1. Protozoa. Paraziti ai animalelor si omului. Etapele principale ale ciclului vital
Numele de Protozoa, animale stravechi, arata ca aceasta diviziune a regnului animal cuprinde forme care, pe baza organizatiei lor, trebuie situate la radacinile arborelui regnului animal. Caracterul esential al acestor animale consta in faptul ca structura lor este echivalenta unei singure celule. Elementele constitutive ale acesteia sunt reprezentate printr-un corp celular format din protoplasma si nucleu ( cateodata doi sau mai multi nuclei inconjurati de citoplasma). Acestea sunt doua elemente de baza care formeaza "planul structural" al unui protozoar. Celula protozoarului trebuie sa faca fata multiplelor probleme puse de mediul inconjurator, in timp ce celula organismului unui animal multicelular nu are de indeplinit decat un numar restrans de functii speciale, restul acestora fiind preluate de alte celule, la randul lor specializate in anumite directii.
O data cu multilateralitatea ei, celula protozoarelor a pastrat si capacitatea de a fi nemuritoare, capacitate pe care celula metazoarelor a pierdut-o prin specializarea ei unilaterala. Protozoarele nu-si sfarsesc viata prin moarte (in afara catului in care pier prin moarte violenta) ci prin diviziunea repetata care da nastere la indivizi noi.
Radacinile regnului animal pornesc din cel vegetal, deoarece animalele monocelulare au provenit din plante monocelulare. Aceste radacini comune s-au mentinut si pana astazi in clasa flagelatelor ai carei reprezentanti trebuie considerati ca apartinand, unii regnului vegetal, altii - regnului animal cu toate ca durata imensa de timp care a trecut de la aparitia lor a fost suficienta pentru ca sa duca la dezvoltarea lumii actuale a animalelor superioare si chiar a omului. De asemenea, la alte trei clase de protozoare, apartinand net regnului animal, principiul de organizare monocelular si-a dovedit valabilitatea in concurenta cu organismele pluricelulare: rizopodele prezinta numeroase relatii de inrudire cu flagelatele din care provin, pe mai multe cai (polifiletic). Sporozoarele au gasit in animalele pluricelulare un mediu favorabil de viata si, din cauza existentei lor parazitare, si-au simplificat structura celulei intr-atat, incat originea lor inca nu a putut fi clarificata. Cea mai mare diferentiere in structura corpului au atins-o insa ciliatele, la care organitele, aflate in stratul extern al corpului, egaleaza in complexitate organele multor animale multicelulare.
Componentele planului de structura comun tuturor protozoarelor sunt nucleul si corpul celular. Acestea nu sunt, de fapt, specifice protozoarelor, ci sunt elementele fundamentale ale celulelor care intra in alcatuirea tuturor organismelor, fie vegetal, fie animale. Numai la bacterii aceasta dualitate nu este atat de pronuntata. Corpul citoplasmatic al protozoarelor si - in linii esentiale si nucleul lor corespund intru totul cu cele ale celulelor animalelor si plantelor superioare, iar cunostintele dobandite cu privire la aceste componente principale ale celulei au rezultat in genere din studierea organismelor pluricelulare, nu a protozoarelor.
Caracterul comun al protozoarelor flagelate este acela ca au 1-4, uneori si mai multi flageli. Acestia sun organite lungi, in forma de fire sau de benzi, care pornesc de cele mai multe ori de la capatul anterior al corpului si populeaza animalul in dreapta si in stanga prin miscari elicoidale sau ondulatorii (serpuitoare). Daca flagelatul este prins de substrat, flagelii pun in miscare apa din jurul lor. Viteza obtinuta poate fi destul de mare: astfel, o euglena strabate intr-o secunda o lungime de noua ori mai mare decat cea a corpului ei, pe cand un om inoata pe distanta de 100 m nu strabate intr-o secunda decat doua treimi din lungimea corpului sau.
In rest, flagelatele nu prezinta nici un caracter care sa fie comun intregii clase. La peridinee forma exterioara este caracterizata adesea prin excrescente lungi sau printr-un fel de aripi foliare, care servesc pentru plutirea in apa. Aceste formatii sunt partial ale carapacei, adesea foarte frumoase, formata, ca si peretii celulari ai plantelor superioare, din celuloza.
Pentru flagelate caracteristic este si modul de inmultire se face prin bipartitie longitudinala. Despicarea incepe la partea anterioara si la flagelatele cu un flagel apar doi flageli; in acelasi timp se divide si nucleul pentru ca despicatura completandu-se sa rezulte doua celule flagelate. De multe ori la flagelatele parazite, ca tripanosomele, despicatura nu este completa si diviziunea repetandu-se, noile tripanosome raman fixate prin partea posterioara, formand grupe in rozeta. S-a descris o inmultire sexuata cand in timpul simplelor diviziuni apar gameti care fuzioneaza si dau zigoti ce continua apoi diviziunile obisnuite. O parte a acestui ciclu, acela sexuat al unor flagelate transmisibile se petrece in corpul capuselor ixodide al plosnitelor reduvide sau al insectelor glosine.
Flagelatele, ca punct de plecare al dezvoltarii intregului regn animal, deci si a vietii noastre, merita cel mai mare interes din partea cercetatorilor. Ele sunt acelea care produc, intr-o masura considerabila, materia vie a oceanelor. Alaturi de diatomee, ele formeaza hrana pestilor nerapitori, ce constituie, la randul lor, hrana pestilor rapitori. Lor li se datoreaza astfel o mare parte din binefacerile marii care contribuie la hranirea omenirii.
O specie planctonica este Noctiluca miliaris, aparand cu miliardele in apele temperate si calde, noctilucele produc lumina fosforescenta bine cunoscuta navigatorilor.
De un deosebit interes pentru noi sunt flagelatele care, provocand boli la om si animale, pericliteaza viata acestora si aduc daune economice serioase. Flagelatele sin intestinul gros, care se hranesc cu bacterii, sunt nevatamatoare. Printre ele trebuie mentionata curioasa Lamblia intestinalis, un animal care pare format din concresterea a doua celule si care traiesc pe seama lichidelor din intestinul subtire. Lamblia are 2 nuclei si 8 flageli, cu ajutorul carora adera de peretele intestinal. Apare deseori in corpul omului sanatos, poate deveni insa daunatoare in cazul in care gazda pe care s-a fixat are sanatatea subreda.
Tripanozomele, care traiesc in tesuturile corpului, in sangele si lichidul cefalorahidian la om si animalele domestice, pot fi paraziti dintre cei mai periculosi. In gazda lor naturala, tripanozomele sunt destul de nevatamatoare. Aceasta se datoreaza faptului ca animalul-gazda secreta in sange o substanta care impiedica inmultirea tripanozomelor, mentinand astfel numarul parazitilor la o limita suportabila. Aceasta stare de fapt este favorabila si pentru supravietuirea speciei parazitului, deoarece moartea gazdei ar insemna si pieirea tripanozomelor care traiesc in sangele sau. Astfel Trypanosoma melophagium (transmitator: musca-paduche la oi, Melophagus ovinus), destul de raspandita la oi, si Trypanosoma theileri (transmitator: taunii), destul de raspandita la cornutele mari, nu ajung insa sa provoace aparitia unor boli. Numai atunci cand capacitatea de aparare a gazdelor este slabita (la cornute, de exemplu, din cauza pestei bovine, sau a oboselii si inuanitiei din timpurile de seceta), tripanozomele izbutesc sa se inmulteasca in proportii periculoase, lucru care se intampla si in cazul in care sunt transmise la animale apartinand altor specii, a caror capacitate de aparare nu este adaptata la acest parazit.
Acest lucru se intampla atunci cand caii sunt infectati cu Trypanosoma brucei, de la mamiferele salbatice din Africa. In timp ce ultimele s-au adaptat prezentei parazitului si nu mai sufera de pe urma lui, caii se imbolnavesc mortal.
Doua tulpini de Trypanosoma brucei au reusit sa dobandeasca rezistenta si in organismul omului: este vorba de T. gambiense si T. rhodesiense. Ele provoaca temuta boala a somnului. Toate aceste tripanozome traiesc initial in sistemul vaselor limfatice si in sange. Agentii bolii somnului provoaca simptomele exprimate prin insusi numele bolii, patrunzand in lichidul cefalorahidian, unde nu actioneaza asupra lor nici una dintre substantele de rezistenta a corpului; astfel, ei pot produce moartea gazdei lor. Vindecarea este astazi posibila in majoritatea cazurilor prin germanin (produs pe baza de arsenic), care se utilizeaza cu precadere in cazul bolii somnului la om.
Nu toate flagelatele care traiesc in organismele animalelor sunt insa daunatoare. Astfel, in intestinul multor termite xilofage (mancatoare de lemn), traiesc numeroase flagelate prevazute cu multi flageli, capabile sa digere celuloza lemnului. Datorita faptului ca termitele se hranesc cu substante lemnoase, flagelatele ajung sa se inmulteasca atat de mult, incat o mare parte din ele parasesc vezicula rectala pe care o populeaza si ies in intestinul mediu. Termitele depind in atare masura de flagelatele din intestinul lor, incat pier atunci cand sunt lipsite de acesti oaspeti. De aceea, primul lucru pe care-l face o termita tanara iesita din ou este sa se infecteze cu flagelate, consumand excrementele termitelor mai varstnice. Flagelatele traiesc in simbioza cu gazdele lor, realizand o convietuire reciproc avantajoasa.
Caracterul specific al clasei Rizopoda il formeaza organitele locomotorii, constituite din pseudopode sau picioare false. Ele nu sunt organite permanente, ci formatii temporare. Primul ordin al rizopodelor, si anume de Amoebina, cuprinde asa-numitele amibe. Numeroase specii de amibe traiesc in intestinul animalelor superioare si al omului unde se hranesc cu bacterii; specia Entamoeba gingivalis are ca mediu de viata resturile in descompunere ale alimentelor, extrem de bogate in bacterii, care se acumuleaza intre dinti, cand acestea nu sunt suficient curatati. Alaturi de alte cateva specii, in intestinul gros al omului traieste temuta amiba a dezinteriei (Entamoeba histolytica), specie care poate aparea sub doua forme. Una dintre ele, mai mica (forma minuta), care masoara 0,01-0,02 mm, este o consumatoare de bacterii, absolut nedaunatoare. Ea se poate inchide intr-o capsula si in interiorul acesteia se divide de doua ori, din care cauza chistii ce apar la fecale se prezinta cu cate 4 nuclei. In conditiile unei clime calde rezistenta naturala a peretelui intestinal poate sa scada intr-atata, incat consumatorul pasnic de bacterii de pana atunci se poate transforma in forma mai mare (forma magna), tisulara, masurand 0,02-0,03 mm. Aceasta nu mai consuma bacterii, ci globule rosii din sange, la care ajung dupa ce, datorita fermentilor secretati, au dizolvat tesuturile intestinale. Patura superioara de celule intestinale fiind atacata, se formeaza ulceratii, cu deschideri rotunde si cu margini umflate care se adancesc din ce in ce. Specia Entamoeba coli, care traieste in intestinul gros al omului fara a avea vreo actiune patogena, formeaza chisti cu opt nuclei. Amiba albinelor (Malpighamoeba melifica) traieste in tuburile lui Malpighi producand mortalitatea albinelor.
Cel de-al doilea ordin, al testaceelor sau Thecamoeba, cuprinde mai ales specii de apa dulce, care-si apara corpul prin teste (cochilii) delicate, formate fie din substanta organica, fie din granule cu cuart sau din placute de siliciu secretat de ele.
Ordinul Gregarina, cuprinde parazitii vermifori ai nevertebratelor, care traiesc cu precadere in afara celulelor de exemplu in cavitatea intestinala. Gregarinele se dezvolta mai ales in organismele nevertebratelor, la care indivizii traiesc mai multi laolalta, ca gandacul-de-bucatarie, gandacul-de-faina si larva sa, miriapodele etc., deoarece felul lor de viata mareste posibilitatea infectarii. Ca paraziti exclusivi ai nevertebratelor, gregarinele nu prezinta importanta pentru om.
Un alt ordin cuprinde coccidiile, (Coccidia) care paraziteaza, in schimb, si vertebratele. Initial, ca sporozoizi, ele sunt vermiforme si patrund astfel in celulele gazdelor, rotunjindu-se aici si devenind formatiuni sferice. Prin oochistii eliminati in mediul exterior, are loc infestarea mediului - grajd ori pasune - si contaminarea celorlalte animale. Multe coccidii sunt spaima crescatorilor de animale, deoarece provoaca coccidioza, precum: coccidiozele ficatului si intestinului iepurilor, coccidioza intestinala a gainilor, curcanilor si fazanilor, coccidioza renala a gastelor, coccidiozele bovinelor, oilor, caprelor si porcinelor. Prin limitarea timpurie a schizogoniei infectiile slabe sunt nevatamatoare. Imbolnaviri periculoase apar doar in cazul in care, din cauza insalubritatii grajdurilor oochistii, care contin spori si sunt eliminati cu excrementele, sunt inghititi din nou o data cu nutretul, producandu-se astfel permanente reinfestari.
Un alt ordin al telosporidiilor il formeaza hemosporidiile (Haemosporidia). Agentii malariei (Plasmodium) sunt paraziti intracelulari ai hematiilor. Ei se prezinta sub forma amiboidala, cu vacuola centrala care impinge nucleul catre o margine, astfel ca de cele mai multe ori parazitii apar ca niste inele cu piatra. Primii paraziti ai malariei - boala cunoscuta din vechime - au fost descoperiti in 1880 de medicul Laveran, cu ocazia cercetarii acestor pigmenti in sangele unor soldati bolnavi de malarie, aflati in Spitalul militar din orasul Constantine (Algeria).
2. Amfibienii. Reproducere. Dezvoltare. Ecologie.
In unitatea denumita Tetrapoda, grupam amfibienii, reptilele, pasarile si mamiferele, deosebindu-le prin aceasta mai categoric de pesti. Folosim aceasta notiune colectiva numai fiindca ea s-a incetatenit de multa vreme, de fapt insa, daca luam in considerare pe reprezentantii lor actuali, cele doua supraclase sunt bine distincte: membrele terminate pentaradiar ale tetrapodelor se deosebesc usor de inotatoarele pectorale si ventrale perechi, ale pestilor. Comparandu-le, constatam prezenta constanta a acelorasi elemente constitutive, chiar daca ele au cunoscut o profunda transformare - ca de pilda aripa pasarilor - ca urmare a adaptarii la modul de viata al animalului respectiv. Daca privim insa pana la baza trunchiului tetrapodelor, deosebirile dintre acestea si pesti dispar tot mai mult, iar deosebirile dintre primele caudate de la sfarsitul devonianului si contemporanii lor din grupul pestilor, crosopterigienii stravechi, sunt atat de neinsemnate, incat nu ar putea nicicand justifica separarea a doua supraclase. Natura nu face salturi, iar diferentele dintre notiunile de "peste" si de "tetrapod" se sterg la nivelul unde acesta din urma a luat nastere din primul.
Un caracter important separa pestii si amfibienii de celelalte clase de vertebrate, denumite vertebrate superioare: pestii respira prin branhii toata viata, amfibienii cel putin in stadiile larvare tinere, pe cand reptilele, pasarile si mamiferele respira numai prin pulmoni. Numele de amfibieni - amfibii - deriva din cuvantul grecesc amphibios, cu doua feluri de viata. Aceasta denumire este in legatura cu faptul ca amfibienii traiesc alternativ pe uscat si in apa, ducand o viata acvatica si una terestra. Majoritatea amfibienilor nu se departeaza niciodata cu totul de apa, ci mai curand sau mai tarziu trebuie sa revina la apa, pentru a se putea reproduce, si raman astfel legati toata viata de mediul acvatic. Majoritatea amfibienilor isi petrec tineretea in apa, ca larve cu branhii; de-abia in stare adulta pot trai pe uscat si pot respira prin pulmoni. De aceea ei trebuie sa treaca printr-o metamorfoza, prin care se transforma dintr-un animal acvatic intr-unul terestru.
Amfibienii mai poseda si alte caractere comune cu pestii. Cand parasesc oul, ei nu au inca forma si functiile corpului parintilor, ci dobandesc de-abia prin metamorfoza de care am amintit. In starea larvara mai exista organe de simt ale pielii, asemanatoare cu organele liniei laterale a pestilor. Anumite concordante pot fi constatate si in privinta structurii simple a inimii si a creierului. Exista totusi o deosebire importanta, prin faptul ca amfibienii poseda membre adevarate, inzestrate cu degete, pe cand pestii se misca exclusiv cu ajutorul inotatoarelor. Transformarile la cere este supus organismul in timpul trecerii de la viata acvatica la cea terestra se extind in fond asupra intregului organism, iar cele mai categorice transformari au loc in aparatul locomotor si respirator.
In privinta aspectului corpului, distingem la amfibieni trei forme principale:
1. salamandriform, corp lung, cu doua perechi de membre si coada mai mult sau mai putin lunga (tritoni, salamandre, reprezentand 150 de forme actuale);
