести серьезную психологическую травму, требующую длительного восстановительного лечения.

Диагностика гельминтозов

Вследствие разнообразия видов и проявлений болезни, большое значение имеют внимательное отношение и тщательный опрос пациента, помогающие выявить возможные причины заражения. Исследование биологических материалов (кал, ректальная слизь, желчь, содержимое 12 перстной кишки, кровь, мокрота из легких, мышечная ткань) проводят с целью выявления в них целых или фрагментов паразитов, их яиц. При проведении простых клинических анализов крови, на мысль о паразитах может натолкнуть повышенное количество одного из видов лейкоцитов – эозинофилов. В ряде случаев проводятся более сложные иммунологические исследования крови, с целью выявления антител к некоторым выдам паразитов. Большую помощь в диагностике могут оказать рентгеновские и ультразвуковые исследования, компьютерная томография, эндоскопические исследования.

Лечение гельминтозов

Основой лечения гельминтозов являются специфические противогельминтные средства. Линейка противогельминтных препаратов, не отличаясь разнообразием, тем не менее, включает в себя ряд высокоэффективных средств. Для лечения  энтеробиоза и аскаридоза (нематодозов) применяются пирантел, мебендазол, альбендазол, карбендацим. При болезнях, вызванных ленточными червями, применяют празиквантел. Зачастую, для лечения гельминтоза, достаточно однократного приема препарата, но нередко лечение назначается в виде схемы, с повторным приемом лекарства через несколько дней. Эффективное специфическое лечение эхинококкоза и альвеококкоза пока не разработано, в этих случаях лечение подбирается индивидуально в соответствии с вызываемыми паразитом нарушениями.

При некоторых гельминтозах (например, энтеробиоз) рекомендуется лечение всех членов семьи. Строгое соблюдение личной гигиены в период лечения является непременным условием, исключающим возможность повторного заражения.

Как вспомогательные, применяются средства с противоаллергическим действием (супрастин, диазолин), способствующие восстановлению кишечной микрофлоры (бифидумбактерин, бактисубтил, линекс).

Народные средства лечения глистов

Народные методы лечения включают в себя лекарственные растения, обладающие глистогонным, слабительным действием. Еще в древности для изгнания глистов целители рекомендовали применять сок девясила и чистотела. Морковь и морковный сок также обладают антигельминтным действием. Часто в рецептах народной медицины можно встретить грецкий орех, гранат, мяту, еще чаще – чеснок в виде компонента питания или клизм. Отвар полыни горькой применяют в виде клизм или внутрь. Семена тыквы – признанное официальной медициной средство от глистов. В народной медицине прием лекарственных растений нередко сочетают с солевыми слабительными средствами.  Хотя эффект лекарственных растений не столь высок — они вполне могут служить в качестве профилактики или дополнения к традиционному лечению гельминтозов.

Профилактика гельминтозов

Профилактика гельминтозов включает в себя строгое соблюдение личной и общественной гигиены, соблюдение технологии приготовления пищи, проведение мероприятий по оздоровлению окружающей среды направленных на уменьшение количества яиц глистов, попадающих в почву. Обследование и своевременное лечение домашних животных поможет избежать заболевания серьезными формами гельминтозов у членов семьи, общение с дворовыми животными во много крат более опасно, так как почти 100% их заражено разными формами гельминтов. Обязательным является тщательное мытье свежих овощей и зелени, так как для их удобрения могут применяться органические удобрения, содержащие яйца паразитов. Правильная обработка рыбы (особенно речной), исключение употребления в пищу сырой, вяленой, слабосоленой рыбы поможет избежать заражения ленточными червями.

Приобретая продукты животного происхождения из недостойных доверия источников, необходимо осознавать, что риск заражения, в том числе глистами гораздо выше, чем при приобретении таких же продуктов в магазинах и на организованных рынках.

Часто возникающие вопросы о глистах:

Можно ли освободиться от глистов без специфического лечения?

Теоретически можно. Способы без проведения специфического лечения возможны, например, при энтеробиозе (острицы), однако большинство гельминтов требуют изгнания при помощи специфических средств, применение которых обязательно, учитывая вред, который может нанести гельминт до того, как «сам собой» покинет организм.

По каким основным симптомам можно заподозрить присутствие у себя глистов?

Это: частая тошнота, рвота, боль в животе, болезни желудочно-кишечного тракта, раздражительность, утомляемость, тревожный сон, скрип во сне зубами, частые аллергические реакции без видимой причины, зуд в области заднего прохода, воспаление наружных половых органов (вульвовагинит) у девочек, повышенный уровень эозинофилов в крови, снижение массы тела, у детей — отставание в росте.

Можно ли применять противоглистные препараты в качестве профилактики?

Скорее да. Тем не менее, прежде чем пользоваться препаратом в качестве профилактики, необходимо внимательно изучить его возможные побочные действия и оценить соотношение возможного вреда и желаемого эффекта.

Часто можно услышать мнения о пользе глистов: они и помогают похудеть, и препараты из них обладают омолаживающим действием. Стоит ли этому верить?

Конечно же, нет! Если сожительство хоть с одним видом высшего организма будет приносить организму человека пользу, то это будет новый вид человека (симбиоз). Благополучно уживаться человек научился только с некоторыми бактериями. Большинство остальных биологических видов является чужеродным для организма и их взаимодействие чаще имеет вид патологического процесса (болезни).

Врач терапевт Соков С.В.

Материал с сайта Medicalj

404 Cтраница не найдена

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь.
Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Размер:

AAA

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

К сожалению запрашиваемая страница не найдена.

Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже

Адаптации дождевых червей — Центр научного обучения

Добавить в коллекцию

Адаптация — это эволюционный процесс, в ходе которого организм становится все более приспособленным к жизни в определенной среде обитания. Естественный отбор приводит к тому, что полезные черты становятся более распространенными в популяции. Это происходит потому, что люди с этими чертами лучше приспособлены к окружающей среде и, следовательно, имеют больше шансов выжить и размножаться. Временные рамки для различных типов адаптации различны: поведенческая адаптация может быть очень быстрым процессом, тогда как структурные изменения могут происходить в течение очень длительного периода времени.

Адаптация также является распространенным термином для описания этих полезных или адаптивных черт. Другими словами, приспособление – это свойство организма, позволяющее ему жить в определенной среде обитания.

Большинство видов дождевых червей имеют некоторые общие черты или приспособления, такие как обтекаемая форма тела. Однако разные виды дождевых червей приспособились к разным местам обитания и занимают разные ниши в экосистеме. В результате приспособления дождевых червей многочисленны и разнообразны. У всех животных типы адаптации можно разделить на три основные категории: структурные, физиологические и поведенческие.

Структурные адаптации

Структурные (или морфологические) адаптации — это физические особенности организма. К ним относятся то, что вы можете видеть, например, его форма или покрытие тела, а также его внутренняя организация.

Вот несколько примеров структурных адаптаций дождевых червей:

• Каждый сегмент тела дождевого червя имеет ряд щетинистых волосков, называемых щетинками (иногда обозначаемыми как щетинки). Эти волоски обеспечивают некоторую хватку, помогая дождевому червю перемещаться по почве.
• У дождевого червя обтекаемое тело без усиков, плавников, рук и ног! Эта обтекаемая форма является приспособлением к жизни в узких норах под землей и необходимости легко перемещаться по почве.
• Дождевой червь имеет кольцевые мышцы, окружающие каждый сегмент тела. У него также есть продольные мышцы, которые проходят по всей длине его тела. Эти две группы мышц работают вместе, помогая дождевому червю двигаться.
• Чтобы набрать пищу в рот, дождевой червь выталкивает глотку изо рта, чтобы схватить пищу. Затем он тянет пищу обратно в рот и смачивает ее слюной 9.0006

Физиологические адаптации

Физиологические адаптации связаны с тем, как работает метаболизм организма. Эти адаптации позволяют организму регулировать свои телесные функции, такие как дыхание и температуру, и выполнять специальные функции, такие как выделение химических веществ в качестве защитного механизма.

Вот несколько примеров физиологической адаптации дождевых червей:

• Многие дождевые черви выделяют слизь (целомическую жидкость), которая помогает им легче передвигаться по почве. У некоторых роющих видов эта жидкость образует похожее на цемент вещество, которое выстилает их норы, чтобы предотвратить обрушение стенок. В Новой Зеландии местные виды Octochaetus multiporus , слизь также может быть частью его защитной системы, поскольку она токсична для почвенных бактерий. Когда его потревожили, дождевой червь O. multiporus выделяет слизь изо рта, ануса и дорсальных (нижних) пор, и эта жидкость излучает яркий оранжево-желтый свет, светящийся в темноте.

• Когда условия окружающей среды в среде обитания дождевых червей изменяются, например, почва становится слишком горячей или слишком сухой, многие дождевые черви становятся неактивными в процессе, называемом летучестью. Они продвигаются глубже в почву, сворачиваются в плотный клубок, выделяют защитную слизь и снижают скорость метаболизма, чтобы уменьшить потерю воды. Они останутся такими до тех пор, пока условия снова не станут благоприятными.

Поведенческие адаптации

Поведенческие адаптации — это приобретаемые или унаследованные модели поведения, которые помогают организмам выживать.

Вот несколько примеров поведенческих адаптаций дождевых червей:

• Дождевые черви не видят и не слышат, но они чувствительны к вибрациям. Птицы, ищущие пищу, или люди, собирающие дождевых червей в качестве приманки, каким-то образом топчутся или вибрируют землю, заставляя дождевых червей перемещаться на поверхность. Возможно, это спасение от кротов, основной пищей которых являются дождевые черви. У нас в Новой Зеландии нет кротов, но некоторые считают, что дождевые черви несут в себе «память» об этом хищнике и до сих пор в ответ покидают землю.
• Дождевые черви чувствительны к свету. Большинство видов проводят дни в своих норах, в почве или опавших листьях. В общем, вы обычно находите их ночью на поверхности.
• Дождевые черви теряют влагу через кожу. Они выходят из своих нор, чтобы мигрировать или размножаться, когда земля становится влажной от росы — это одна из причин, по которой мы можем видеть их ранним утром.

Идея занятия

Думаешь, ты сможешь работать борцом с червями или «ворчуном»? Попробуйте это занятие, чтобы вывести дождевых червей на поверхность земли.
Ловля червей с помощью звуков земли

Опубликовано 12 июня 2012 г. Статьи Referencing Hub
Перейти к полному глоссарию

Добавить 0 элементов в коллекцию

1. + Создать новую коллекцию 9000 6

   Скачать 0 шт.

   Скачать все

   Как завезенные дождевые черви изменяют экосистемы · Границы для молодых умов

   Аннотация

   Все мы знаем, что дождевые черви являются важными друзьями в нашем саду: они помогают растениям лучше расти, обеспечивая почву питательными веществами, водой и воздухом. Однако в некоторых случаях дождевые черви имеют более негативные последствия. Это связано с тем, что другие организмы должны привыкнуть к деятельности дождевых червей, чтобы извлечь выгоду из их присутствия. Некоторые регионы мира развивались без дождевых червей более тысячи лет. Например, в северной части Северной Америки дождевые черви отсутствовали более 10 000 лет и были вновь завезены только в течение последних ~ 400 лет. Во многих случаях интродуцированные дождевые черви находят идеальную среду, потому что никакие другие организмы не могут использовать ресурсы, которые сейчас потребляют эти дождевые черви. Как так называемые инженеры экосистемы, дождевые черви резко изменяют многие характеристики экосистемы. В этой статье мы суммируем известные последствия инвазии дождевых червей, сообщаем о том, как ученые их изучают, и подчеркиваем оставшиеся пробелы в знаниях, которые вы могли бы помочь устранить, если решите стать экологом.

   Взаимодействующие организмы помогают экосистемам предоставлять услуги людям

   Внутри экосистемы различные виды взаимодействуют, например, питаясь, помогая или обеспечивая среду обитания друг для друга. Каждый вид потребляет свои ресурсы и поедается другими видами. Все они имеют свои уникальные роли в природе. Некоторые виды играют особенно важную роль в экосистемах, потому что они поедают опавшие листья или животных. Эти виды перерабатывают материалы и возвращают их в экосистему. Другие организмы помогают растениям производить цветы и семена. Все организмы выполняют экосистемных функций , таких как разложение, опыление и многие другие. Мы, люди, полагаемся на функции и услуги, которые нам предоставляют нетронутые экосистемы. Однако эти услуги зависят от разнообразия и взаимодействия присутствующих видов. Возмущения экосистемы могут изменить ее биоразнообразие и взаимодействие видов внутри нее. Изменение климата (например, более высокая температура), изменение землепользования (например, преобразование лесов в сельскохозяйственные угодья) или вторжение видов (внедрение новых видов в экосистему) — все это может нарушить экосистемы таким образом, что это может изменить их функции и услуги, которые они предоставляют.

   Инвазивные виды изменяют экосистемы

   Инвазивные виды — это виды, которые прибывают в новую среду, обосновываются, существенно увеличиваются в численности и формируют там новые взаимодействия, значительно изменяя захваченную экосистему. Инвазии видов являются одной из наиболее важных причин глобального изменения биоразнообразия. Экосистемы вторжения изменяются такими вещами, как установление новых отношений питания, замена естественных растений доминирующими инвазивными растениями, исчезновение ранее установившихся видов или содействие дальнейшим вторжениям. Последствия инвазий видов наиболее сильны, если вид-вселенец сильно отличается от вида, уже живущего в экосистеме [1]. Различия могут включать в себя использование ресурсов, устойчивость к стрессовым факторам, скорость роста или способность есть пищу, которую другие виды не могут переварить. Некоторые инвазивные виды оказывают особенно сильное воздействие, поскольку они активно изменяют окружающую среду, создавая или видоизменяя среду обитания. Таких видов называют инженеры экосистемы . Примерами являются бобры, которые строят плотины и временно превращают наземные среды обитания в пресноводные, и дождевые черви, которые изменяют почву, копая (строя туннели), отбрасывая (строя небольшие кучки своего помета на почве и в ней) и . смешивание мертвых растительных материалов на земле с почвой под ней [2].

   Дождевые черви очень важны для почвенных экосистем — в хорошем или плохом смысле

   В природе дождевые черви встречаются в большинстве наземных экосистем по всему миру. Они постоянно структурируют почву, в которой живут. Их роющая деятельность перемешивает почву и улучшает поток воздуха и воды в подземном мире. Поедая мертвый органический материал с поверхности почвы, затаскивая его в почву, переваривая, а затем оставляя свой помет, они перераспределяют питательные вещества по всей почве. Эти действия влияют на другую жизнь под землей и над землей. Изменение доступности воздуха, воды и питательных веществ меняет то, как другие организмы могут использовать свои ресурсы, где они могут жить и насколько хорошо они могут расти и размножаться. Благодаря этой деятельности дождевые черви воздействуют на бактерии, грибы, ногохвостки, клещей, жуков, растения и даже животных, живущих над поверхностью почвы, таких как тля. Следовательно, дождевые черви являются очень важными почвенными организмами ¹ с ударами за пределы подземного мира. Это нормально в районах, где другие организмы привыкли к дождевым червям, но могут стать проблемой там, где они не привыкли к этим мягким соседям.

   Инвазивные дождевые черви — глобальная проблема

   Во многих местах дождевые черви считаются «лучшим другом садовника». Они обычно улучшают качество почвы в садах, полях, лугах и лесах. Другие организмы очень долго делили эти экосистемы с дождевыми червями и привыкли к их присутствию и активности. В этих экосистемах можно найти сотни дождевых червей и до дюжины видов дождевых червей на квадратный метр, но это не везде в мире. В некоторых местах количество дождевых червей низкое, а в других районах дождевые черви полностью отсутствуют [3]. В районах, где дождевые черви в природе редки или отсутствуют, интродуцированные виды дождевых червей могут стать большой проблемой [4]. Это потому, что в этих местах микробы, растения и животные не привыкли к дождевым червям. Местные виды могут быть не в состоянии справиться с изменениями, которые дождевые черви вносят в воду, воздух и доступность питательных веществ в почве. Важно изучить влияние инвазии дождевых червей на экосистемы и предсказать их воздействие в будущем, потому что невозможно удалить дождевых червей из районов, где они обосновались, не убив других животных и растений.

   Северная Америка подвергается нашествию дождевых червей

   Огромные части северной части США и Канады были покрыты огромными ледяными щитами во время последнего периода оледенения (рис. 1). Под этими ледяными щитами дождевые черви не могли выжить. Таким образом, по крайней мере, с тех пор, как лед исчез около 12 000 лет назад, большая часть Северной Америки естественным образом свободна от дождевых червей. Естественная реинтродукция дождевых червей занимает много времени, поскольку они медленно распространяются в новые места обитания (<10 м в год). Однако, когда европейские поселенцы прибыли в Северную Америку, они случайно и/или преднамеренно принесли с собой дождевых червей ² . После появления дождевые черви очень полюбили многие из этих мест. В лесах были толстые слои еще не разложившейся органики (мертвые остатки некогда живого вещества), что было большим праздником для дождевых червей (рис. 2). Они чувствовали себя как дома, и их число быстро росло. Строя дороги, перемещая почву, перемещая растения и выполняя подобные действия, поселенцы активно распространяли дождевых червей по всей северной части континента гораздо быстрее, чем дождевые черви могли путешествовать самостоятельно. В некоторых районах дождевые черви, вероятно, были занесены рыбаками, которые могли бросить свою неиспользованную наживку рядом с озерами, ручьями или рыбацкими хижинами. В результате распространению дождевых червей способствовали люди, которые не знали или не заботились о том, какие последствия в масштабе экосистемы окажут эти пришельцы.

   • Рис. 1. Приблизительная протяженность ледяного щита на севере Северной Америки во время последнего ледникового периода.
   • На графике внизу слева показана приблизительная максимальная толщина ледяного покрова по сравнению с самым высоким зданием в Северной Америке (546 м, Всемирный торговый центр, Нью-Йорк, США). Толщина ледяного покрова менялась во времени и пространстве во время оледенения. Оригинальный спутниковый снимок НАСА с сайта wikipedia.org.
   • Рисунок 2. Иллюстрация того, как инвазивные дождевые черви изменяют экосистемы, ранее свободные от дождевых червей.
   • Закапывая норы, питаясь опавшими листьями и перемешивая почву, дождевые черви воздействуют на свойства почвы, вызывая изменения в слоях почвы, растительности и почвенных организмах. Эти изменения влияют на экосистемные процессы, такие как выбросы парниковых газов и потеря азота (выщелачивание N) из почвы. Повышение уровня парниковых газов в атмосфере, например двуокиси углерода или закиси азота, представляет собой экологическую проблему. Различные функциональные группы почвенных животных, показанные в черной рамке по центру (группы размеров от больших к малым: макрофауна — например, пауки и мокрицы; мезофауна — например, ногохвостки и клещи; микрофауна — например, нематоды и микроорганизмы — например, бактерии и некоторые грибы) поражаются тремя экологическими группами дождевых червей (эпигейные – живут в опавших листьях и на поверхности почвы, эндогейные – строят в основном горизонтальные норы в верхних слоях почвы и анекичные – строят глубокие вертикальные норы; см. правую панель) . Какие изменения вы можете заметить? Первоначально опубликовано в Ferlian et al. [5], воспроизведено с разрешения оригинального издателя.

   Исследователи изучают, как дождевые черви изменяют экосистемы

   На протяжении многих десятилетий ученые изучают инвазии дождевых червей, используя три разных подхода. Во-первых, в полевых исследованиях исследователи сравнивают незаселенные экосистемы с аналогичными, уже захваченными экосистемами. Во-вторых, в полевых экспериментах исследователи сравнивают небольшие участки без дождевых червей с близлежащими районами, где они экспериментально выпускают дождевых червей. В качестве альтернативы они сначала измеряют свойства экосистемы, затем выпускают туда дождевых червей, а затем снова измеряют те же свойства. Другой подход заключается в том, чтобы держать небольшие участки почвы и растений в лабораториях в контролируемых условиях, с освещением, водой и температурой, контролируемыми исследователями. Некоторые участки затем получают дождевых червей, а другие нет, чтобы их можно было напрямую сравнивать. Во всех этих подходах исследователи могут оценить, как дождевые черви изменяют экосистемы, например, как дождевые черви изменяют физические , химические и биологические свойства почв и различные функции экосистемы. Все эти различные подходы и измерения помогают нам лучше понять, как инвазивные дождевые черви меняют свои новые дома.

   Что мы уже знаем?

   Мы уже довольно много знаем о том, как дождевые черви изменяют химические и физические свойства почвы. Дождевые черви создают более теплые, сухие и менее кислые почвы, а также изменяют доступность азота и углерода в почве — двух очень важных химических элементов. Кроме того, инвазия дождевых червей часто приводит к сокращению численности других почвенных организмов и числа различных видов животных и растений (рис. 2, 3). Однако не все организмы подвергаются негативному воздействию. Например, панцирные клещи и ногохвостки часто уменьшаются, но количество простигматидных клещей увеличивается там, где вторглись дождевые черви. Кроме того, некоторые виды локально исчезают, но другие виды, особенно те, которые привыкли к присутствию дождевых червей, могут последовать примеру дождевых червей и стать инвазивными. Нашествие дождевых червей может вызвать каскад последствий для экосистемы, которые также имеют отношение к человеку, таких как изменение качества воды и вероятность лесных пожаров [6]. Мы знаем, что инвазивные дождевые черви сокращают количество видов растений, но они увеличивают важность травянистых растений и количество неместных растений. Дождевые черви также влияют на крупных животных, таких как саламандры и птицы, гнездящиеся на поверхности почвы. В то время как некоторые саламандры могут использовать норы дождевых червей, чтобы прятаться и питаться дождевыми червями, гнезда птиц, гнездящихся на земле, могут быть разрушены дождевыми червями, закапывающими опавшие листья, которые являются основным материалом для строительства гнезд.

   • Рис. 3. Экстремальный пример потенциальных последствий нашествия дождевых червей в кленовом лесу в Миннесоте, США.
   • На верхней панели показана нетронутая территория леса, на нижней панели показана территория леса, заселенная европейскими дождевыми червями. Фото предоставлено Ульрихом Прушицки (вверху) и Ольгой Ферлиан (внизу), изменено после [6].

   Исследования по нашествию дождевых червей продолжаются…

   Для изучения реакции экосистемы на возмущения требуется время — исследования часто должны продолжаться в течение многих лет. Вот почему, несмотря на десятилетия исследований воздействия инвазивных дождевых червей на их новые дома, мы все еще многого не знаем [7] ³ . Мы знаем больше о том, как инвазия дождевых червей влияет на физическую структуру, другие организмы и функции экосистемы под землей, чем над ней. Мы также мало знаем о том, как инвазия дождевых червей меняет способ взаимодействия надземных и подземных систем или о том, как энергия течет через сети организмов, поедающих друг друга. Хотя мы знаем, как инвазия дождевых червей изменяет растительное сообщество в целом, мы мало знаем о том, как она влияет на характеристики отдельных растений, такие как размер их листьев, что очень важно для жизни и функций растений (например, для фотосинтеза). ). Большая часть наших знаний основана на наблюдениях и лабораторных экспериментах, потому что полевые эксперименты часто трудно проводить и требуют особого внимания, чтобы гарантировать, что черви не смогут убежать и проникнуть в области, ранее не захваченные. Наконец, вы наверняка знаете, что климат нашей планеты стремительно меняется. Более высокие температуры и изменяющаяся интенсивность дождя могут взаимодействовать с нашествием дождевых червей. Поэтому важно изучить, что происходит, когда организмы в экосистеме должны одновременно справляться с комбинацией более высокой температуры, изменения характера осадков и их новых мягких соседей. Такие любознательные молодые умы, как вы, могут помочь ответить на эти вопросы и раскрыть секреты жизни под землей, особенно в ответ на вторжение видов и их воздействие на экосистемы нашей постоянно меняющейся планеты.

   Вклад авторов

   MJ разработал текст и рисунки, а NE участвовал в написании и обсуждении содержания.

   Глоссарий

   Экосистемная функция : ↑ Процесс, который происходит в экосистеме и либо представляет активность организмов, либо управляется ею. Примеры включают разложение органического материала, круговорот питательных веществ или задержку воды.

   Возмущение : ↑ Нарушение, в экологии обычно нарушение состояния равновесия или любого уровня биологической организации (индивида, популяция, сообщество, экосистема).

   Биоразнообразие : ↑ Разнообразие жизни на Земле, обычно измеряемое как изменчивость на генетическом, видовом или экосистемном уровне.

   Экосистемный инженер : ↑ Организм, который изменяет окружающую среду путем перераспределения материалов и энергии посредством непищевых взаимодействий с живыми и мертвыми компонентами своей экосистемы.

   Копание : ↑ Туннелостроительная деятельность дождевых червей.

   Литье : ↑ Деятельность по созданию небольших кучек экскрементов дождевых червей на поверхности почвы и в почве.

   Смешивание : ↑ Деятельность по перераспределению различных частей почвы между собой и органическим материалом с поверхности почвы.

   Физическое свойство почвы : ↑ Свойства почвы, связанные с материей, энергией или силой. Например, содержание воды или воздуха.

   Химическая собственность почвы : ↑ Свойства почвы, связанные с элементами и соединениями атомов, молекул и ионов. Например, наличие различных питательных веществ и элементов или кислотность.

   Биологическое свойство почвы : ↑ Свойства почвы, связанные с живыми существами. Например, количество присутствующих видов, их биомассы или взаимодействия.

   Конфликт интересов

   Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

   Благодарности

   Мы очень благодарны за конструктивные комментарии двух пар научных наставников и молодых рецензентов и помощника редактора Натана М. Гуда, которые существенно улучшили нашу рукопись. Мы признаем финансирование Европейского исследовательского совета в рамках исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского союза (грант № 677232 Нико Эйзенхауэру) и Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия Галле-Йена-Лейпциг, финансируемого Немецким исследовательским фондом (FZT 118). .

   Сноски

   1. ↑ Видео с пластилином Максвелла Хелмбергера: https://www.youtube.com/watch?v=3a7lFGOYL7s&list=PLB9tSz89_6_qBS8RRF0h5YzhyC31KJHoc&index=5

   2. ↑ Видео MinuteEarth: https://www. .youtube.com/watch?v=icGV8bJRkkg

   3. ↑ Видео о проекте EcoWorm: https://www.youtube.com/watch?v=Au_-VYDUhAw&list=PLJFvA_Py3UkyUbNO48W7bY2KoVuSYIIec&index=10&t=0s

   ---

   Каталожные номера

   [1] ↑ Уордл, Д. А., Барджетт, Р. Д., Каллауэй, Р. М., и Ван дер Путтен, У. Х. 2011. Реакция наземных экосистем на прирост и исчезновение видов. Наука 332:1273–7. doi: 10.1126/science.1197479

   [2] ↑ Eisenhauer, N., and Eisenhauer, E. 2020. «Кишечники почвы»: таксономическое и функциональное разнообразие дождевых червей — обзор для молодых экологов. ЭкоЭвоРксив . Дои: 10.32942/osf.io/tfm5y

   [3] ↑ Phillips, H.R.P., Guerra, C.A., Bartz, M.L.C., Briones, M.J.I., Brown, G., Crowther, T.W., et al. 2019. Глобальное распространение разнообразия дождевых червей. Наука 366:480–5. дои: 10.1101/587394

   [4] ↑ Хендрикс, П. Ф., Каллахэм, М. А. мл., Дрейк, Дж. М., Хуанг, С. Ю., Джеймс, С. В., Снайдер, Б. А., и др. 2008. В ящике Пандоры была наживка: глобальная проблема интродуцированных дождевых червей. год. Преподобный Экол. Эвол. Сист. 39: 593–613. doi: 10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173426

   [5] ↑ Ферлиан О., Эйзенхауэр Н., Агирребенгоа М., Камара М., Рамирес-Рохас И., Сантос Ф. и др. 2018. Инвазивные дождевые черви разрушают биоразнообразие почвы: метаанализ.