ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 11 клас

§ 15. Паразитизм та його поширення

Пригадайте!

Що таке симбіоз?

Симбіоз – це тісний, тривалий зв’язок між двома або більше різними біологічними видами. Цей зв’язок може бути симбіотичним, тобто обидва види отримують вигоду від асоціації, або він може бути паразитичним, коли один вид отримує вигоду за рахунок іншого. Загальні приклади симбіозу включають мутуалізм, комменсалізм і паразитизм. У мутуалізмі обидва види отримують вигоду від відносин, наприклад, коли два організми обмінюються поживними речовинами. У комменсалізмі один вид отримує вигоду від зв’язку, тоді як інший не впливає, наприклад, коли два організми використовують одне і те ж джерело їжі. При паразитизмі один вид отримує користь від взаємозв’язку, тоді як інший зазнає шкоди, наприклад, коли один організм живиться іншим.

У світі цікавого

Це хто? Прибулець із іншого світу? Та ні! Перед вами коропоїд (Argulus foliaceus) із присосками й сисним ротовим апаратом. Ця істота паразитує на рибах і належить до ракоподібних. Цікаво, а яка група організмів має найбільшу кількість паразитичних видів? Чи є групи, в яких паразитів взагалі немає?

Паразитизм — це тип симбіозу, при якому один організм, паразит, живе на або в іншому організмі, хазяїні, і отримує від цього користь за рахунок господаря. Групою організмів з найбільшою кількістю паразитичних видів є членистоногі, і в цій групі є багато прикладів паразитичних видів, таких як кліщі, воші, блохи та кліщі. Існують також паразитичні види грибів, найпростіших і нематод. Що стосується груп, у яких немає паразитичних видів, важко сказати остаточно, оскільки постійно відкриваються нові види, але ймовірно, що є деякі групи, в яких паразитів не виявлено.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Людству відомі три великі пандемії чуми. Перша пандемія чуми «Юстиніанська» в VI ст. забрала життя близько 100 млн людей. Друга пандемія («чорна смерть») пронеслася над Європою в XIV ст. й знищила близько 25 млн - майже половину населення Європи. Третя пандемія («портова чума») до 1930 р. охопила усі континенти й забрала життя 12 млн осіб. Збудником цих страшних захворювань є чумна паличка (Yersinia pestis), яку відкрив швейцарський лікар А. Єрсен (1863-1943). Які особливості поширення цієї бактерії? Чому чума не зникала після спустошливих епідемій у давнину і продовжує турбувати людство і сьогодні?

Бацила чуми, Yersinia pestis, поширюється в основному блохами, інфікованими цією бактерією, яка потім може передаватися людям через контакт із зараженою блохою або твариною. Паличка чуми змогла виживати та поширюватися протягом століть завдяки своїй здатності виживати в стані спокою в своєму блошиному переноснику, а також своїй здатності швидко адаптуватися до змін навколишнього середовища. Крім того, бактерія може виживати в ґрунті протягом тривалого часу, дозволяючи їй поширюватися через контакт із забрудненим ґрунтом. Бацила чуми змогла вижити та поширитися завдяки своїй здатності швидко мутувати та ставати стійкою до антибіотиків, а також здатності розвиватися в широкому діапазоні температур і середовищ.

СТАВЛЕННЯ

Основною еволюційною стратегією паразитів є формування адаптацій, що дають змогу експлуатувати хазяїна і зберігати його чисельність. Найнебезпечніші паразити - ті, які перейшли до нового виду хазяїв і не мають пристосувань для збереження його життя. Застосуйте свої знання й спробуйте пояснити, чому вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) із часом втрачає силу і стає менш небезпечним і заразним.

Вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) з часом слабшає і стає менш небезпечним і заразним завдяки еволюційному процесу природного відбору. Коли вірус поширюється, він повинен адаптуватися до нового господаря, щоб вижити. У процесі адаптації частина генетичного матеріалу вірусу втрачається, що знижує його здатність до реплікації та робить його менш заразним. Крім того, вірус може стати менш вірулентним, коли він адаптується до середовища господаря, дозволяючи імунній системі господаря краще боротися з інфекцією. Нарешті, вірус може також еволюціонувати, щоб стати менш патогенним, щоб збільшити його шанси на передачу. Усі ці фактори сприяють ослабленню ВІЛ з часом і роблять його менш небезпечним і заразним.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Що таке паразитизм?

Паразитизм — це тісний зв’язок між видами, коли один організм, паразит, живе на або всередині іншого організму, господаря, завдаючи йому певної шкоди, тоді як паразит отримує користь від цих відносин. Паразит зазвичай харчується своїм хазяїном або отримує від нього поживні речовини, тоді як хазяїну зазвичай завдають шкоди або, принаймні, не приносять ніякої користі. Прикладами паразитичних зв’язків є блохи на котах, стрічкові черв’яки на людях і омела на деревах.

2. Назвіть неклітинні форми життя.

До неклітинних форм життя належать віруси, віроїди, пріони та наночастинки. Віруси – це дрібні інфекційні агенти, які можуть викликати захворювання людей, тварин і рослин. Віроїди - це невеликі інфекційні агенти, які не мають білкової оболонки і складаються лише з однієї нитки РНК. Пріони - це інфекційні білки, які можуть спричиняти ряд захворювань у людей і тварин. Наночастинки — це надзвичайно малі частинки, які мають широкий спектр застосування, зокрема в медицині та техніці.

3. Наведіть приклади паразитизму серед архей.

Приклади паразитизму серед архей включають симбіотичні відносини між археями та іншими організмами, такими як еукарії, бактерії та інші археї. Наприклад, деякі види архей беруть участь у симбіотичних асоціаціях з представниками інших доменів, тоді як інші можуть бути паразитичними. Інші приклади включають найпростіших паразитів, які відіграють важливу роль у розвитку та підтримці певних видів архей, а також внутрішньоклітинних паразитів, які зазнають редуктивної еволюції під час адаптації до своїх господарів. Крім того, віруси та віроїди також можуть паразитувати на Archaea, як і пріони та наночастинки.

4. Назвіть бактерій-паразитів.

Деякі приклади паразитичних бактерій включають Salmonella, Shigella, Campylobacter, Clostridium, Vibrio та Escherichia coli (E. coli). Ці бактерії можуть викликати різноманітні захворювання, включаючи харчове отруєння, гастроентерит та інфекції сечовивідних шляхів.

5. Наведіть приклади паразитів серед рослин й грибів.

Приклади паразитів серед рослин і грибів включають омелу, яка є рослиною-паразитом, яка отримує поживні речовини з дерев, і деякі гриби, які утворюють симбіотичні стосунки з рослинами. Інші приклади включають певні види грибів, які утворюють паразитичні стосунки з іншими грибами, і деякі найпростіші, які паразитують на рослинах. Крім того, деякі віруси, віроїди, пріони та наночастинки також можуть паразитувати на рослинах і грибах.

6. Назвіть групи тварин з найбільшою кількістю паразитичних видів.

До груп тварин з найбільшою кількістю видів паразитів належать комахи, гельмінти, членистоногі, плазуни, найпростіші. Комахи є найпоширенішими тваринами у світі, як за видами, так і за особинами, і вони мають велику кількість видів паразитів. Гельмінти, або глисти, також є дуже поширеними паразитами з широким спектром видів, які вражають різноманітних господарів. Членистоногі, такі як павуки, ракоподібні та комахи, також є домом для великої кількості видів паразитів. Рептилії, такі як змії та ящірки, також мають значну кількість видів паразитів. Нарешті, найпростіші, такі як Toxoplasma gondii, також відповідальні за низку видів паразитів, які заражають людей та інших теплокровних тварин.

7. Чим вирізняється паразитизм неклітинних?

Неклітинний паразитизм відрізняється від клітинного паразитизмом відсутністю клітинного господаря. До неклітинних паразитів належать віруси, віроїди, пріони та наночастинки, які здатні інфікувати та викликати захворювання людей, тварин і рослин. Неклітинні паразити, як правило, набагато менші за клітинні та відрізняються своєю структурою, методами реплікації та способом передачі. Крім того, неклітинні паразити, як правило, не здатні до реплікації самостійно, а натомість покладаються на клітину-господаря для реплікації та поширення.

8. Які особливості проявів паразитизму серед прокаріотів?

Прояви паразитизму серед прокаріотів можуть включати горизонтальний перенос генів (HGT), кооперативну поведінку та продукцію токсинів. HGT - це передача генетичного матеріалу від одного організму до іншого, і це загальний механізм для прокаріотів, щоб отримати новий генетичний матеріал. Кооперативна поведінка, або «багатоклітинність», також можна спостерігати в деяких прокаріотів, де один організм отримує користь, а інший — шкодить. Нарешті, прокаріоти також можуть виробляти токсини, які можуть бути використані для пошкодження або вбивства інших організмів.

9. Яке поширення паразитів серед еукаріотів?

Розподіл паразитів серед еукаріот дуже різноманітний. Паразити еукаріотів можуть включати протистів, гриби та тварин, таких як гельмінти та членистоногі. Багато паразитів еукаріот широко поширені і зустрічаються на кожному континенті. Крім того, певні групи еукаріотів, наприклад комахи, особливо схильні до паразитизму, причому деякі види мають сотні різних паразитів. Паразити також можуть бути географічно обмежені, при цьому певні паразити зустрічаються лише в певних середовищах існування.

10. Чому паразитизм як антагоністичні відносини не зникає в процесі еволюції?

Паразитизм як антагоністичний зв'язок не зникає в процесі еволюції, оскільки є вигідним пристосуванням як для паразита, так і для господаря. Для паразита він є надійним джерелом їжі та поживних речовин, тоді як для господаря присутність паразита може допомогти контролювати інші види та запобігти перенаселенню занадто великої кількості особин будь-якого виду. Крім того, присутність паразитів може бути корисною для загального здоров’я екосистеми, оскільки вони можуть допомогти підтримувати баланс популяцій певних видів. Нарешті, паразити також відіграють важливу роль у генетичному різноманітті, оскільки паразити можуть діяти як вектор для поширення нових генів і мутацій.