Лев Кривицкий - Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
От хищников они отличаются также и тем, что несравнимо мельче и соответственно слабее своих «жертв». Но нападающей стороной всё-таки являются именно они. Слабость их тоже весьма относительна, ибо если соотнести развиваемые ими усилия к массе их тел, то окажется, что они во много раз сильнее своих хозяев. Для сопротивления раздавливанию и ударам своих «кормильцев» блохи и вши выработали твёрдые и упругие защитные оболочки.
Блохи обладают феноменальной прыгучестью, комары и мухи – феноменальной реакцией, клещи, длительно ожидающие нападения на хозяина, выработали феноменальную способность обходиться без пищи в течение 4-10 лет. Во всех этих случаях способы биологической работы для победы в борьбе за существование полностью соответствуют образу жизни и поддержаны отбором вследствие обретенных в этой борьбе преимуществ.
Явными результатами интенсивной биологической работы являются и средства прикрепления внутренних паразитов к оболочкам пищеварительных органов хозяев, формирующиеся в виде разнообразных присосок, крюков, зацепок и т. д. Но главным оружием эндопаразитов является их феноменальная плодовитость. Так что эти лентяи в борьбе за жизнь проявляют невиданную активность.
Перед многими видами эндопаразитов стоит проблема смены хозяина. Ведь хозяева также смертны, и с их смертью погибают все паразиты, обитающие в них. Решение этой проблемы у разных видов осуществляется по-разному. Один из наиболее эффективных способов такого решения – появление в жизненных циклах паразитов стадии обитания вне организма хозяина. Поэтому на ранних стадиях развития такие паразиты более приспособлены к существованию в изменяющейся среде, чем на поздних, когда они переселяются в среду, где можно только есть и наслаждаться жизнью – в органы пищеварения хозяина. Высокая смертность потенциальных переселенцев в паразитический рай на стадиях, когда им приходится сталкиваться с жестокими обстоятельствами свободного существования вызвала развитие способности к размножению, которая встречается только у бактерий и не знает себе равных среди многоклеточных животных. Так, только одна особь солитера производит до 600 млн. яиц в год. Самка аскариды откладывает всего за 5–6 месяцев половой зрелости 50–60 млн. яиц, общий вес которых превосходит её собственный вес в 1700 раз. При этом непаразитирующие нематоды откладывают не более нескольких сотен яиц. Все яйца паразитов обладают прочнейшими оболочками и микроскопическими размерами, вследствие чего они абсолютно незаметны для потенциальных хозяев и заглатываются ими при приёме обычной пищи.
Жизненные циклы паразитов и стадии их индивидуального развития (онтогенеза) у многих паразитирующих видов складываются не под действием циклов окружающей среды, а в соответствии с жизненными циклами их хозяев. Такие коадаптации (и такая коэволюция) порождаются длительным сосуществованием паразитов с их потенциальными хозяевами, осуществлением биологической работы в «космосе» внутри хозяйского организма с присущей ему цикличностью и особенностями функционирования. Ибо хозяин есть «космос» паразита.
В зависимости от особенностей биологии хозяев формируются паразитоценозы – комплекс паразитов, которые способны поселяться внутри того или иного вида хозяев или атаковать его извне. В коэволюции с паразитоценозами и постоянной борьбой за существование против болезнетворных микроорганизмов организмы хозяев вырабатывают иммунные системы.
Иммунитет (от лат. «иммунитас» – освобождение, избавление от чего-либо) – средство борьбы за существование, связанное с подавлением многоклеточными организмами жизнедеятельности болезнетворных паразитических микроорганизмов, защитой своей внутренней среды от чужеродных для нее агентов внешней среды.
Защита организма многоклеточных животных и человека является многополосной, многослойной, многоорудийной и многоуровневой. Первая полоса обороны – покровы тела и слизистые оболочки органов пищеварения и дыхательного тракта, которые создают физико-механические заслоны проникновению чуждых организмов. Если повреждён кожный покров, неизбежно начинается воспалительный процесс, так как в воздухе обязательно содержатся наряду с безвредными паразитические микроорганизмы, вызывающие инфекцию.
На второй полосе обороны – химические средства защиты – соляная кислота в желудке, бактерицидные белки лизоцим, пропердин и интерферон, создающие заслон общего характера для любых непрошенных гостей независимо от их способностей и намерений. Когда же незваные гости всё же переселяются и начинают проявлять не вполне дружелюбные намерения, организм проводит частичную или общую мобилизацию воинских структур. Включается иммунная система, составляющая третью полосу и вторую линию обороны. В бой вступают механизмы иммунитета, использующие средства фагоцитарной и гуморальной защиты.
Фагоцитарная защита осуществляется фагоцитами – специализированными клетками, биологическая работа которых заключается в захвате, пожирании и переваривании бактерий, которые могут нанести вред организму. По своему экологическому статусу эти клетки представляют собой хищников, охотящихся на паразитов. К ним относятся белые кровяные тельца, моноциты, клетки лимфатических узлов, селезёнки и т. д.
Гуморальная защита направлена против антигенов – чужеродных для организма веществ, к числу которых относятся «чужие» белки, жиры, полисахариды, нуклеиновые кислоты, яды, а также клетки, органы и ткани. Гуморальный иммунитет заключается в выработке антител для противодействия антигенам. Попадающие в организм антигены самим своим присутствием активизируют мобилизационные структуры, занятые выработкой антител.
Антитела представляют собой образования из сложных белков, гликопротеидов и состоят из молекул иммуноглобулинов, которые содержатся в сыворотке крови, лимфе, слюне и на поверхности клеток. Они вступают в сложные химические реакции с антигенами и нейтрализуют или связывают их. Система иммунитета включает две взаимосвязанные подсистемы – врождённого и приобретенного иммунного механизма. Врождённый иммунитет зафиксирован генетически, он представляет собой механизм автоматического реагирования на попадание в организм чужеродных продуктов или токсических веществ посредством воспаления и введения в действие клеток фагоцитов.
Приобретенный иммунитет образуется в работе клеток лимфы – лимфоцитов, которые распознают чужеродные макромолекулы и либо непосредственно атакуют их, либо вырабатывают защитные белковые молекулы для разложения чужаков. Взаимодействие врождённого и приобретенного иммунитета может в какой-то мере служить моделью при изучении взаимоотношений врождённых и приобретенных свойство организмов.
Механизм врождённого иммунитета действует на начальной стадии защиты организма. Если антиген всё же прорвался через эту защиту вследствие его нестандартного, неподконтрольного механизму врождённого иммунитета характера, в борьбу вступает механизм приобретенного иммунитета, работа которого заключается в распознавании химико-биологической природы антигена и выработке конкретных химико-биологических средств нейтрализации его.
Когда эта работа выполнена, остатки антигена удаляются средствами врождённого иммунитета, механизм которого вновь обретает эффективность на завершающей стадии защиты внутренней среды организма.
Врождённый иммунитет обладает свойством обезвреживать антигены, с которыми данный организм ранее никогда не сталкивался. Механизм врождённого иммунитета обладает своеобразной «памятью», зафиксированной в геноме и отражающей опыт прошлого развития данного вида. Иммунологическая память, используемая механизмом приобретенного иммунитета, вырабатывается при контакте с антигеном, однажды проникшим в данный конкретный организм в процессе его индивидуального развития (онтогенеза). Она заключается в свойстве иммунной системы мгновенно распознавать и уничтожать ранее вторгшийся антиген при его повторном появлении в организме.
Благодаря иммунологической памяти вырабатывается невосприимчивость организмов к многим инфекциям, аналогичным тем, которые явились возбудителями ранее перенесенных заболеваний. Она используется при выработке разнообразных вакцин для искусственной иммунизации человека и животных. Такие вакцины содержат антигены возбудителей заболеваний при отсутствии самих возбудителей, что приводит к полноценной мобилизации иммунной системы до того, как данный возбудитель попадёт в организм.
Действие механизма приобретенного иммунитета при выработке иммунологической памяти для защиты от антигенов и болезнетворных паразитов аналогичен механизму возникновения защитных приспособлений против хищников при восприятии химических веществ, исходящих от хищников. Подобные примеры были рассмотрены нами ранее в настоящем разделе. Наше краткое рассмотрение функционирования механизмов иммунитета показывает глубокую и всестороннюю взаимосвязь врождённой (генетически закреплённой) и приобретенной (фенотипически закреплённой) иммунологической памяти. В борьбе за существование невозможно помнить всё. Генетическая память, как и память иммунологическая образуется в биологической работе для победы в борьбе за существование. Повторение – основа запоминания.
