人体寄生虫的适应性改变
贾瀚超 卞安琪 许奥 方湉 (北京师范大学 生命科学学院 100875)
摘要 寄生虫长期适应于寄生环境,在不同程度上丧失了独立生活能力。寄生生活历史越长,适应能力越强,依赖性越大。通过学习无脊椎动物中的寄生虫的部分代表的形态、结构、生理特性,归纳总结出它们适应于寄生生活的适应性改变。所研究的寄生虫主要集中在无脊椎动物的原生动物门的锥虫、阿米巴、疟原虫,扁形动物门的吸虫、绦虫,线虫动物门的线虫、钩虫与节肢动物门的蜱、螨、蚊、蚤等。
关键词 形态;结构;生活活动;适应性
1. 前言
当前,寄生虫病是对人类健康危害较显著的一种疾病,特别是在热带、亚热带地区的发展中国家。据估计,热带地区有十亿寄生虫病患者。疟疾占首位,有3亿对人口受威胁,1亿为现症患者。血吸虫病占地二位,有2~2.7亿患者。丝虫病约有2.5亿患者,其中5%有症状。寄生虫病是热带国家发展缓慢,人民生活水平下降,婴儿死亡率上升,预期寿命缩短。世界卫生组织热带病特别计划所列的六类疾病中,除麻风外,其他均为寄生虫病——疟疾、血吸虫病、丝虫病、锥虫病及利什曼原虫病。尤其是近几年来,血吸虫的流行在我国江苏、四川等地卷土重来,形势颇为严峻。我们希望通过学习,对寄生虫有更深入地了解。
本文通过学习无脊椎动物中的寄生虫的部分代表的形态、结构、生理特性、生活史、致病机理、流行病学、免疫等,研究它们适应于寄生生活的适应性改变。因无脊椎动物中寄生虫的种类繁多,本文只涉及普通动物学课本中涉及到的典型的人体寄生虫。
2. 方法
从图书馆查阅课本上涉及到的典型的人体寄生虫的资料,分类归纳其适应 性的特征。
3. 结果与分析
3.1 形态方面同寄生环境与条件有关的适应性改变 3.1.1 体形:
例:
原生动物门:疟原虫裂殖子的前端突出形成类锥体,利于侵入红细胞。 节肢动物门:在宿主体毛中走动的跳蚤,外形左右侧扁。 3.1.2 器官或细胞器的消失或退化:
Ⅰ.固着生活造成运动、感觉器官的退化或消失 例:
扁形动物门:(1)吸虫的纤毛在寄生后消失,感觉器官趋于退化;(2)绦虫的体表纤毛消失,感觉器官完全退化。
Ⅱ.处于半消化或完全消化的物质中的寄生虫消化器官退化或消失
例:
扁形动物门:绦虫消化系统全部消失,通过体表吸收寄主小肠中已消化的营养。
线虫动物门:蛔虫无消化腺,摄取的是宿主肠内已消化或半消化的物质,可以直接吸收。 3.1.3 某些器官结构的特化或加强:
Ⅰ.有的寄生虫生殖器官几乎占体腔的全部,增强了产卵的能力,有利于种族生存 例:
扁形动物门:(1)吸虫的生殖器官几乎占了体节的2/3;(2)绦虫的生殖器官极度发达,每一个成熟节片中都有雌、雄生殖器官,每一节片的生殖系统与一条吸虫的生殖系统相当。
Ⅱ.附着或穿刺作用等器官的加强 例:
线虫动物门:十二指肠钩虫口囊腹侧前缘有钩齿两对,吸附在肠黏膜上; 节肢动物门:蚊的口器上颚末端较宽如刀状,内侧生有锯齿,是切割皮肤的工具。下颚末端较窄成细刀状,起锯刺皮肤的功用。
Ⅲ.其他特殊结构 例:
原生动物门:锥虫发达的波动膜适应于血液中游动; 节肢动物门:蚤的前胃外层有环肌纤维,吸血时环肌纤维收缩,内部受压,胃刺互相靠拢,形成塞瓣,可防止中肠贮存血液逆流,同时胃刺还有破坏血细胞的作用。 3.1.4 新器官的产生:
适应固着于寄生消化道的需要而出现的新器官。 例:
扁形动物门:(1)吸虫出现口吸盘及腹吸盘;(2)绦虫出现多样的附着器官: 吸盘、小钩、吸沟等。
3.2 生理方面同寄生环境与条件有关的适应性改变 3.2.1肠道寄生虫的抗消化液的机能:
例:
原生动物门:阿米巴的包囊壁具抗胃酸作用,使其顺利通过胃和小肠上段。
扁形动物门:华枝睾吸虫的皮层内含有粘多糖和粘蛋白,具有抗御宿主体内多种酶的作用。
线虫动物门:蛔虫可分泌抗胃蛋白酶及抗胰蛋白酶,抑制肠内消化液而不受侵蚀。 3.2.2繁殖能力的加强:
例:
原生动物门:间日疟原虫滋养体时期有一个增大的细胞核,利于后期分裂增殖。 扁形动物门:(1)复殖目吸虫的中间寄主为螺类,由于毛蚴的寿命很短,通过大量产卵增加感染成功率;(2)肥胖带吻绦虫每年可产卵1亿5千万个,约等于它体重的300倍。
线虫动物门:一条雌蛔虫每日产卵约20万粒。 3.2.3 摄食、消化和吸收方面的适应:
例:
线虫动物门:十二指肠钩虫虫体前端两侧的头腺后端可分泌抗凝素,使宿主被咬破的伤口不易凝血。
节肢动物门:(1)蜱取食时,蛋白酶在中肠内增加,可持续一些天;(2)蚊的唾液中含抗凝素阻止血液凝固,溶血素破坏吸入胃中的血细胞,凝血素使血细胞相互粘在一起。 3.2.4 适应外界环境条件能力的强化:
Ⅰ.能量的代谢:消化道寄生虫能在缺氧的环境中调整生理机能,长期进行无氧代谢 例:
原生动物门:(1)阿米巴的滋养体细胞无线粒体和高尔基体,适应于无氧生活;(2)布氏锥虫培养型的线粒体具有细长的管状嵴,而粗短型的线粒体具有板状嵴,分别适应不同的能量来源。
线虫动物门:蛔虫行泛氧呼吸,即借酶的作用,分解体内储存的糖原以获得能量。 Ⅱ.对温度的适应性加强 例:
原生动物门:(1)热带地区的阿米巴在25~30℃时毒力最强;(2)引起脑膜炎的阿米巴适应于生存所需的较高温度,而引起角膜炎的则适于较低温度。
线虫动物门:蛔虫胚胎卵通过冬眠状态或代谢的调整,可在-18℃~-26℃之间可活十天之久。
节肢动物门:东方蜚蠊在环境温度低于13℃或高于25℃时,通过改变吸氧和水分蒸发防止体温降低或升高。
Ⅲ.逃避免疫能力 例:
扁形动物门:华枝睾吸虫在宿主服用化学驱虫药的情况下,会立刻突出其肠内容物,并且停止摄入血细胞。
线虫动物门:为适应宿主体内抗体等的作用,寄生线虫感染卵期或幼虫一般具有以下基本生理特点——不太活动;不食;贮有丰富营养物质;抵抗力强;生存时期长。
3.2.5 各种特殊向性的出现:
动物体内寄生虫之所以能定居于某组织或器官,是因为它具有对该组织和器官的特殊向性的生理功能。
例:
原生动物门:阿米巴幼虫适应于无氧生活的环境,而其中间寄主狗的盲囊具有无氧环境,因此阿米巴幼虫的脱囊过程发生在狗的盲囊中。
4. 总结
通过归纳总结,可知寄生于人体不同部位的寄生虫,在形态、结构、生理特性等方面分别向不同方向进化,以适应其生活环境。
参考文献
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