§ 21. Круглые черви

АРОМОРФОЗЫ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ

Тип Круглые черви (нематоды) представляет собой обширную и высокоорганизованную группу беспозвоночных, освоивших абсолютно все среды обитания на нашей планете — морские и пресные воды, донные осадки, почву, а также ткани растений, животных и человека.

Ключевые черты организации и прогрессивные ароморфозы круглых червей:

• Форма тела: удлиненное, веретеновидное, круглое в поперечном сечении, постепенно сужающееся к переднему и заднему концам;
• Первичная полость тела (псевдоцель): фундаментальный ароморфоз. Пространство между стенкой тела и внутренними органами не имеет собственной клеточной эпителиальной выстилки и заполнено полостной жидкостью, находящейся под постоянным высоким давлением (гидростатический скелет). Жидкость омывает органы, поддерживает постоянную форму тела, участвует в распределении питательных веществ и переносе растворенных газов и продуктов обмена;
• Плотная наружная кутикула: многослойная гибкая неклеточная оболочка, выделяемая подлежащим покровным эпителием (гиподермой). Кутикула защищает тело от механических повреждений, высыхания в почве и переваривания едкими ферментами в желудочно-кишечном тракте хозяев;
• Особенности кожно-мускульного мешка: кутикула плотно срастается с гиподермой и единственным слоем продольных мышечных тяжей. Из-за отсутствия кольцевой и косой мускулатуры круглые черви не могут укорачиваться, утолщаться или вытягиваться — они способны лишь волнообразно изгибаться в спинно-брюшной плоскости;
• Сквозной кишечник: важнейший эволюционный шаг вперед по сравнению с плоскими червями. Пищеварительная трубка начинается ротовым отверстием, переходит в мускулистую глотку, пищевод, среднюю кишку и заканчивается обособленным анальным (заднепроходным) отверстием. Пища движется строго в одном направлении, что позволило разделить пищеварительный тракт на функциональные отделы и резко повысить эффективность усвоения питательных веществ;
• Раздельнополость: большинство видов круглых червей строго раздельнополы с выраженным половым диморфизмом (самки крупнее самцов, у самцов задний конец тела спирально закручен на брюшную сторону).

БИОЛОГИЯ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ АСКАРИДЫ

Человеческая аскарида — крупный паразит, обитающий в просвете тонкого кишечника человека (особенно часто встречается у детей). Тело аскариды упругое, розовато-белого или желтоватого цвета. Длина самки достигает 25–40 см при толщине до 6 мм, самцы значительно мельче — 12–25 см с крючковидно загнутым хвостом.

Аскарида не имеет специальных органов прикрепления (присосок или крючьев). Она удерживается в кишечнике исключительно механически, упираясь острыми концами упругого дугообразно изогнутого тела в складки слизистой оболочки навстречу току пищевых масс. На переднем конце тела находится рот, окруженный тремя мясистыми чувствительными губами, которыми червь захватывает полупереваренную пищу хозяина.

Паразитический образ жизни обусловил колоссальную плодовитость: одна половозрелая самка производит до 200 тысяч яиц в сутки.

Жизненный цикл аскариды протекает без смены хозяев, но включает сложную миграцию личинки по кровеносной системе:

1. Созревание яиц во внешней среде: оплодотворенные яйца, покрытые толстой бугристой защитной оболочкой, выводятся наружу с испражнениями. В кишечнике человека личинки развиться не могут, так как им необходим кислород. В почве при свободном доступе кислорода, достаточной влажности и температуре +24...+30 °C через 2–3 недели внутри яйца формируется подвижная микроскопическая личинка;
2. Пути заражения: человек проглатывает микроскопические яйца аскариды с немытыми овощами, фруктами, клубникой, огородной зеленью, загрязненной некипяченой водой или через немытые руки;
3. Выход личинки и внедрение: в тонком кишечнике человека скорлупа яйца растворяется, и крошечная личинка выходит наружу. Острым головным концом она пробуравливает стенку кишки и проникает в венозные капилляры;
4. Миграция по организму: с током крови личинка переносится в воротную вену печени, проходит через сердце и попадает в капилляры легких. Здесь личинка покидает кровяное русло, выходит в дыхательные альвеолы и задерживается в них на некоторое время, дыша свободным кислородом;
5. Вторичное заглатывание: подрастая, личинка поднимается по бронхиолам, бронхам и трахее в глотку, вызывая першение и кашель. Вместе со слюной и мокротой при кашле человек повторно проглатывает личинку, и она вновь попадает в тонкий кишечник;
6. Достижение зрелости: в кишечнике личинка превращается во взрослую аскариду. Вся миграция занимает около двух недель.

Миграция личинок вызывает микрокровоизлияния, токсико-аллергические реакции, кашель и воспалительные процессы в дыхательных путях. Взрослые черви отравляют человека продуктами своего метаболизма, провоцируют боли в животе, расстройства пищеварения, истощение и могут вызвать механическую непроходимость кишечника.

ОСТРИЦА И ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ НЕМАТОДЫ РАСТЕНИЙ

Другим распространенным паразитом человека является детская острица — мелкий круглый червь белого цвета. Длина самки составляет 9–12 мм, ее задний конец шиловидно заострен (отсюда название); самец не превышает 2–5 мм с закрученным хвостиком.

Острицы паразитируют в нижних отделах тонкой кишки и в толстом кишечнике, питаясь его содержимым. Оплодотворенная самка спускается в прямую кишку и ночью, когда мускулатура сфинктера расслаблена, выползает наружу через анальное отверстие. На коже перианальных складок она выделяет раздражающую жидкость, откладывает около 1500 яиц и погибает. Это вызывает мучительный зуд. Расчесывая кожу во сне, человек (чаще всего ребенок) загрязняет яйцами пальцы и пространство под ногтями. Яйца остриц попадают на постельное белье, игрушки, посуду, дверные ручки и при несоблюдении правил гигиены повторно заносятся в рот (аутоинвазия / самозаражение). Срок жизни взрослой острицы составляет около 30 суток, поэтому строгое соблюдение гигиены рук, стрижка ногтей и частая смена белья позволяют прервать порочный круг инвазии.

Большую опасность для сельского хозяйства представляют растительноядные нематоды (стеблевая нематода картофеля и лука, земляничная, свекловичная, галловая нематода). В их мускулистой глотке имеется острый твердый орган — стилет. С помощью стилета червь прокалывает стенки растительных клеток, впрыскивает разрушающие ферменты и высасывает клеточный сок. Это вызывает увядание, деформацию стеблей, растрескивание клубней и резкое падение урожая. Очаги заражения распространяются с почвой и непроверенным посадочным материалом.

СВОБОДНОЖИВУЩИЕ КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ И ИХ РОЛЬ В БИОСФЕРЕ

Значительная часть класса нематод ведет свободноживущий образ жизни на дне морей, пресных водоемов и в верхних слоях почвы. Их численность колоссальна: в одном квадратном метре плодородной почвы насчитываются десятки миллионов микроскопических круглых червей.

Свободноживущие нематоды питаются гниющими органическими остатками, бактериями, микроскопическими грибами и водорослями, а хищные формы охотятся на других простейших и мелких червей. Перерабатывая мертвую органику, они наряду с бактериями выступают первостепенными редуцентами (разрушителями органического вещества), способствуют минерализации соединений, вентиляции почвы и служат незаменимой кормовой базой для личинок насекомых, клещей и мальков рыб.