XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Большинство паразитов способно оказывать воздействие на фенотипические изменения хозяина (поведенческие, физиологические, а также морфологические черты) с целью увеличения своей приспособленности; это играет важную роль в увеличении численности вида. Так же паразит оказывает влияние на фенотип хозяина с целью пополнения своих ресурсов для роста и развития, (используя ресурсы хозяина), для переноса паразита с одного хозяина на другого, а также в целях защиты. [4]

Примером паразитической манипуляции фенотипом хозяина могут служить насекомые наездники, из отряда перепончатокрылые.

Наглядно управление фенотипом хозяина можно рассмотреть у коста-риканского наездника Hymenoepimecisargyraphaga, который относится к семейству ихневмонид. Морфологическое описание паразита: длина переднего крыла 8,0 мм; крылья затемненные; голова черная, мезосома оранжево-коричневая; передние и средние конечности оранжево-коричневые; задние конечности черные; нижнегубные щупики – 4 сегмента; нижечелюстные щупики – 5 члеников. [5]

Это насекомое паразитирует на пауках вида Plesiometaargyra, которые большое количество своего времени посвящают заботе о своей паутине и, следовательно, ловле насекомых; паутина таких пауков является масштабной и ажурной. Атака наездника, преимущественно самки, начинается с временной парализации паука (на 10-15 минут); затем паразит откладывает яйцо на абдоминальную (брюшную) поверхность тела паука. Спустя время на месте отложения появляется личинка, которая проделывает несколько хаотичных отверстий на брюшке хозяина; это делается для возможности питания гемолимфой паука, а также для ввода в его тело токсинов, которые запустят процесс манипуляции. По истечению двух недель после заражения, в период последней ночи перед тем, как произойдет окукливание, паук начинает себя вести иначе; в первую очередь это проявляется в том, что он строит паутину, которая очень отличается от той, которую он строил раньше (больше не имеет ажурного рисунка и широкого масштаба); теперь паутина небольшая и очень прочная, середина очень плотная. После того, как паук построит паутину, личинка паразита-наездника убивает его и поедает; затем личинка движется к центру паутины, сплетает из нее кокон, в котором происходит дальнейшее окукливание и выход имаго (взрослое насекомое). Со стороны кокон можно принять за добычу паука, из которой была высосана вся жидкость.

Паразитическая манипуляция коста-риканского наездника заключается в частичном подавлении поведенческих черт; паук выполняет привычные движения, плетя паутину, но не переходит от одного типа плетения к другому; под действием токсинов паук выполняет одни и те же движения, делая паутину прочной, крепкой, толстой и небольшой по размеру. [2]

Цель паразитической манипуляции – защитить свою уязвимую стадию развития от повреждений с помощью кокона из паутины хозяина (паука); коста-риканские наездники обитают в лесах Коста-Рики, где погода преимущественно влажная из-за продолжительных ливней; именно поэтому паразиты забираются в паучий кокон во время метаморфоза; эта манипуляция фенотипом хозяина защищает паразита от механических повреждений его уязвимой стадии во время тропических ливней.

Увидеть управление фенотипом хозяина можно так же на примере Dinocampuscoccinellae – наездник, который относится к семейству браконид. Морфологическое описание паразита: длина тела 4 мм; голова светло-коричневая, достаточно широкая; большие темные глаза; тело темно-коричневое; усики – 14 сегментов; крупные птеростигмы (кутикулярное утолщение) на передних крыльях; самцы имеют более темный окрас, чем самки. [5]

Это насекомое паразитирует на божьих коровках вида Coleomegillamaculate. Атака наездника начинается с отложения наездником яиц в гемоцель божьей коровки; откладывая яйцо в тело хозяина, он заражается вирусом (DcPV), который обитает в яйцеводе паразита. Дальнейшее поведение хозяина непосредственно связано с реакцией его иммунитета на данный вирус. [3]

Через двадцать дней личинка, которая развивалась из яйца, становится готова покинуть тело хозяина; после того, как личинка выходит, поведение хозяина (божьей коровки) меняется – она становится неактивной, перестает двигаться, однако, можно заметить дрожь тела (тремор); в это время личинка начинает окукливаться между конечностями божьей коровки. Это приводит к защите уязвимой стадии развития паразита посредством того, что божья коровка прикрывает своим телом куколку наездника. По истечении одной недели, паразит заканчивает метаморфоз и улетает. [5]

Паразитическая манипуляция наездника Dinocampuscoccinellae фенотипом (поведенческие черты) заключается в том, что происходит опосредованное воздействие на нервную систему хозяина через его иммунитет (иммунный ответ организма на вирус). [1]

Цель паразитической манипуляции – защитить свою уязвимую стадию развития от повреждений с помощью прикрытия телом хозяина. [3]

Оба примера характеризуются тем, что происходит не только использование ценных ресурсов хозяина для роста и дальнейшего развития, но и выполняется функция защиты от механических и химических повреждений. В первом примере манипуляция фенотипом хозяина защищает паразита от механических повреждений его уязвимой стадии во время тропических ливней с помощью крепкого кокона из паутины хозяина, а во втором примере, паразит защищается, накрываясь телом своей жертвы. Объединяет эти два случая то, что происходит защита жизненных стадий паразита, которые наиболее подвержены повреждениями. Многие паразиты способны к манипуляциям, влекущими за собой повышение приспособленности, вследствие изменения фенотипа хозяина. [2]

Значение паразитов в природе достаточно обширно – они служат пищей для других животных; составляют 50% от общего разнообразия видов экосистем; зачастую участвуют в трех четвертях от всех экосистемных трофических связей, что играет важную роль при сближении трофических уровней, а так же при стабилизации между ними связей.

_______________________

В. В. Глуппов, Н. А. Крюкова Физиолого-биохимические аспекты взаимодействия паразитоидов класса Insecta и их хозяев – Новосибирск, 2016. – 19 с.

Р. Докинз Эгоистичный ген.– М.: Мир, 1993. – 318 с.

В. И. Тобиас Труды Русского энтомологического общества – СПБ, 2004. – 149 с.

К. Циммер Паразит – царь природы. – М.: Альпина нон-фикшн, 2018. – 476 с.

Н. В. Чебышев Медицинская паразитология: – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. – 432 с.