Общие черты в строении и развитии ленточных червей в связи с их паразитическим образом жизни

Старые представления о «самозарождении» паразитов. Еще сто с небольшим лет назад многие ученые считали пузырчатые формы, или «водянки», ленточных червей за совершенно особый класс животных и полагали, что глисты возникают во внутренних органах путем самозарождения из «испорченных соков» хозяина.

Правда, еще в XVIII веке один из крупнейших натуралистов того времени, петербургский академик П а л л а с, высказал правильную мысль, что глисты или их яички, выделяющиеся из человека или животного, передаются другим людям и животным через пищу, питьевую воду, а может быть, также и через воздух. Эту мысль Паллас подкреплял тем соображением, что глистные болезни чаще наблюдаются в густонаселенных местностях, «особливо же там, где народ ведет жизнь неопрятную, где атмосфера и сырой климат споспешествуют к сохранению глрстных яичек, где воды, содержащиеся в прудах, открытых колодцах или реках, уносящих из города различные нечистоты, составляют обыкновенное питье». Далее Паллас обратил внимание и на то, что отдельные виды паразитов бывают приурочены к определенным группам животных- хозяев, «поелику их яички только в известных животных находят сообразную себе теплоту и пищу, служащую к их развитию».

Однако Паллас не мог подкрепить своего мнения прямыми опытами или наблюдениями, и большинство его современников и ученых следующего поколения относилось к его гипотезе очень скептически. «Хотя справедливо говорят: «Homo homini lupus est» (человек человеку волк), — иронизировал д-р Бремсер, крупный гельминтолог первой половины прошлого века, — но в Европе по крайней мере люди съедают друг друга только в переносном смысле» и, следовательно, не могут непосредственно заражаться глистами друг от друга.

Как же представляли себе в таком случае зарождение глистов современники и последователи Бремоера?

В университетском курсе зоологии московского профессора Ловецкого (1832 год) вопрос этот излагается так: «Зародышем глистов в кишечном канале служит питательный сок и слизь, а в прочих органах кровяная сыворотка, коих некоторые капли, удерживая постоянно свое жизненно химическое смешение, следовательно, не извергаясь вон и не претворяясь ни в существо крови, ни в тело животного, наконец делаются самостоятельными организмами, или глистами... Когда количество питательных веществ превышает силу всасывающих и испражняющих сосудов и когда масса слизи и кровяной сыворотки беспрестанно умножается, тогда глисты по большей части зарождаются; ибо питательный сок, слизь и кровяная сыворотка суть единственные источники, из которых глисты почерпают свою жизнь и образование».

В соответствии с этими представлениями распространение печеночного сосальщика Ловецкий приписывал прямому влиянию сырости пастбищ, а пузыри овечьего мозговика, по его мнению, «за* рождаются в ягнятах одного года от трудности выхождения зубов, от солнечного зноя, от ударов в голову, от худого корма и проч.».

В те додарвиновские времена, когда большинство ученых стояло на позиции неизменности видов, в пользу теории самопроизвольного зарождения паразитов приводилось и такое глубокомысленное соображение: если бы глисты, вши и другие подобные существа были бы созданы вместе с другими видами животных при «сотворении мира», то пришлось бы допустить, что первые люди — Адам и Ева —• должны были носить в себе всех встречаемых у человека паразитов, а при таких условиях наши прародители едва ли могли бы остаться живыми после грехопадения и изгнания из рая.

Открытие цикла развития ленточных червей. Те пути заражения, о которых мог только догадываться в конце XVIII века Паллас, были выяснены только в середине прошлого столетия — главным образом в работах немецких исследователей Кюхенмейстера, Лейкарта и Зи- больда.

К этому времени накопилось уже много доказательств невозможности самопроизвольного зарождения современных организмов, а вскоре опыты Пастера показали, что даже самые мелкие и простые бактерии не зарождаются сами собой из неживого вещества, а развиваются только от других таких же бактерий. Исследователи обратили внимание на то, что головки, образующиеся во внутренних выростах у пузырчатых «водянок», очень похожи на головки ленточных глистов; отсюда возникло предположение, что пузырчатые и ленточные глисты с одинаковыми головками — это только разные стадии развития одного и того же животного. Наконец, это предположение было проверено на опытах и над животными, и над людьми: собаки, которым давали съесть печень с пузырями эхинококка, через несколько дней оказывались зараженными мелкими червями этого вида; у свиней, которым давали с кормом членики цепней, мясо оказывалось финнозным, а один врач, намеренно проглотивший несколько живых финок, через два месяца обнаружил, что у него в кишечнике стали отделяться зрелые членики цепня.

Так были установлены и пути заражения, и явление «смены хозяев», сопровождаемое чередованием двух форм существования паразита — сначала пузырчатой, а затем ленточной.

В этом отношении сходны между собой такие, казалось бы, не похожие друг на друга организмы, как бычий цепень и эхинококк (см. рис. 74 и 75). Разница между ними в том, что у цепня ленточная форма достигает нескольких метров в длину, а пузырчатая форма — это маленькая финка с одной впяченной головкой, тогда как у эхинококка ленточная форма — крошечный червячок, а пузырчатая достигает иногда веса более 60 г и содержит множество головок. Промежуточное положение между этими двумя крайними формами занимает овечий мозговик.

Многообразие и распространенность ленточных червей. Ленточные черви составляют очень распространенную группу, в которой насчитывается более 1500 различных видов. Они паразитируют в самых разнообразных животных. Промежуточными

хозяевами для них бывают и черви, и моллюски, и мелкие рачки, и насекомые, и травоядные или всеядные млекопитаю- пще, а хозяевами окончательными — те существа, которые поедают этих промежуточных хозяев: рыбы, птицы, хищные млекопитающие и человек. Многообразие и распространенность лентецов (или, иначе говоря, процветание этой группы) говорят о том, что эти организмы оказываются очень хорошо приспособленными к тем условиям, в которых им приходится существовать.

Упрощение организации и усложнение цикла развития. С паразитическим образом жизни связано значительное упрощение строения ленточных червей по сравнению со свободноживущими плоскими червями; особенно упрощенпое строение имеют их пузырчатые формы. С другой стороны, их существование было бы невозможно, если бы у них не выработалось, во-первых,огромной плодовитости и, во-вторых, сложного цикла развития. Прослеживая развитие отдельных видов (цепней, мозговика, эхинококка и др.), мы встречаем здесь и смену хозяев, связанную с чередованием пузырчатой и ленточной стадий, с чередованием полового и вегетативного размножения. Вегетативное размножение наблюдается у многих пузырчатых форм в виде образования в одном пузыре многочисленных головок, дающих начало отдельным особям ленточных червей (у мозговика, у эхинококка), и у ленточных форм — в виде обособления зрелых члеников (у цепней).

Биологические отношения между лен- тецами и их хозяевами. Особенно интересно разобрать те жизненные взаимоотношения, которые в процессе исторического развития сложились у ленточных червей с их промежуточными и окончательными хозяевами.

Окончательным хозяином называется тот организм, внутри которого живет взрослая форма паразита, способная производить яйца. И цепни, и мозго- вик, и эхинококк попадают в тело своего окончательного хозяина вместе с мясной или рыбной пищей, а затем в виде ленточных глистов поселяются в его кишечнике.

В организме нового — промежуточного хозяина — развивается уже пузырчатая форма паразита, поселяющаяся в таких важных для жизни органах, как мускулатура, сердце, печень, легкие, мозг. Финки и «водянки» мешают правильной работе этих органов и вдобавок отравляют их своими выделениями. Поэтому промежуточный хозяин страдает от паразита сильнее, чем окончательный: он болеет, ослабевает, а иногда и преждевременно гибнет.

Биологическое значение этого обстоятельства будет ясно, если мы вспомним, что появление домашней собаки и домашнего скота — это только самый недавний момент в общем ходе истории животного мира и что ранее существовали в прпроде только дикие волки п шакалы, еще не превращенные человеком в собаку, только дикие бараны, дикие свиньи, дикие быки — прародители нашего домашнего скота. А наши предки в те далекие времена еще не умели пользоваться огнем и, подобно хищникам, поедали свою добычу в сыром виде. В этих условиях — задолго до появления человеческой культуры — и сложились биологические отношения между ленточнымп червями и их промежуточными и окончательными хозяевами.

Конечно, животные, зараженные пузырчатыми формами глистов, ослабевали и, отставая от стада, легко становились добычей хищных зверей и первобытного

охотника. Следовательно, болезненное состояние промежуточного хозяина или даже его гибель как раз и обеспечивали скорейшую возможность развития паразита в кишечнике его окончательного хозяина.

Жизнь без кислорода. У лентецов, как и у других внутренних паразитов, нет не только органов дыхания, но и самого дыхательного процесса, который мы привыкли считать необходимым для поддержания жизни каждого животного и растительного организма. Как известно, в результате обмена веществ, который протекает при участии кислорода, поступающего из внешней среды, из тела удаляется углекислый газ и вместе с тем освобождается та энергия, которая необходима для жизнедеятельности животного, — энергия, превращающаяся в теплоту, движение и другие виды работы.

Однако у внутренних паразитов, обитающих в бескислородной среде, обмен веществ протекает иным образом. За счет обильной пищи, получаемой паразитом от своего «хозяина», в тканях его тела откладывается большое количество углевода гликогена, или животного крахмала. Это вещество в организме паразита расщепляется на органические кислоты, водород и углекислоту, а убыль его пополняется из новых количеств пищи. Процесс расщепления гликогена и дает ту энергию, которая необходима для жизнедеятельности червя.

В этом отношении внутренние паразиты обнаруживают сходство с некоторыми бактериями и грибками, также обходящимися без кислорода (анаэробионтами) и вызывающими брожение тех органических веществ, которые их окружают. Так, например, дрожжевые грибки разлагают сахар на спирт и углекислоту (на этом основано их применение в производстве) и живут за счет освобождающейся при этом энергии.

На первый взгляд между обычным дыхательным процессом, который мы привыкли считать необходимым для поддержания жизни каждого организма, и процессом распада, свойственного для организмов, обитающих в бескислородной среде, имеется как будто коренное различие, не позволяющее связать эти явления между собой. Однако современная физиология в результате тщательно поставленных исследований должна была отойти от старого, упрощенного понимания процесса дыхания как «медленного горения» живых тканей тела: в тканевом дыхании обычного типа различают две фазы — одну, сопровождаемую освобождением энергии и заключающуюся в распаде сложных органических соединений с выделением углекислоты и некоторых других продуктов обмена, и другую, в которой участвует кислород и которая состоит в возобновлении соединений, подвергшихся распаду во время предшествующей фазы. Поэтому, как показали эксперименты, многие организмы, которым свойственно кислородное дыхание, могут некоторое время оставаться живыми и в бескислородной среде, если только в организме происходит доставка свежего питательного материала и удаление вредных продуктов распада.

Следовательно, главная особенность бескислородного существования состоит в том, что здесь получила перевес первая фаза дыхательного процесса при условии бесперебойного поступления новых порций материала, подвергающегося распаду; это как раз и осуществляется у внутренних паразитов. А отсюда становится понятным и путь возникновения в процессе эволюции способности обходиться без свободного кислорода, составляющей одно из важнейших приспособлений к паразитическому существованию.