Что не является формой симбиоза. Симбиоз живых существ

Симбиоз – человек и бактерии: Организм человека тоже входит в эту взаимосвязанную систему. Свидетельством этому является то, как в пищеварительном тракте человека тихо и незаметно трудятся множество полезных бактерий. Эти бактерии способствуют пищеварению, образуют необходимые витамины и отражают атаки врагов. А человек дает им приют и пищу.

Симбиоз – животные, грибы, бактерии: В животном мире подобные содружества тоже не редки. Например, в многокамерном желудке жвачных животных: коров, овец и оленей, присутствуют различные бактерии, грибки и простейшие. Эти микроорганизмы расщепляют клетчатку растительных волокон, чтобы превратить их в питательные вещества. Бактерии участвуют в пищеварении и у некоторых насекомых, которые питаются клетчаткой, это жуки, тараканы, чешуйницы, термиты и осы.

Пример симбиоза – бактерии в почве: Почва тоже полна живыми организмами. В 1 кг здоровой почвы могут жить бактерии (более 500 млрд), грибки (более 1 млрд) и многоклеточные организмы – от насекомых до червей (до 500 млн). Многие организмы занимаются переработкой органических веществ: экскрементов животных, опавших листьев и прочих. Азот, который при этом выделяется, необходим для растений, а углерод, преобразованный ими в углекислый газ, требуется для фотосинтеза.

Симбиоз растений: Горох, соя, люцерна и клевер живут в тесном содружестве с бактериями и позволяют им «инфицировать» корневую систему. На корнях бобовых растений бактерии образуют клубеньки (бактероиды), где они и поселяются. В задачу этих бактероидов входит превращение азота в соединения, чтобы бобовые могли их усваивать. А бактерии от бобовых растений получают необходимое им питание.

Для жизни всех деревьев, кустов и трав крайне необходимы грибки или плесени. Такое взаимодействие под землей помогает растениям впитывать влагу и минералы: фосфор, железо, калий и др. А грибки питаются от растений углеводами, так как не могут сами производить питание себе из-за отсутствия хлорофилла.

Орхидея зависит от грибков в большей степени. Чтобы очень мелкие семена орхидеи в дикой природе могли прорасти, требуется помощь грибков. У взрослых растений орхидеи довольно слабая корневая система, которую тоже поддерживают грибки – они формируют мощную систему питания. В свою очередь, грибки получают от орхидеи витамины и соединения азота. Но орхидея контролирует рост грибков: как только они разрастаются и выходят за пределы корня на стебель, она тормозит их рост с помощью природных фунгицидов.

Симбиоз насекомых и растений: Ещё один пример симбиоза: пчёлы и цветы. Пчела собирает нектар и пыльцу, а цветок нуждается в пыльце других цветов, чтобы размножаться. После того, как произойдёт опыление, в цветке уже нет пищи для насекомых. Как они об этом узнают? У цветов теряется аромат, опадают лепестки или меняется цвет. И насекомые летят в другое место, где ещё есть для них пища.

Содружество муравьёв, растений, насекомых. Для некоторых муравьёв растения предоставляют жилище и пропитание. За это муравьи производят опыление и распространение их семян, доставляют им питательные вещества и защищают растения от травоядных млекопитающих и других насекомых. Муравьи, которые поселяются в шипах акации, спасают её от вредных вьющихся растений, они уничтожают их на своем пути, когда «патрулируют» территорию, а акация угощает их сладким соком.

Другие виды муравьев имеют свои «скотоводческие фермы» по разведению тлей. Тли выделяют сладкую росу, когда муравьи слегка щекочут их усиками. Муравьи пасут тлей, доят их для своего пропитания и защищают. На ночь муравьи загоняют тлей в свое гнездо для их безопасности, а утром выводят пастись на молодые сочные листья. В одном муравейнике могут насчитываться многотысячные «поголовья» тлей.

Муравьи могут выращивать и бабочек некоторых видов, когда они находятся в стадии гусениц. Пример симбиоза муравьёв мирмика и бабочек голубянка ариона. Совершить свой жизненный цикл без этих муравьёв бабочка не может. Находясь в жилище муравьёв в стадии гусеницы, бабочка кормит их сахаристыми выделениями. А превратившись в бабочку, она просто выпархивает из муравейника целая и невредимая.

Примеры симбиоза птиц и животных:
Ушастая сова приносит в свое гнездо с птенцами узкоротую змею. Но змея не трогает птенцов, она исполняет роль живого пылесоса — её пищей в гнезде являются муравьи, мухи, другие насекомые и их личинки. Птенцы, живущие с такой соседкой, быстрее вырастают и более живучи.

А птичка, называемая сенегальской авдоткой, дружит не со змеёй, а с нильским крокодилом. И хотя крокодилы охотятся на птиц, авдотка устраивает своё гнездо около его кладки и крокодил её не трогает, а использует эту птичку в качестве часового. Когда грозит опасность их гнёздам, авдотка сразу подаёт сигнал, и крокодил тут же спешит защищать своё жилище.

В морском рыбьем царстве тоже есть «службы чистоты», в которых трудятся креветки-чистильщики и разноцветные бычки. Они избавляют рыб от наружных бактерий и грибков, удаляют повреждённые и больные ткани, а также приставших ракообразных. Крупных рыб порой обслуживает целая бригада таких чистильщиков.

Симбиоз гриба и водоросли. На стволах деревьев или на камнях, на спинах живых насекомых можно увидеть наросты серого или зелёного цвета, называемые лишайниками. И насчитывается их около 20 тысяч видов. Что собой представляет лишайник? Это не единый организм, как может показаться, это – взаимовыгодное содружество гриба и водоросли.

Что их объединяет? Так как грибы не производят себе пищу, они своими микроскопическими нитями опутывают водоросли и поглощают сахара, которые те производят путём фотосинтеза. А водоросли получают от грибов необходимую влагу, а также защиту от палящего солнца.

Симбиоз водорослей и полипов. Коралловые рифы – это чудо симбиоза водорослей и полипов. Водоросли полностью покрывают полипы, делая их особенно красочными. Водоросли часто весят в 3 раза больше, чем полипы. Поэтому кораллы можно отнести скорее к растительному миру, чем к животному. Путем фотосинтеза водоросли производят органические вещества, из которых 98% они отдают полипам, которые ими питаются и строят рифообразующий известковый скелет.

Для водорослей от этого симбиоза двойная польза. Во-первых, отходы жизнедеятельности полипов: углекислый газ, соединения азота и фосфаты служат им питанием. Во-вторых, прочный известковый скелет защищает их. Так как водорослям необходим солнечный свет, коралловые рифы растут в чистых и освещённых солнцем водах.

Итак, мы поняли, что мутуализм, один из основных видов симбиоза, это широко распространённая форма взаимовыгодного сожительства, когда существование каждого из них зависит от обязательного присутствия партнёра. Хотя каждый из партнёров действует эгоистично, отношения становятся выгодными для них, если получаемая польза выше затрат, требуемых на поддержание этих взаимоотношений.

Симбио́з (от греч. συμ- - «совместно» и βίος - «жизнь») - это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов. При этом в ходе коэволюции происходит их взаимоадаптация.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза (мутуализм). Желудочные и кишечные бактерии, без которых невозможно пищеварение. Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание.

Разновидность симбиоза - эндосимбиоз, когда один из партнёров живёт внутри клетки другого.

Комменсализм

В зависимости от характера взаимоотношений видов-комменсалов выделяют три вида:

комменсал ограничивается использованием пищи организма другого вида.

комменсал прикрепляется к организму другого вида, который становится «хозяином».

комменсал селится во внутренних органах хозяина.

Симбиоз и эволюция

Помимо ядра в эукариотических клетках имеется множество изолированных внутренних структур, называемых органеллами. Митохондрии, органеллы одного типа, генерируют энергию и поэтому считаются силовыми станциями клетки. Митохондрии, как и ядро, окружены двухслойной мембраной и содержат ДНК. На этом основании предложена теория возникновения эукариотических клеток в результате симбиоза. Одна из клеток поглотила другую, а после оказалось, что вместе они справляются лучше, чем по отдельности. Такова эндосимбиотическая теория эволюции. Эта теория легко объясняет существование двухслойной мембраны. Внутренний слой ведет происхождение от мембраны поглощенной клетки, а наружный является частью мембраны поглотившей клетки, обернувшейся вокруг клетки-пришельца. Также хорошо понятно наличие митохондриальной ДНК - это не что иное, как остатки ДНК клетки-пришельца.

Симбиоз - это не только сосуществование разных видов живых организмов. На заре эволюции симбиоз был тем двигателем, который свел одноклеточные организмы одного вида в один многоклеточный организм (колонию) и стал основой разнообразия современной флоры и фауны.

Внеклеточный симбиоз (Плазмодий желто-зеленой водоросли миксохлорис в мертвой водоносной клетке сфагнума). Внутриклеточный симбиоз (Амёба с клеточками зеленой водоросли зоохлореллы внутри, вверху отдельная клетка зоохлореллы при большом увеличении).

Внутриклеточные эндосимбиозы, несомненно, легче устанавливаются с теми организмами, клетки которых не имеют жесткой оболочки на протяжении всего жизненного цикла или по крайней мере на одной из его стадий. Проникновение симбионта внутрь клеток с жесткими оболочками возможно только при условии их частичного или полного разрушения.

Типы взаимодействий между организмами

Теоретически взаимодействие популяций двух видов можно выразить в виде следующих комбинаций символов: 00, --, ++, +0, -0 , +-. Выделяют 9 типов наиболее важных взаимодействий между видами (по Ю. Одуму, 1986):

Нейтрализм(00)- ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них;

Взаимное конкурентное подавление (--) - обе популяции взаимно подавляют друг друга;

Хищничество (+ -) - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой; Комменсализм (+0) - одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение безразлично; Протокооперация (+ +) -обе популяции получают пользу от объединения; Мутуализм (+ +) - связь благоприятна для роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой.

Примечание: (0) - существенное взаимодействие между популяциями отсутствует; (+) - благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции; (-) - ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.

Девять описанных видов взаимодействий можно свести к двум более обобщенным типам - отрицательным (антибиотическим) и положительным (симбиотическим). В зависимости от состояния экосистемы к ней может быть, применим один из следующих принципов:

В ходе эволюции и развития экосистемы существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счёт положительных, увеличивающих выживание обоих видов.

В недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых.

Взаимодействие популяций может быть взаимно полезным, полезным для одной из них и безразличным для другой. Более того, взаимоотношения могут меняться, они не заданы раз и навсегда.

Симбиоз это форма взаимоотношений, при которой оба организма получают пользу друг от друга. Другими словами, это взаимовыгодное сожительство. Организм, который живёт в симбиозе – симбионт.

Виды симбиоза

В биологии термин симбиоз может быть использован в двух разных значениях. Как было уже сказано, это форма сожительства,выгодная для всех. Впрочем, в биологии существует более старое определение – мутуализм . Во всяком случаем слово «симбиоз» в 1879 году ввёл немецкий ботаник и микробиолог Генрих Антон де Бари. Термин имел значение как выгодное существование разных организмов вне зависимости выгодно им это или нет. Симбиоз делился на:

Третий вид обозначал симбиоз, от которого один организм получал пользу, а для второго он имел нейтральное значение. Этот вид сожительства может подразделяться на: зоохорию (взаимодействуют животные и растения, животные помогают растениям переносить семена и плоды), синойкия (квартиранство, одному – безразлично, второму – выгодно), форезия (симбиоз разных видов, при котором симбионт большего размера носит меньшего), эпибиоз (поселение одного организма на другом), эпиойкия (симбионт обитает на поверхности другого не нанося ему вреда), энтойкия, паройкия. Однако все эти виды имеют одно сходство: один из симбионтов формирует для другого особую форму обитания.

Материалы по теме:

Почему грибы не растения?

Примеры симбиоза

Грибы и деревья

Многие грибы (белый гриб, подберёзовик) имеют тесную связь с корнями деревьев, имея выгоду и для себя, и для растения. При таком симбиозе мелкие корни определённых деревьев оплетены нитями грибницы (гифами), проникающие в корни и располагающимися между клетками. Такое образование носит название микориза. Микориза была открыта российским ботаником Францем Михайловичем Каменским в 1879 году, а название такому виду симбиоза дал немецкий учёный Давид Альбертович Франк.

В год 200-летия Чарлза Дарвина и 150-летия его главного детища — «Происхождения видов путем естественного отбора» — одной из центральных тем журнала стала эволюция представлений об эволюции, развитие разных аспектов эволюционной теории. Одному из таких аспектов, привлекающих в последнее время все большее внимание, — взаимоотношению конкуренции и сотрудничества организмов в ходе эволюции, — посвящена предлагаемая вниманию читателей беседа заместителя главного редактора журнала «Экология и жизнь» Ю. Н. Елдышева с одним из самых известных популяризаторов эволюционной теории в нашей стране, ведущим научным сотрудником Палеонтологического института РАН, доктором биологических наук А. В. Марковым.

— Александр Владимирович, думается, для начала предстоит хотя бы в общих чертах определить роли таких фундаментальных движущих сил эволюции, как конкуренция и сотрудничество.

— Со времен Дарвина взгляды на эволюцию основывались на таких идеях, как конкуренция и борьба за существование, иными словами, на антагонистических отношениях между организмами. Но позже выяснилось, что во многих случаях между ними преобладают партнерские отношения. Это не значит, что речь идет о каком-то особом законе эволюции наряду с принципом естественного отбора. Нет, как раз естественный отбор на основе конкуренции, избирательного выживания и размножения более приспособленных организмов и ведет к тому, что на смену конкуренции нередко приходит сотрудничество. Оказывается, в ряде случаев организмам выгоднее ослабить конкуренцию и перейти к взаимовыгодному сосуществованию и даже сожительству — либо с себе подобными особями, либо с представителями других видов. В итоге они оказываются более приспособленными, например, к изменениям условий окружающей среды. В основе этих процессов лежит тот же дарвиновский механизм, но вот результат получается «не дарвиновский». Хотя Дарвин, конечно, прекрасно видел, что во многих случаях организмы удивительно «приспособлены» друг к другу и что между ними существует кооперация.

— То есть Дарвин уже знал о существовании феномена симбиоза?

— Тогда такого понятия еще не было, но представления о взаимовыгодном сотрудничестве организмов, разумеется, имелись. Достаточно вспомнить о взаимоотношениях цветковых растений и насекомых-опылителей. Но вот роль симбиоза в эволюции в целом долгое время недооценивалась и даже отрицалась. А началось его изучение с открытия симбиотической природы лишайников (к чему имели отношение известные российские ботаники А. С. Фаминцын и О. В. Баранецкий). Выяснилось, что лишайники обладают свойствами одновременно гриба и водоросли. В то время это вызвало огромное удивление в научном мире.

— Иными словами, в каком-то смысле лишайник — это объединение гриба и водоросли?

— Да в самом прямом смысле. Лишайник — это и есть объединение гриба и водоросли. Когда это обнаружили в середине XIX века, открытие восприняли как курьез: вот, мол, какие шутки иногда выкидывает природа. Но в дальнейшем с такими «шутками» приходилось сталкиваться все чаще. Ныне уже ясно, что подобные симбиозы разных организмов (вплоть до слияния в единый организм) — широко распространенное явление. Более того, оно, похоже, лежит в основе если не всех, то большинства крупных эволюционных преобразований.

По некоторым гипотезам, еще на этапе химической эволюции симбиогенез мог играть ключевую роль, ибо первые живые системы, скорее всего, формировались именно в результате симбиоза разных химических процессов, которые изначально протекали по отдельности, а потом взаимодействовали, образуя некие взаимовыгодные связи.

— А насколько правомерно говорить о симбиозе отдельных химических процессов? Не слишком ли мы расширяем толкование этого термина? Ведь в привычном значении симбиоз как форма существования разных организмов предполагает взаимодействие, по крайней мере, двух обменов веществ.

— Так ведь многие природные геохимические процессы по сути и представляют собой упрощенные варианты обмена веществ.

— То есть мы расширяем понятие «симбиоз» до понятий «взаимодействие», «взаимовлияние»?

— Да, можно воспринимать и так. Например, в одном геохимическом цикле может образовываться какое-то вещество, которое станет катализатором для другого процесса.

Симбиоз играл огромную роль уже в мире прокариот. Как известно, в первые 2 млрд лет Землю населяли только микробы. Ясно, что они просто не могли обойтись без взаимодействий друг с другом. Впрочем, не могут и сейчас. В архейскую и протерозойскую эры основной формой жизни были микробные сообщества, так называемые бактериальные маты. В некоторых экстремальных местах обитания они сохранились и по сей день. Такой бактериальный мат похож на многослойный коврик. Его верхний слой образуют фотосинтезирующие бактерии (обычно цианобактерии), которые выделяют кислород и производят органику. Под ними расположен слой, образуемый пурпурными бактериями, — они тоже «фотосинтезируют», но используют при фотосинтезе в качестве донора электрона не воду, а сероводород и выделяют не кислород, а серу и сульфаты. Там же живут и аэробные гетеротрофные бактерии, т. е. бактерии, использующие кислород для разложения органики. Благодаря их деятельности кислород не проникает в нижний слой бактериального мата — анаэробный слой, где кислорода почти нет.

Этот анаэробный слой черного цвета населен, например, бродилыциками, вызывающими брожение органики (ее ферментативное разложение в отсутствие кислорода). Побочный продукт их обмена веществ — молекулярный водород, который другие обитатели нижнего слоя бактериальных матов — сульфат-редукторы — используют для восстановления сульфатов, выделенных пурпурными бактериями. В результате образуется сероводород, необходимый пурпурным бактериям. Получается замкнутый химический цикл, в котором участвуют как минимум три компонента — три разные группы микроорганизмов.

— И такой бактериальный мат — один из наиболее ярких примеров симбиотической системы?

— Да, фактически он напоминает единый организм — отдельные его части не могут существовать друг без друга (точнее, некоторые могут, но растут гораздо хуже, а некоторые и вовсе не могут).

— Полагаю, настало время определить, что такое симбиоз, симбиотический организм, симбиотическая система, наконец, симбиогенез. Можно дать простое и в то же время эффективное определение?

— В биологии с простыми и эффективными определениями очень непросто и не очень эффективно. Чем точнее определение мы пытаемся дать, тем хуже оно работает. Все сколько-нибудь эффективные определения в биологии на самом деле весьма расплывчаты. Я бы определил симбиоз (в широком смысле) как любую форму взаимовыгодного сотрудничества нескольких организмов. В более узком понимании, когда разные организмы фактически сливаются в единый сверхорганизм, принято говорить о симбиогенезе — происхождении организмов в результате симбиоза.

— После этого отступления, думается, можно снова вернуться к истории развития жизни на Земле.

— Конечным итогом долгого этапа эволюции жизни, когда основной формой жизни было микробное сообщество, стало появление эукариотической клетки, у которой есть ядро, а также митохондрии и другие оформленные органеллы, окруженные двойной мембраной. Из таких клеток состоят тела всех животных, растений, грибов. Кроме того, к эукариотам относятся многие одноклеточные — так называемые простейшие (амебы, инфузории и т. д.).

До сих пор мы говорили о симбиозах прокариот. Например, бактериальные маты состоят из прокариот. Прокариоты отличаются от эукариот тем, что у них нет ядра, нет митохондрий, нет других внутриклеточных структур, окруженных мембранами. Это более просто устроенные клетки. Прокариоты — это бактерии и археи (старое название — архебактерии). По современной классификации весь мир живых организмов делится на три надцарства (домена): археи, бактерии, эукариоты. Крупнейшим событием в эволюции стало появление эукариот. Оно открыло огромные возможности — только эукариоты могли в ходе эволюции образовать многоклеточные организмы.

— Помнится, об этом вы уже рассказывали в статье из февральского номера журнала, посвященного юбилею Чарлза Дарвина.

— Не грех и повторить. Многие специалисты-эволюционисты считают появление эукариот самым важным событием в истории жизни на Земле (после появления самой жизни).

Как же появились эукариоты? Да в результате симбиогенеза — слияния в единый организм нескольких разных видов прокариот. Об этом ученые начали догадываться еще в начале XX века. Термин «симбиогенез» ввел К. С. Мережковский, известный русский ученый-альголог, изучавший диатомовые водоросли (одноклеточные эукариоты). Он заметил, что их хлоропласты (органоиды растительных клеток, в которых протекает фотосинтез) удивительно похожи на свободно живущих цианобактерий (раньше их называли сине-зелеными водорослями, теперь — цианобактериями).

— Похожи топологически?

— Похожи во всех смыслах — по строению, внешнему виду, поведению (они делятся самостоятельно), обмену веществ, химическому составу.

В начале XX века еще не было ни электронных микроскопов, ни генетического анализа, так что приходилось довольствоваться обычным оптическим микроскопом. Впрочем, и его было достаточно, чтобы заключить: хлоропласты и цианобактерии очень похожи друг на друга и внешне, и по своему строению. А самое главное — по способу размножения. И те и другие размножаются делением, причем хлоропласты делятся независимо от клеток. В некоторых условиях хлоропласты даже живут вне клеток. На основании всего этого Мережковский сделал вывод, что растительная клетка появилась в результате процесса, который он назвал симбиогенезом, т. е. в результате проникновения одной клетки в другую и превращения в ее орган — хлоропласт. Правда, в остальном теория, развитая Мережковским на основе этого предположения, оказалась ошибочной. В частности, он отрицал симбиотическое происхождение митохондрий — «энергетических станций» клетки.

— Допуская эту возможность для хлоропластов, он исключал ее для митохондрий?

— Именно, а ведь уже тогда некоторые его коллеги догадывались о симбиотическом происхождении митохондрий. Но хотя большинство представлений Мережковского о симбиогенезе, как позже выяснилось, оказались ошибочными, предложенные им термин «симбиогенез» и идея происхождения хлоропластов в результате симбиогенеза сегодня общепризнанны. Но в то время его взгляды не были восприняты научным сообществом. Убедить биологов в правильности и значении теории симбиогенеза смогла значительно позже, уже во второй половине XX века, профессор Университета Массачусетса (Амхерст) Линн Маргулис, которой удалось доказать симбиотическое происхождение не только хлоропластов (от цианобактерий), но и митохондрий (от других бактерий). Сегодня симбиотическое происхождение эукариот уже перестало быть гипотезой, и ученые заняты его детализацией, выясняя, к примеру, когда и от каких именно бактерий произошли митохондрии, какой генетический обмен этому предшествовал и т. д.

Таким образом, эукариоты в конечном итоге оказались химерами: часть генов они получили от архей, другую — от бактерий-бродилыциков и иных бактерий, еще одну — от предков митохондрий (ими были так называемые альфа-протеобактерии, родственники упомянутых пурпурных бактерий).

— Не означает ли это, что и генно-модифицированные организмы (ГМО) в этом смысле оказываются продуктом симбиогенеза, его логическим продолжением?

— Безусловно. Генная инженерия вообще не есть изобретение человека, она широко представлена в природе. Когда в геном какого-то организма попадают гены другого организма, получается химерный геном, из которого развивается химерное существо, — по сути это тоже симбиогенез. Такие явления весьма распространены в мире одноклеточных. Так называемый горизонтальный перенос генов встречается часто, он происходит как между родственными, так и между неродственными формами. *** Некоторые гены в сообществах организмов находятся как бы в «общем пользовании», т. е. все члены этих сообществ обмениваются ими и пользуются при необходимости. Есть бактерии, которые «целенаправленно» вводят свои гены в геном растительных клеток. Происходит настоящая генно-инженерная операция, генетическая модификация растительной клетки. В результате клетки меняют свое поведение «выгодным» для бактерии образом — например, на растении образуется опухоль, в которой эта бактерия чувствует себя комфортно и успешно размножается.

Природными генными инженерами можно назвать и вирусы. Вся их жизнь основана на том, чтобы внедриться в клетку, а некоторые вирусы еще и встраивают свой геном в геном хозяйской клетки. Нередко такой «встроенный» вирус, если он внедрился в геном половых клеток, становится наследственным. Таким образом, происходит полное слияние организмов хозяина и вируса. Правда, вирус нельзя называть организмом, это некая квазиживая единица, неклеточная форма жизни. Но, как бы то ни было, если геном человека «слился» с геномом вируса, налицо образование химерного организма, когда человек получил гены извне, не от родителей, а от чего-то иного. Разве это не генная инженерия?!

Главное же, что процессы симбиоза и симбиогенеза, видимо, широко распространены в природе и играют огромную роль в эволюции. И это легко понять. Отдельному, изолированно развивающемуся виду трудно самостоятельно «изобрести» все необходимые механизмы адаптации. Как известно, систему нельзя оптимизировать сразу по многим параметрам. Если организм адаптируется к какой-то одной функции (например, растение — к фотосинтезу), другие функции становятся для него менее доступными — растения не могут активно передвигаться, самостоятельно распространять свою пыльцу или семена, им трудно извлекать из почвы питательные вещества, ибо у них нет ферментов, чтобы разлагать органику. Разложение органики — удел гетеротрофных организмов, которые ею питаются. Растения же «питаются» солнечным светом, а разлагать почвенную органику не могут. Это всего лишь единственный пример, но такое «проявление наклонностей» характерно для любого организма — у каждого своя «специализация». С учетом этого весьма удобным способом преодоления ограничений становится взаимовыгодное сотрудничество разных организмов, когда объединяются виды, специализирующиеся на выполнении разных функций. Поэтому и не приходится ожидать, что живая природа окажется основанной на безжалостной конкуренции, борьбе каждого с каждым, всех со всеми. В природе так не бывает. Даже в самых тяжелых, самых конфликтных коллективах (психологи называют их «коллективами казарменного типа») не бывает вражды всех со всеми. Всегда возникают какие-то союзы, какие-то группировки.

— Можно ли из сказанного сделать вывод, что теория симбиогенеза, придавая кооперации особое значение, в каком-то смысле представляет собой «кооперативную» теорию эволюции?

— Ябы не стал говорить о какой-то особой «кооперативной» теории эволюции, ибо может сложиться впечатление, что кооперация — это новый механизм, не предусмотренный классической теорией эволюции. На самом деле это обычный эволюционный механизм, работающий на макроэволюционном (надвидовом) уровне. В то же время это результат процессов, протекающих на микроуровне и вполне удовлетворительно описываемых классическими представлениями о мутациях, отборе и т. д.

Классические механизмы микроэволюции (эволюционных изменений в пределах популяций) и их проявления на макроуровне стимулируют симбиоз и кооперацию между организмами. Подлинная же новость в этой сфере заключается в том, что с таким результатом приходится сталкиваться чаще, чем можно было бы предполагать. Симбиоз проявляется гораздо чаще. Но в том-то и дело, что это не эволюционный механизм, работающий на микроуровне. Это путь, который жизнь прокладывает себе на макроуровне.

— Нельзя ли пояснить это на конкретных примерах?

— Я как раз собирался на примерах показать всеохватность этого явления, чтобы было понятно, что без симбиоза, симбиогенеза земная жизнь не просто выглядела бы не так, как она выглядит, но и вообще непонятно, смогла бы она хоть как-то выглядеть.

Например, выход растений на сушу — важнейшее событие, с которого фактически началось освоение суши многоклеточными организмами. Недавние открытия показали, что выход растений на сушу произошел исключительно благодаря их симбиозу с грибами. Первые растения, оказавшиеся на суше, были вообще не в состоянии усваивать питательные вещества и даже воду из почвы. У них были не корни с корневыми волосками, а ризоиды — нитевидные структуры, которые годились только для закрепления в грунте, чтобы растения не смыло дождем. Ранее палеонтологи установили, что на ризоидах первых наземных растений обосновались симбиотические грибы — так называемая микориза. Теперь уже понятно, как это могло произойти. Оказывается, предки наземных растений, когда они еще были водорослями и жили в море, вступали в симбиоз с морскими грибами. А почвенные грибы, оказавшиеся на суше задолго до растений, вступали в симбиоз с цианобактериями. К выходу на сушу растений на ней уже обитали разные микроорганизмы, постепенно формировавшие почву. Это были прежде всего цианобактерии и грибы, как известно, сочетающие в себе свойства растений и животных. У почвенных грибов уже формировались генетические и биохимические системы для взаимовыгодного сотрудничества, обмена веществами с фотосинтезирующими производителями органики. У морских водорослей в свою очередь точно так же складывались генетические и биохимические системы для сотрудничества с грибами. Поэтому все было подготовлено заранее. Те водоросли, которые начали выбираться на сушу и дали жизнь первым наземным растениям, сразу же стали действовать в симбиозе с грибами. Ныне ботаники полагают, что первичная функция корней — симбиоз с микоризными грибами, а способность что-то всасывать самостоятельно из почвы развилась уже позже.

Собственно, почти все современные растения (за редкими исключениями) зависят от микоризных грибов, образующих из тонких нитей мицелия грандиозную сеть, которая по своей длине и общей поверхности в сотни тысяч и даже миллионы раз превосходит длину и общую поверхность корней со всеми их корневыми волосками. Всасывание воды, минеральных солей, необходимых микроэлементов для деревьев в основном по-прежнему осуществляют грибы, которые взамен получают от растений органические вещества. По сути, наземные растения — это своего рода сверхорганизмы, симбиоз растения с почвенными грибами.

Симбиотические системы оказываются очень пластичными в эволюционном смысле. Сформировав симбиоз с каким-то одним организмом, соответствующие системы, обеспечивающие этот симбиоз, могут легко перестроиться на взаимодействие с другим симбионтом (партнером). Именно так и произошло в эволюции растений. Симбиоз с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями из микоризы развивался в два этапа. На первом появилась микориза, но небольшого изменения условий окружающей среды было достаточно, чтобы место грибов-симбионтов заняли похожие на них актинобактерии (раньше их называли актиномицетами — это бактерии, также образующие мицелиальные структуры, похожие на те, что характерны для грибов) и образовалась так называемая актинориза — симбиоз растений с актинобактериями. А уже из нее путем незначительного генетического изменения возник симбиоз корней растений с азотфиксирующими (клубеньковыми) бактериями.

— Вы упомянули о пластичности симбиозов. Можно ли заключить, что в ходе эволюции она росла, т. е. их участники становились более восприимчивыми к изменениям? Или же в какие-то периоды она усиливалась, а в другие ослабевала? И может ли сейчас происходить что-то подобное?

— Яне готов сейчас обсуждать динамику пластичности симбиозов. Могу лишь сказать, что, похоже, в норме она довольно высока.

— И сохраняется на высоком уровне? Сейчас возможно изменение состава таких «общежитий»?

— Да, конечно. Есть множество примеров пластичности симбиозов, сопровождаемой сменой хозяев. Один из наиболее ярких (в прямом и переносном смыслах) — светящиеся бактерии, живущие в симбиозе с некоторыми морскими животными. Морские животные «разводят» этих бактерий в специальных органах, и у них образуются особые «фонарики» на теле. Эти «фонарики» могут даже иметь «шторки» или «задвижки», т. е. животное способно регулировать силу света. Ученые выяснили, что одна из таких бактерий изначально образовывала симбиоз с рыбами — обладателями двух ярких «фар», которыми они освещали добычу по ночам в морских глубинах. Оказалось, что одного-единственного гена было достаточно, чтобы бактерии сменили партнеров и образовали симбиоз с кальмарами. У кальмаров тоже развились светящиеся органы — другие органы, в других местах, но бактерии оказались теми же. А ген, что вызвал эти перемены, светящиеся бактерии приобрели за счет горизонтального переноса от других бактерий.

А теперь задумаемся над тем, сколько актов симбиогенеза потребовалось, чтобы появился тот или иной организм, например, акация.

— Сформируем ее «симбиотическое древо» — аналог генеалогического?

— Что-то в этом роде. В каждой клетке акации есть митохондрии — результат симбиогенеза; есть пластиды, или хлоропласты, — результат еще одного акта симбиогенеза; на корнях живут грибы — результат одного из древнейших симбиозов, как уже отмечалось, позволившего растениям выйти на сушу; там же обитают и клубеньковые бактерии, снабжающие растение азотом, — еще один симбиоз.

— Сколько же примерно таких симбиозов приходится на организм?

— По меньшей мере, штук пять. А если еще добавить насекомых-опылителей, животных и птиц, разносящих семена...

— Но ведь каждое такое превращение — серьезная веха, этап в эволюции, в результате которого организм всякий раз переходил на новый уровень сложности?

— Да, и то же самое происходило с животными. Как известно, главная экологическая роль животных в биосфере — в том, что растительноядные животные возвращают в круговорот углекислый газ, из которого растения производят органику. Над ними расположены плотоядные животные. Но, конечно, главный уровень — растительноядные. Главный же «фокус» заключается в том, что они тоже не могут самостоятельно переваривать растительную пищу. Практически все растительноядные животные представляют собой сверхорганизмы, состоящие из животного и населяющих его пищеварительный тракт симбионтов — бактерий, жгутиконосцев, инфузорий. Самые яркие примеры — термиты и жвачные. Именно симбионты позволяют термитам и жвачным переваривать не перевариваемую другими организмами целлюлозу.

Возьмем, к примеру, корову. У нее в рубце обитают инфузории, в которых в свою очередь находятся симбиотические бактерии. Корова постоянно жует, стараясь измельчить траву на такие крошечные кусочки, которые смогли бы «осилить» инфузории. Травой она кормит не себя, а инфузорий. Но и инфузории не в состоянии переварить эти кусочки, они «доверяют» эту нелегкую работу своим симбионтам — бактериям, которые живут и размножаются в цитоплазме инфузорий. Инфузории питаются ими, а корова — инфузориями.

Термиты вообще могут питаться чистой целлюлозой, что не под силу другим организмам. Помимо симбионтов, переваривающих целлюлозу, у термитов есть еще и симбионты, фиксирующие атмосферный азот. Здесь мы можем наблюдать поистине уникальную самодостаточность симбиотического сверхорганизма.

Бывают просто поразительные примеры. Я уже упоминал о вирусах, но, думается, наука еще не оценила в полной мере огромную эволюционную роль вирусов как участников симбиотических процессов и комплексов. Вирусы ведь способны внедряться в геномы любых живых существ.

— Выходит, все сущее в природе в той или иной мере представляет собой симбиозы?

— Складывается впечатление, что это именно так. Недавно в Южной Африке, в шахте, где добывают золото, на огромной глубине (около 3 км) нашли воду — очень древнюю, изолированную от поверхностных экосистем на протяжении миллионов лет. Так вот, в этой воде обитает один-единственный микроб. На сегодня это первый и пока единственный пример абсолютного изоляционизма, когда биологическая составляющая экосистемы представлена одним видом. Этот микроб — сульфат-редуктор, восстанавливающий сульфаты. В тех условиях это самый выгодный тип метаболизма. Микроб полностью изолирован от остальной биосферы и абсолютно не нуждается в других живых организмах. Живет он за счет химической реакции, которую сам же и катализирует, необходимые микроэлементы в этой воде есть. Но, как оказалось, даже этот уникальный микроб (его название позаимствовано из романа Жюля Верна «Путешествие к центру Земли» и в переводе с латыни означает «отважный странник») прежде чем стать таким самостоятельным, самодостаточным (ни от кого не зависящим), «позаимствовал» немало генов у других микроорганизмов. У него обнаружили гены архей и других бактерий. Вот и выходит, что даже его нельзя назвать подлинным «изоляционистом».

— Впечатляющий пример, но уж больно экзотический. Впрочем, он ведь далеко не единственный?

— В последние годы мы открываем все больше подобных симбиогенетических чудес. Вот еще удивительный пример из жизни насекомых. Насекомые-наездники откладывают яйца в других насекомых, а их личинки развиваются в этих насекомых, пожирая их. В свое время такая жестокость природы поразила Дарвина и, возможно, даже повлияла на его мировоззрение. В одном из писем он писал, что не в силах представить, как «благой и милосердный Бог мог сотворить такую жестокость». Причем, как мы можем сейчас добавить, сотворить в десятках тысяч вариантов (наездников — десятки тысяч видов, это одна из самых многочисленных и разнообразных групп насекомых). Со временем выяснилось, что многие из наездников, возможно, даже большинство, вводят жертвам не только яйца, но и какие-то мелкие частицы, похожие на вирусы. Внешне они напоминают вирусы, оболочка у них вирусная. А вот внутри находятся ДНК с «невирусными» генами. Эти вирусоподобные частицы несут наследственный материал самого наездника, упакованный в вирусную оболочку (капсид).

Что же делают эти частицы? Они действуют на жертву (например, на гусеницу), как вирус СПИДа, — подавляют ее иммунную систему. Это создает благоприятные условия для личинок наездника, они развиваются в теле гусеницы, не встречая сопротивления со стороны ее иммунной системы.

Оказалось, что эти частицы не принадлежат самому наезднику, они результат симбиогенеза. Около 100 млн лет назад вирус (сегодня уже известно, какой именно) заразил предков современных наездников и, похоже, оказался менее вредным для них, чем для их жертв. Геном вируса «встроился» в геном наездника, и наездник и вирус слились в единый организм. Геном вируса стал частью генома наездника, в результате произошла даже замена генетической «начинки» вирусных частиц. Вирусные гены остались в геноме наездника, они по-прежнему управляют сборкой вирусных частиц, но внутрь вирусных частиц «упаковываются» не гены вируса, а гены наездника, предназначенные для подавления иммунной системы гусеницы.

— Это уже симбиоз на уровне генома, полное слияние двух изначально разных организмов?

— Совершенно верно. В данном случае наезднику «досталась» значительная часть генома вируса, необходимая для выработки вирусных частиц. Но это вовсе не уникальный случай. Аналогичные вещи происходят и у других живых организмов, и даже у людей.

Так, вирус, «встроившийся» в геном предка человека и человекообразных обезьян десятки миллионов лет назад, тоже подвергся «одомашниванию» (процесс назвали молекулярным одомашниванием). Один из генов «прирученного» вируса нашел себе применение в плаценте у приматов (в том числе и у человека). У белка, синтезом которого управляет этот ген, целые три полезные функции: иммуносупрессивная (защищать эмбрион от иммунной системы матери), защита эмбриона от заражения дикими вирусами и помощь в образовании поверхностного слоя плаценты, состоящего из слившихся клеток. Чтобы клетки могли слиться, надо проделывать дырки в их мембранах, и именно вирусный белок наиболее успешно справляется с этим. Так что и в нашем геноме есть «прирученные» вирусы, ставшие частью нас.

— Нельзя ли сказать несколько слов о перспективах этого направления исследований? Чего можно ожидать, с вашей точки зрения? Можно ли сегодня предвидеть, в каком направлении будут меняться наши представления об эволюции с учетом тех особенностей, о которых мы говорили?

— Предсказывать перспективы эволюции и представлений о ней — занятие бесперспективное. Но год от года становится все очевиднее, что, например, роль генной инженерии будет возрастать — объединение геномов разных организмов открывает огромные перспективы для защиты существующих и создания новых форм жизни.

— Итак, история симбиогенеза, его выдающаяся роль в эволюции свидетельствуют о том, что это вовсе не исключение, не «надругательство» над природой, а просто одно из проявлений ее многообразия?

Симбиоз — основа растительной жизни

Растения в течение всей своей истории жили в симбиозе с грибами и бактериями. Генетические системы, обеспечивающие взаимодействие растений с грибами, не раз менялись, в симбиоз вовлекались все новые грибы и бактерии. Изначально корни формировали симбиоз с почвенными микробами и лишь позже стали самостоятельно усваивать питательные вещества из почвы.

Несмотря на разнообразие растительно-микробных симбиозов, они, похоже, имеют единое эволюционное происхождение, основаны на общих генетических, клеточных и молекулярных механизмах. Наблюдаемое многообразие симбиозов растений с почвенными грибами и бактериями произошло от одной первичной формы — арбускулярной микоризы (AM). Грибы AM проникают в растительные клетки, образуя там особые внутриклеточные структуры — арбускулы.

Выдвинутая в 1970-х годах гипотеза о том, что растения вышли на сушу благодаря симбиозу с АМ-грибами, позже подтвердилась палеонтологическими и молекулярно-филогенетическими данными. Похоже, еще на заре эволюции наземные растения научились влиять на жизнедеятельность микроорганизмов, колонизирующих их подземные органы. Генные системы AM довольно универсальны и впоследствии не раз перестраивались для организации разных симбиозов в разных группах растений.

Как растения, так и грибы, видимо, «готовились» к совместной жизни задолго до выхода растений на сушу. Возможно, предки высших растений уже в воде образовывали симбиозы с грибами, как это делают и сегодня зеленые и красные водоросли. Грибы, вышедшие на сушу намного раньше растений, образовывали симбиозы с цианобактериями. Такие симбиозы были широко распространены на суше задолго до ее освоения растениями.

Итак, еще до выхода растений на сушу грибы могли выработать эффективные системы для усвоения органики, производимой фотосинтезирующими симбионтами, и обеспечения их фосфатами, поглощаемыми грибами из почвы. Растения же могли дать симбиотическим грибам больше органики, чем цианобактерии, а недостаток азота компенсировался симбиозом грибов с азотфиксирующими бактериями.

Для чего нужны корни?

Итак, в ходе коэволюции растений с грибами потоки питательных веществ, которыми они обмениваются, могли менять направления.

Эволюция симбиозов

А. В. Марков

— Совершенно верно.

— В последнее время довольно часто приходится сталкиваться с утверждениями о некоем «ускорении эволюции». Не может ли быть так, что эти вещи тоже в каком-то смысле связаны, что возможное ускорение эволюции — результат усиливающейся кооперации? Один из примеров — охота на тех или иных животных быстро ведет к изменению их признаков, начиная от поведения.

— Ну это обычные вещи — рыба мельчает, раньше дает потомство и т. п. Это обычные микроэволюционные изменения, уже не вызывающие удивления. Тут все вполне понятно. Когда говорят об ускорении эволюции на макроэволюционном уровне, имеют в виду сокращение промежутков между крупными ароморфозами. (Ароморфоз — изменение строения, ведущее к общему повышению уровня организации и интенсификации тех или иных функций живых организмов.)

Если говорить о прогрессивной эволюции, то сейчас она явно все больше переходит из биосферы в антропосферу. Человек уже начал целенаправленно воздействовать на эволюцию других живых существ. Сначала это был бессознательный искусственный отбор, затем сознательная селекция, сейчас — генная инженерия.

Существует множество книг, прогнозов разной степени обоснованности на эту тему, рассуждений о том, к чему может привести развитие подобных технологий (биотехнологий, компьютерных технологий). Их авторы с энтузиазмом рассуждают о слиянии человеческого и машинного интеллектов, мировом разуме, киборгах и т. д. Но это тема уже совсем другой беседы.

Беседу записала Л. В. Чернышева

Подробнее см., например: Елдышев Ю. Н. Макроэффекты микроорганизмов. Интервью с академиком Г. А. Заварзиным/ Экология и жизнь, 2006, № 7(56), с. 42-47.
Марков А. В. Эволюционный прогресс/ Экология и жизнь, 2009, № 2, с. 44-51.
*** Подробнее см., например: Конов А. Л. Биотехнология и горизонтальный перенос генов/ Экология и жизнь, 2002, № 2, с. 66-68.

Симбиоз – совместное сосуществование видов, извлекающих взаимную выгоду.

Мутуализм – взаимозависимое, взаимовыгодное сожительство разных видов.

Форез - случайное, эволюционно незакреплённое носительство одного организма другим.

Комменсализм – один из организмов пользуется пищей, защитой другого не причиняя ему вреда.

< Синойтия – совместный дом (рак отшельник – нереида).

< Эпойтия – временное прикрепление одного организма к другому (прилипала – акула).

< Паройтия – параллельной существование двух видов, слабого около сильного (мальки рыб – медузы).

< Энтойтия – временное проживание организма одного вида в другом без причинения вреда.

Многократное, случайное попадание личиночных форм в пищеварительный тракт.

Предварительная адаптация в другом организме.

Увеличение количества источников питания.

Хищничество

Изменение инстинкта откладки яиц.

Обитание в пищеварительной системе.

Тканевые

Полостные

Внутрикожные

Клеточные

Постоянные – всю жизнь (вши).

Временные (комар).

По образу жизни:

Свободноживущие

2). Ложные – случайно попадают в живой организм.

3). Факультативные – свободноживущие.

По происхождению:

Инфекционные

Инвазионные

По действию на организм хозяина:

Патогенные

Непатогенные

Среда 1 порядка – организм хозяина.

Среда 2 порядка – среда, в которой живёт хозяин.

Симбиоценоз – совокупность всех живых организмов и организма хозяина.

Переносчик – организм, в котором сохраняются возбудители заразных болезней и выделяются в окружающую среду.

Типы хозяев:

Окончательный – организм, в котором живёт половозрелая форма или особ, размножающаяся половым путём.

Дополнительный - 2,3 и все последующие промежуточные хозяева.

Принципы взаимодействия:

Организм хозяина отвечает иммунной реакцией.

По природе возбудителя:

Инфекционные (вирусы, бактерии, грибы).

Инвазионные - животные.

По распространению:

Повсеместные.

Природно-очаговые – заболевания, которые распространены на определённой территории, с определёнными климатическими факторами и биогеоценозами. Возбудители циркулируют от одного животного к другому.

По способу передачи возбудителя:

Воздушно-капельным путём.

Алиментарный – через рот.

Перкутанный – через кожу.

Трансовариальный

Трансмиссивный – через переносчика.

В зависимости от организма хозяина:

Антропонозы

Зоонозы

Антропозоонозы

183. Тип простейшие (Protozoa).

Простейшие широко распространены по планете и обитают в различных средах. Многие простейшие приспособились к обитанию в теле других организмов. Сюда относятся организмы, тело которых состоит из цитоплаз­мы и одного или нескольких ядер. Клетка простейшего - самостоятельная особь, выполняющая все функции целостного организма. Большинство простейших имеет микроскопические раз­меры от 3 до 150 мкм. Части тела простейшего, выполняющие различные функции, называют органеллами. Имеются органоиды общего значения, характерные для любых клеток (митохондрии, центросомы, рибо­сомы и др.), и специального значения, выполняющие жизненные функции отдельных видов одноклеточных. Органоидами движения - псевдоподии, жгутики, реснички. Органоиды пище­варения - пищеварительные вакуо­ли. Многие простейшие имеют наружный скелет в виде раковины. Характерной является прохождение сложных циклов развития. Многие простейшие в неблагоприятных условиях образуют цисты. При попадании цист в благоприятные условия происхо­дит их превращение в вегетативную форму. Питание происходит различными путями. Некоторые заглатывают пищу путем фагоцитоза. Иногда органические вещества всасываются осмотически. Некоторые способны к фотосинтезу.

Класс жгутиковые (Flagellata)

Класс саркодовые (Sarcodina)

Класс споро­вики (Sporozoa)

Класс инфузории (Infusoria)

Ротовая амёба (Entamoeba gingivalis) – питается бактериями, лейкоцитами, эритроцитами.

Кишечная амёба (Entamoeba coli) – питается бактериями, грибами и форменными элементами крови.

Дизентерийная амёба(Entamoeba histolytica).

Возбудитель амебиаза. В кишечнике человека встречается в трех формах: 1) круп­ной вегетативной (forma magna); 2) мелкой вегета­тивной (forma minuta); 3) цист. Характерная особенность цист - наличие в них 4 ядер. Размер цист от 8 до 16 мкм. В кишечник человека амеба может попасть в стадии цисты. Здесь оболочка цисты растворяется, и из нее выходят 4 малые амебы (forma minuta). Их диаметр 12-25 мкм. Обитает эта форма в содержимом кишечника. Питается бактериями. Ущерба здоровью не наносит. Если условия не благоприятствуют переходу в тканевую форму, то амебы выводятся во внешнюю среду. Если же условия способствуют переходу в тканевую форму (forma magna), амеба увеличивается в размере до 23 мкм, достигая иногда 50 мкм, и выделяет ферменты, растворяющий тканевые белки. Амебы проникают в ткань и образуют кровоточащие язвы. Про­никая в кровеносные сосуды, может попа­дать в печень и другие органы, вызывая абсцессы. В период затухания болезни forma magna перемещается в просвет киш­ки, где переходит в forma minuta и затем в цисты. Иногда зараженный человек мно­гие годы выделяет цисты при отсутствии признаков заболевания. Цисты могут загрязнять, воду и пищу. Механическими переносчиками цист могут быть мухи и тараканы.

Диагноз ставится на основании нахождения ве­гетативных форм и характерных цист с 4 ядрами в фекалиях.

Профилактика. Личная – мыть руки, ягоды, овощи, кипятить воду. Общественная - выявление и лечение больных. Просветительная работа.

185. Общая характеристика класса жгутиковые (Flagellata). Трипаносома. Морфология, цикл развития, пути заражения человека. Методы лабораторной диагностики, профилактика.

Трипаносома (Trypanosoma gambiense).

Возбудите­ль трипаносомоза. Размер от 13 до 39 мкм. Тело изогнутое, сплющенное в одной плоскости, суженное на обо­их концах, снабженное одним жгутиком и ундулирующей мембраной. Пи­тается осмотически.Размножение происходит продольным делением.

Жизненный цикл. Возбуди­тель трипаносомоза развивается со сменой хозяев. Первая часть провходит в пищеварительном тракте мухи цеце, вторая часть - в организме позвоночных животных.

При всасывании мухой крови трипаносомы попадают в ее желудок. Здесь они размножаются и претерпевают ряд стадий. При укусе мухи может заразиться человек. Для лабораторной диагностики исследуют кровь, пунктаты лимфатических узлов и спинномозговой жид­кости.

Профилактика. Личная - приём лекар­ственных препаратов, которые могут предохранить от заражения при укусе мухи цеце. Общественная - уничтожение переносчика.