Какие животные питаются воском. Паразиты пчел

! Если Вы заметили ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter для отправки администратору.

П. могут быть временными и постоянными. Они, в свою очередь, подразделяются на тех, которые попадают в организм пчел случайно и могут жить вне его (мыши, личинки майки), и тех, которые приспосабливаются к организму пчел и условиям жизни пчелосемьи и вне ее уже жить не могут.

В зависимости от того, какую часть организма поразили П., их разделяют на внутренних и внешних; внутренние поражают организм носителя, внешние - находятся на внешних покровах пчел. Оттого, где живут П. - на особи или в пчелином гнезде - их разделяют на П. пчел и П. пчелосемьи.

Инвазионные болезни вызывают одноклеточные (простейшие) и многоклеточные (членистоногие) организмы животного происхождения.

К внутренним П. п. относятся простейшие, гельминты , клещи и насекомые.

Простейшие - микроскопические одноклеточные животные организмы. Их органами движения являются жгутики и реснички. Питаются они через ротовые отверстия или всасывают пищу всей поверхностью тела.

Борьба с П. и вредителями пчел включает в себя профилактическую дезинфекцию ульев, пасечного оборудования и инвентаря, применение надлежащих способов борьбы с ними.

Метальников С. Проблема туберкулеза. Новые пути в изучении туберкулеза [статья] // Современные записки. 1921. Кн. III . С. 239–248.

ПРОБЛЕМА ТУБЕРКУЛЕЗА.

Новые пути в изучении туберкулеза.

Несомненно, туберкулез представляет в настоящее время самую распространенную болезнь. Есть основание предполагать, что все люди заражены в большей или меньшей степени туберкулезом.

По исследованию многих врачей, трупы всех людей, умерших от самых разнообразных заболеваний, при тщательном исследовании носят следы туберкулезных поражений.

Однако, не все люди, будучи заражены туберкулезом, страдают этой болезнью. Как известно, только 1/7 приблизительно всех случаев смерти приходится на туберкулез. У большинства же людей, т. е. у 6/7 всего человечества, несомненно зараженного туберкулезом, эта болезнь протекает часто совершенно безболезненно и даже незаметно для самих зараженных.

Таким образом, уже эти наблюдения говорят за то, что туберкулез, в противоположность общепринятому мнению, представляет одну из наиболее излечимых болезней, с которой человеческий организм в большинстве случаев легко и быстро справляется.

Только присутствием этих средств можно объяснить тот хронический характер, который принимают туберкулезные поражения как у человека, так и у других животных.

Но какие же это средства, где они находятся в организме и какими способами организм ими пользуется в борьбе с туберкулезом? Иначе говоря, какие причины делают организм невосприимчивым или иммунным по отношению к туберкулезу и другим микробам, попадающим в кровь и другие органы?

Гениальная теория Мечникова, как известно, свела все явления иммунитета к явлениям пищеварения.

Стр. 240

Мечников первый показал, что микробы, попавшие в организм животного, заглатываются белыми кровяными шариками, или фагоцитами, и перевариваются ими совершенно так же, как перевариваются бактерии и микробы, заглоченные какой-либо инфузорией или амебой.

Даже в тех случаях, когда это переваривание или растворение микроба происходит вне кровяных шариков, в кровяной плазме, и там эти пищеварительные жидкости, или ферменты, имеют своим источником, по-видимому, кровяные шарики, или фагоциты.

Но какие же причины иммунитета по отношению к туберкулезу? Какие ферменты и пищеварительные жидкости необходимы для переваривания туберкулезных бацилл?

Вот вопросы, которые представляют огромный теоретический и практический интерес. Вместо того, чтобы искать радикальных средств и лекарств против туберкулеза, не проще ли воспользоваться теми средствами, которые несомненно имеются в организме человека и других животных, обладающих иммунитетами против туберкулеза.

Но для этого прежде всего необходимо изучить причины иммунитета, т. е. определить те силы и способы, при помощи которых организм освобождается от туберкулезных бацилл.

Узнавши эти естественные, присущие всякому организму средства, мы, может быть, сумеем в случае необходимости их использовать в борьбе с туберкулезом. Но что же это за средства и где они заложены? Для решения этого вопроса нужно прежде всего знать, что такое туберкулезные бациллы и чем они отличаются от других бацилл и микробов.

Многочисленные опыты и наблюдения, сделанные над туберкулезными бациллами, с несомненностью установили, что туберкулезные бациллы окружены особой оболочкой, которая делает их необыкновенно стойкими и выносливыми. Эта оболочка состоит из особого жирового вещества, похожего по своим свойствам на воск.

Эта же оболочка и является причиной такого страшного распространения туберкулеза в природе. Выбрасываемые наружу вместе с мокротой и выделениями больных, туберкулезные бациллы при высыхании не погибают, а разносятся вместе с пылью повсюду. Восковая же оболочка является, по всей вероятности, причиной того, что туберкулезные бациллы, попавшие в организм человека, не могут так легко быть переваримыми в соках и клетках организма, как это бывает с другими микробами, просто потому, что человеческий организм не способен переваривать воск.

Если все эти соображения

Стр. 241

справедливы, то, несомненно, животное, которое было бы способно переваривать воск и восковые оболочки туберкулезных бацилл, должно было бы обладать и полным иммунитетом в отношении туберкулеза.

Животных, питающихся воском, чрезвычайно мало, но они есть. Это так называемая пчелиная моль (Galleria mellonilla), личинки которой живутв пчелином улье и поедают вощину. Первую идею о пчелиной моли высказал Мечников, но он не успел поставить опытов. Увлеченный этой идеей, я нашел это насекомое, развел большое количество культур в своей лаборатории и изучил его анатомию и физиологию.*) Пчелиная моль - это небольшая серая бабочка, которая кладет свои яички в щели улья. Из яичек выходят небольшие гусеницы, которые вползают внутрь улья и начинают питаться воском. Через 3-4 недели они достигают своего предельного роста (2 1/2 ее длины) и в это время наиболее пригодны для опытов.

Как показали опыты, воск составляет необходимую составную часть пищи и заменяет им до некоторой степени воду. Без воска гусеницы жить не могут и умирают даже при наличности большого количества хорошей пищи.

Уже первые опыты показали мне, что гусеницы обладают поразительным иммунитетом в отношении туберкулезных бацилл. Я вводил гусеницам в полость тела колоссальные количества туберкулезных бацилл без всякого вреда для их жизни. Зараженные гусеницы нормальным образом жили, превращались в куколок и бабочек.

Исследование крови и внутренних органов зараженных гусениц показало, что прежде всего происходит быстрое заглатывание туберкулезных бацилл белыми кровяными тельцами или фагоцитами гусеницы и переваривание их внутри фагоцитов. Большие же массы туберкулезных бацилл окружаются со всех сторон фагоцитами, которые склеиваются между собой и образуют гигантскую клетку. Внутри этой клетки происходит быстрое переваривание туберкулезных бацилл и превращение их в черно-бурый пигмент. Вскоре эта клетка окружается массою белых кровяных телец, которые образуют вокруг оболочку или капсулу. При помощи этой капсулы внутренняя масса, содержащая живых туберкулезных бацилл, изолируется и отделяется от нормальных незараженных тканей. Уже через 2-3 дня почти все туберкулезные бациллы оказываются разрушенными и переваренными, а животное - совершенно выздоровевшим.

Разрушение туберкулезных бацилл в крови и в капсу-

–– ––

*) См. Arch. Zoo 1, exp.

Стр. 242

лах происходит так быстро и настолько очевидно, что мы можем утверждать, что гусеницы пчелиной моли обладают необыкновенным иммунитетом против туберкулеза, и что этот иммунитет обязан действию каких-то пищеварительных ферментов, находящихся внутри фагоцитов.

Но что же это за ферменты?

Изучение крови и экстрактов из пчелиной моли, сделанное мною совместно с Н. О. Зибер-Шумовой, показало, что соки гусениц содержат большое количество липолитических ферментов ( ferment lypalitique ), т. е. ферментов, расщепляющих и переваривающих жиры. Уже в первых своих работах я высказал гипотезу, что липаза и является по всем вероятностям тем ферментом, который действует на жиро-восковую оболочку туберо-бацилл.

Дальнейшие опыты и наблюдения, сделанные в различных странах, все более и более подтверждают эту гипотезу.

Как известно, Hanriot был один из первых, кто доказал и количественно определил присутствие липазы в сыворотках животных и человека.

По данным Carrier " a , больше всего серолипазы у собаки и человека (от 15 до 18) и меньше всего у морской свинки (4). Может быть, этим обстоятельством и объясняется наибольшая чувствительность морской свинки к туберкулезу. Количество липазы может значительно колебаться у одного и того же индивидуума. При голодании липолитическая энергия падает. При обильном питании и особенно при питании жирами она повышается. Особенно сильно влияют на количество липазы различные заболевания. При туберкулезе всегда замечается сильное понижение липолитической энергии в соответствии со степенью страдания и более или менее быстрым развитием болезни. В терминальном периоде чахотки падение липазы нужно признать как правило.

В последнее время вопросом о значении липазы при туберкулезе занимался Писнячевский в Петербурге. Он исследовал изменения количества липазы у сотен туберкулезных больных в Петербургских больницах. Между тем как у здоровых людей средний показатель липазы, по наблюдениям Писнячевского, равен 13 - 14, у тяжело больных он понижается до 4 и даже 2 1/2.

При улучшении состояния больного, а также при усиленном жировом питании он наблюдал повышение липолитической энергии.

Уже одни эти факты говорят за то, что липаза играет какую-то роль при туберкулезе.

Вопрос о значении липазы при туберкулезной инфекции исследовался в течение продолжительного времени в ла-

Стр. 243

боратории покойной Н. О. Зибер-Шумовой в Петербургском Институте экспериментальной медицины. Д-р Гринев *), работавший над этим вопросом и исследовавший изменение липазы у зараженных животных, приходит к следующим заключениям.

«Понижение силы внутриклеточной липазы при хроническом туберкулезе чрезвычайно велико: оно достигает почти во всех взятых для опыта органах половины своего первоначального количества. Только в сердце да в селезенке это понижение сравнительно ниже, зато в печени оно достигает почти 60 %. Печеночная и легочная ткань более всех других тканей при названной инфекции терпят от туберкулезного яда.

К таким же результатам приходит Н. Кочнева, которая изучала количественное изменение ферментов при вспрыскивании убитых туберкулезных бацилл.**)

Все эти опыты указывают, что липаза несомненно играет какую-то роль при туберкулезной инфекции.

В подтверждение этого взгляда служит также указание врачей на то значение, какое имеет для туберкулезного больного питание жирами и жирной пищей (рыбий жир, сливки, кефир, кумыс, сало).

Сало, особенно нутряное сало, до сих пор считается в некоторых странах лучшим народным средством против чахотки.

Таким образом, та связь между туберкулезом и жировым питанием, которая теперь выясняется научными исследованиями, уже давно была установлена эмпирически в народных средствах против туберкулеза.

Все санаторское лечение туберкулезных больных, дающее такие хорошие результаты, сводится в настоящее время к усиленному питанию жирной пищей, которая, надо полагать, усиливает липолитическую энергию.

При этом не раз констатировалось врачами, что те лица, которые плохо переваривают жиры, более подвержены заболеваниям туберкулезом (Воu chard , Dabelle и др.). Наряду с работами, которые свидетельствуют о существовании какой-то связи между туберкулезом и жировым обменом в организме, есть немало работ, которые показывают, что у людей и у животных, даже не обладающих полным иммунитетом против туберкулеза, имеются, тем не менее, какие-то средства в борьбе с этой болезнью.

Только существованием этих средств можно объяснить тот большой процент выздоровления, который наблюдается у людей, особенно если иметь в виду не только заведомо туберкулез-

–– ––

*) Arch. Sc. Biol. Petersbourg, Т . XVII.

**) N . Kotchneff . Bioch . Zeit . B . 5 1913.

Стр. 244

ных, но также всех тех, кто заражен туберкулезом. А таких, как я указывал, - большинство людей.

Мечников один из первых показал, что у сусликов, отличающихся необыкновенной стойкостью против туберкулеза, туберкулезные бациллы заглатываются фагоцитами и гигантскими клетками, внутри которых они разрушаются.

Разрушение туберкулезных бацилл видел сам Koch в некротизированной ткани и гное туберкулезных поражений.

В последнее десятилетие появился целый ряд работ, которыми доказываются, что туберкулезные бациллы могут разрушаться в организме даже таких чувствительных к туберкулезу животных, как морские свинки (Morkl, О. Bail, Kraus и Hofer).

Тот факт, что туберкулезных бацилл обыкновенно не находят в гное, заставил многих исследователей искать бактериоразрушающих и переваривающих веществ не в крови, а в гное, т. е. в белых кровяных тельцах и кроветворных органах. Работ, сделанных в этом направлении, очень много (Font e s, Bergel, Fiessinger et Marie, Bartel etc.).

Fontes исследовал действие экстрактов, приготовленных из туберкулезных ганглиев морской свинки, на туберкулезные бациллы; причем он установил, что в туберкулезных ганглиях существует какое-то начало, способное in vitro разрушать туберкулезны бациллы.

«Это начало, по словам Fontes"a, расщепляет также туберкулезный воск. В результате этого расщепления получается пальмитиновая и стеариновая кислоты. Это начало следует отнести к классу экзимов (tuberculocirose).

Почти одновременно с работой Fontes"a появилась работа Bergel"я, который показал, что липолитический фермент, расщепляющий воск, приносится в туберкулезный гной лимфоцитами и мононуклеарами *).

Присутствие такой же липазы он доказал также в сыворотке и экссудатах, полученных после вспрыскивания под кожу большого количества старого туберкулина или туберкулезных бацилл. Что белые кровяные тельца**) содержат различные внутриклеточные пищеварительные жидкости или ферменты, это бесспорный в настоящее время факт, который был известен давно, со времени появления первых работ Мечникова над фагоцитозом и внутриклеточным пищеварением. Огромная заслуга Мечникова и его теории фаго-

–– ––

*) Bergel. Munch. Med. Woch. 109 и Zeit. f. Tub. B. 22.

**) Как известно, Мечников отличает три главных типа белых кровяных телец: микрофаги (маленькие тельца), макрофаги (большие тельца) и лимфоциты.

Стр. 245

цитоза заключается между прочим и в том, что он первый указал на то значение, какое имеет внутриклеточное пищеварение в жизни организма. В настоящее время все более и более выясняется, что роль внутриклеточного пищеварения даже шире и больше, чем предполагал вначале Мечников. Оно имеет отношение не только к воспалительным процессам и иммунитету, но также вообще к питанию и распределению питательных веществ во всем организме. На это указывают между прочим работы, касающиеся количества белых кровяных телец после кормления различными сортами пищи.

В прекрасной книжке Fiessenger et Marie (Les Ferments digestifs des Ancocytes) приводится в доказательство этого положения несколько интересных опытов. При кормлении морских свинок куриным белком в течение 2 месяцев, количество микрофагов, хорошо переваривающих белок, увеличивается почти в 2 раза - с 12.000 на куб. шт. до 28.000.

Вместе с тем значительно увеличивается и протеолитическая*) энергия самих белых кровяных телец. Таким образом белые кровяные тельца как бы приспособляются к определенной пище.

При вспрыскивании куриного белка под кожу на место вспрыскивания притекает огромное количество микрофагов.

Не то происходит при кормлении жирами или вспрыскивании жиров.

При кормлении животных жирами увеличивается количество лимфоцитов и макрофагов (Erdely, Rosenthal, Grunenberg, Fiessinger), переваривающих жиры.

Вспрыскивание жира или воска точно также вызывало появление большого количества лимфоцитов и макрофагов (Erdely, Rosenthal, Fiessinger).

Вот все эти наблюдения дают достаточно оснований предполагать, что в работе белых кровяных телец существует настоящее разделение труда. Одни фагоциты (микрофаги) приспособляются к перевариванию белков, другие - к перевариванию жиров (микрофаги и лимфоциты).

Этим объясняется, почему в одних случаях гной или экссудат состоит только из микрофагов, в других же случаях гной содержит огромное количество микрофагов и лимфоцитов, как это имеет место, например, при туберкулезе.

В последнее время появилось большое число работ, посвященных изучению внутриклеточных ферментов белых кровяных телец (Leber, Achalm, Fiessenger et Marie, Bergel, Tschernoruzкi).

Из всех этих работ следует, что микрофаги содер-

–– ––

*) т. е. способность переваривать белки.

Стр. 246

жат главным образом ферменты для переваривания белков, макрофаги же - для переваривания жиров.

Явление это настолько постоянно, что, по словам Fiessenger"a, можно всегда определить по гною и его ферментам, имеется ли в данном случае туберкулезная инфекция.

Таким образом, макрофаги являются главными защитниками организма против туберкулеза.

Сравнивая иммунитет пчелиной моли по отношению к туберкулезу с иммунитетом других животных и человека, мы можем сказать, что в то время как у пчелиной моли борьба клеток с туберкулезной инфекцией протекает очень быстро, у высших животных эта борьба затягивается на продолжительное время. Но самый процесс борьбы протекает приблизительно так же, как и у пчелиной моли.

Как хорошо теперь известно, при заражении высших животных (кролик, свинка или мышь) туберкулезными бациллами прежде всего наблюдается сильнейший фагоцитоз. Сначала все туберкулезные бациллы заглатываются микрофагами, которые как мы знаем, не содержат липолитического фермента для переваривания жиро-восковой оболочки туберкулезных бацилл. Не будучи в состоянии их переварить, они уступают вскоре место притекающим со всех сторон макрофагам и лимфоцитам. Нередко можно наблюдать при этом, как большие макрофаги заглатывают мелких фагоцитов или микрофагов с находящимися внутри туберкулезными бациллами.

Затем макрофаги фиксируются в каких-либо тканях (в легких, печени, селезенке), где они образуют так называемые туберкулы (tubercules). Микроскопическое исследование показало, что туберкулы состоят из большой гигантской клетки, в которой находятся туберкулезные бациллы, и из массы мелких эмбриональных клеток, которые окружают их со всех сторон. Впоследствии из эмбриональных клеток образуется оболочка или капсула. Постепенно гигантская клетка и находящиеся внутри ее туберкулезные бациллы регрессируются и как бы перевариваются.

Процесс выздоровления или исцеления будет заключенным, когда все туберкулезные бациллы, заглоченные макрофагами и гигантскими клетками, оказываются как бы замуравленными внутри этих капсул. Ввиду того, что клетки позвоночных животных не приспособились к перевариванию туберкулезного воска, самый процесс переваривания туберкулезных бацилл протекает очень медленно. В тех случаях, когда клетки организма ослаблены, недостаточно активны и не способны приспособляться и бо-

Стр. 247

роться, их внешние раздражители, туберкулезные бациллы, берут перевес, начинают усиленно размножаться, и организм постепенно погибает, продолжая борьбу до самого конца.

Таким образом, мы видим, что у высших животных и человека самый процесс борьбы с туберкулезной инфекцией протекает приблизительно так же, как и у пчелиной моли. Фагоцитоз, образование гигантской клетки и замуравливание туберкулезных бацилл внутри капсул.

Разница только в скорости, с которой протекает образование туберкула. В то время как у позвоночных животных это процесс медленный, хронический, который тянется месяцами, у моли все протекает очень быстро.

Зная все это, мы можем спросить себя, возможна ли борьба с туберкулезом и какими средствами и путями она должна вестись.

На основании всего вышеизложенного, мы должны прежде всего констатировать, что человеческий организм прекрасно приспособлен к борьбе с туберкулезом, что у большинства людей, зараженных туберкулезом, эта болезнь протекает так легко, что остается часто незамеченной самим больным.

Как показали многочисленные опыты и наблюдения над животными и людьми, самый процесс исцеления от туберкулеза происходит благодаря деятельности клеток. Все попытки найти в соках и сыворотках организма какие-либо туберкулезные антитоксины и бактериолизины до сих пор терпели неудачу.

Вот почему мы должны сказать, что иммунитет противотуберкулезный есть иммунитет клеточный, который осуществляется деятельностью клеток.

Поэтому все эти средства, которые могут вести к усилению клеток, к увеличению числа фагоцитов (особенно макрофагов и лимфоцитов), будут вместе с тем и лучшие средства против туберкулеза. Какие же средства ведут к усилению клеток? Прежде всего, хорошие условия жизни. Хорошее и обильное питание, хороший деревенский воздух, неизнурительный труд, душевное спокойствие. Как мы видели выше, кормление жирами увеличивает количество макрофагов и лимфоцитов, а также усиливает липолитическую энергию крови. Вот почему всем туберкулезным рекомендуется обильное жировое питание. Но и здесь нужна осторожность и постепенность. Человеческий организм не в состоянии переваривать безграничное количество жира. Нужно постепенно и последовательно приучить организм больного к перевариванию больших количеств жира.

Стр. 248

Опыты, произведенные в этом направлении в Петербурге, дали очень хорошие результаты. Больные приучались постепенно к перевариванию больших количеств рыбьего жира. При этом увеличивалась липолитическая энергия крови и вместе с тем улучшалось общее состояние больного. Это один путь, которым идет наука для решения трудной проблемы туберкулеза. Этот путь уже дал прекрасные результаты в санаториях.

Но может быть еще иной путь.

Это путь искания целебных сывороток и специфических средств против туберкулезных бацилл. К сожалению, путь этот не дал до сих пор ожидаемых результатов.

Как мы видели выше, такой специфический фермент-растворитель существует не только внутри клеток пчелиной моли, которая отличается поразительным иммунитетом, но также, по-видимому, у многих других животных и людей.

Весь вопрос в том, как добыть эти внутриклеточные ферменты и как использовать их для лечебных целей. Эта задача представляет огромные трудности и до сих пор еще не может считаться решенной.

С. Метальников

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда . Под редакцией Крепса Е. М. - М.: Мир, 1982. - 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu Предыдущая 1 .. 82 > .. >> Следующая

Некоторые жироподобные вещества, в том числе воска, не гидролизуются обычными липазами. Воска - это эфиры одной моле*-кулы алифатического высокомолекулярного спирта с одной молекулой жирной кислоты; если бы они могли гидролизоваться, их компоненты усваивались бы и давали большое количество энерл гии. Из восков наиболее известен пчелиный воск; за одним, исключением, он не переваривается позвоночными и потому не имеет питательной ценности. .J

202 Глава 5. Пища, топливо и энергия

Предположение о том, что за переваривание воска медоуказ-чиком ответственны симбиотические бактерии, было подтверждено путем введения домашним курам чистых культур бактерий, взятых из пищеварительного тракта медоуказчиков. В норме куры совершенно не способны переваривать воск, но если скармливать им воск вместе с такими культурами, они могут его переваривать и усваивать (Friedman et al., 1957).

Переваривание воска птицами с помощью симбиотических бактерий является редкой диковиной. Напротив, как мы увидим далее в этой главе, симбиотическое переваривание целлюлозы - одного из самых обычных растительных материалов - представляет огромную важность для травоядных животных.

Хотя воска не играют существенной роли в питании обитателей суши, они занимают чрезвычайно важное место в пищевых цепях морских животных наряду с обычными жирами и маслами.

Воска имеются у большого числа разнообразных морских организмов: головоногих и других моллюсков, креветок, актиний, коралловых полипов и многих рыб. Первичными производителями восков, по-видимому, являются мелкие планктонные ракообразные, особенно веслоногие. У некоторых из них воска могут составлять до 70% сухого веса тела. Веслоногие питаются фитопланктоном, который не содержит воска. Диатомеи и панцирные жгутиковые аккумулируют масляные шарики, состоящие в основном из триглицеридов. Однако жирные кислоты воска веслоногих очень напоминают характерные жирные кислоты, свойственные фитопланктону, и есть основание заключить, что эти последние непосредственно используются веслоногими для выработки восков.

Роль восков. в морских цепях питания неизмеримо более важна, чем это представлялось несколько лет назад, так как планктонные ракообразные - главное связующее звено ¦ между микро-

Пищеварение 203

скопическими фотосинтезирующими водорослями и крупными обитателями моря. По произведенным оценкам, благодаря такому звену примерно половина всего органического вещества, образующегося на Земле в процессе фотосинтеза, на какое-то время превращается в воск (Benson et al., 1972).

Рыбы, питающиеся веслоногими (например, сельди, анчоусы, сардины), имеют в своем пищеварительном тракте липазы для расщепления восков (Sargent, Gatten, 1976). Спирты этих восков окисляются до жирных кислот, которые затем входят в состав обычных нейтральных жиров - триглицеридов. У ряда других рыб количество восковых липаз намного меньше, и вопрос о том, насколько хорошо они могут переваривать воска, остается открытым. Поскольку воска содержатся в" жирах и маслах очень многих морских животных, даже у китов, трудно сказать, могут ли они использоваться в процессах метаболизма и служить энергетическим резервом, или они просто накапливаются в результате пассивного поглощения и затруднений с их использованием. Этот важный вопрос сейчас интенсивно изучается.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ УГЛЕВОДОВ

В отношении переваривания углеводов между позвоночными и беспозвоночными большой разницы нет. Простые сахара, такие, как глюкоза и фруктоза, всасываются без каких-либо изменений и непосредственно используются в обычных метаболических процессах. Дисахариды, например сахароза (сахар растительного происхождения) или лактоза (содержащаяся в молоке), расщепляются до моносахаридов, и только после этого они могут всасываться и использоваться. Фермент сахараза выделяется в кишечнике, но ее нет в клеточном аппарате животных. Поэтому, если сахарозу ввести в организм позвоночного путем инъекции, она будет полностью выведена с мочой в неизмененном виде.

Множество растений накапливает в качестве основного энергетического резерва крахмал. Это полимер, состоящий из остатков глюкозы. Он относительно нерастворим, но гидролизуется ферментом амилазой (от латинского amylum - крахмал), выделяемым слюнными железами человека (и некоторых других, но не всех, млекопитающих) и в большем количестве - поджелудочной железой.

Ящерицы принадлежат к классу пресмыкающихся. Их определяющие характеристики включают длинный хвост, две пары ног, которые выдвинуты наружу относительно туловища и чешуйчатую кожу. Большинство ящериц являются хладнокровными животными и зависят от условий окружающей среды для регуляции температуры своего тела. Существует множество видов ящериц, распространенных по всему миру. Различные виды ящериц имеют разные отличительные характеристики, что делает их интересными для изучения. Некоторые из них даже выглядят доисторическими или похожими на существ из фантастических фильмов!

Геккон токи

Геккон токи (Gekko gecko ) - вид ночных рептилий, принадлежащий к роду Gekko , встречающийся в Азии, а также на некоторых островах в Тихом океане. Геккон токи имеет прочное тело, большую голову, сильные конечности и челюсти по сравнению с другими видами гекконов. Это крупная ящерица, которая достигает от 30 до 35 сантиметров в длину. Несмотря на то, что геккон токи маскируется под окружающую его среду, он обычно имеет сероватый с красными пятнами окрас. Его тело цилиндрической формы и гладкой текстуры. Гекконы токи сексуально диморфны, что выражается в более ярком окрасе самцов, чем у самок. Они питаются насекомыми и другими маленькими . Сильные челюсти позволяют им с легкостью раздавить экзоскелет насекомых.

Морская игуана

Морская игуана (Amblyrhynchus cristatu ) - вид ящериц, найденный только на Галапагосских островах Эквадора, причем каждый остров служит домом для морских игуан разных размеров и форм. В последнее время их популяции подвергаются угрозе из-за большого числа хищников, питающихся ящерицами и их яйцами. Морские игуаны являются морскими рептилиями, которых часто называют уродливыми и отвратительными из-за их внешнего вида. Вопреки их жестокому взгляду, морские игуаны нежны. Их окрас в основном черной сажи. Длинный сплющенный хвост помогает им плавать, а плоские и острые когти позволяет цепляться за камни в случае сильных течений. Морские игуаны часто чихают, чтобы прочищать ноздри от соли. Помимо чихания, у них есть особые железы, выделяющие избыток соли.

Малый поясохвост

Малые поясохвосты (Cordylus cataphractus ) обитает в пустынных и полупустынных районах. Они в основном встречаются вдоль западного побережья Южной Африки. Ящерицы долгое время использовались в торговле домашними животными, пока не оказались под угрозой исчезновения. Окрас малого поясохвоста либо светло-коричневый, либо темно-коричневый, а нижняя часть туловища желтая с темными полосками. Они являются дневными рептилиями, которые питаются небольшими , растениями, а также другими видами мелких ящериц и грызунов. Если ящерица ощущает опасность, то вставляет свой хвост в рот, чтобы сформировать сферическую форму, которая позволяет ей катиться. В этой форме обнажаются шипы на спине, защищающие малого поясохвоста от хищников.

Агама Мванза

Агама Мванза (Agama mwanzae ) встречаются в большинстве стран к югу от Сахары. Они обычно имеют длину 13-30 см, а самцы на 8-13 см длиннее, чем самки. Эти ящерицы обычно живут в небольших группах с одним самцом в качестве лидера. Доминирующему самцу разрешается размножатся, в то время, как другие самцы не могут спариваться с самками из группы, если только они не устраняют главного самца или не образуют свою собственную группу. Агамы Мванза питаются насекомыми, рептилиями, мелкими млекопитающими и растительностью. Они спариваются во время сезона дождей. Перед спариванием самец выкапывает небольшие отверстия, с помощью своей морды. После спаривания самки откладывают в отверстия яйца. Инкубационный период занимает от 8 до 10 недель.

Комодский варан

Комодский варан (Varanus komodoensis ) - самый большой известный вид ящериц. Они обитают на индонезийских островах Комодо, Ринка, Флорес и Гили Мотанг. Зрелые вараны в среднем весят 70 кг и имеют длину около 3 метров. Комодские вараны охотятся из засады на разную добычу, в которую входят птицы, беспозвоночные, мелкие млекопитающие, а в редких случаях - люди. Его укус ядовитый. Яд белка, который они вводят при укусе, может вызывать у жертв потерю сознания, понижение кровяного давления, паралич мышц и гипотермию. Комодские вараны размножаются с мая по август, а самки откладывают яйца в период с августа по сентябрь.

Молох

(Moloch horridus ) в основном встречается в австралийских пустынях. Он вырастает до 20 см и имеет продолжительность жизни от 15 до 16 лет. Его окрас обычно коричневый или оливковый. Молох маскируется в холодную погоду, изменяя оттенок кожи на более темный. Его тело покрыто шипами для защиты. Ящерица также имеет мягкие ткани, напоминающие ее голову. Ткани расположены на верхней части шеи и служат для защиты, при которой колючий дракон прячет свою настоящую голову, если ощущает опасность. Молох обладает еще одним удивительным механизмом выживания в пустыне. Его сложная структура кожи под действием капиллярной силы помогает наплавлять воду в рот ящерицы. Основу рациона молоха составляют муравья.

Аризонский ядозуб

Аризонский ядозуб (Heloderma suspectum ) - ядовитый вид ящериц, обитающий в пустынных и скалистых районах Мексики и США. Эти рептилии имеют сплюснутые треугольные головы, которые более крупные у самцов, чем у самок. Длинное, толстое и цилиндрическое туловище, более широкое у самок. Их рацион состоит из яиц-рептилий, птиц и грызунов. Охотничьи навыки характеризуются сильным обонянием и слухом. Аризонский ядозуб может слышать вибрации своей добычи издалека и почуять запах закопанных яиц. Большое туловище и хвост используются для хранения запасов жира и воды, что позволяет выживать в пустынях. Сухие и шелушащиеся чешуйки предотвращают чрезмерную потерю воды из тела ящерицы.

Хамелеон Парсона

Хамелеон Парсона (Calumma Parsonii ) - самый крупный по массе хамелеон в мире. Он встречается в Мадагаскара. На большой и треугольной голове расположены независимо движущиеся глаза. У самцов есть две роговые структуры, направленные от глаз к носу. Самки откладывают до пятидесяти яиц, которые могут инкубироваться до 2 лет. После вылупления, молодые хамелеоны Парсона сразу же становится независимым. Из-за необычной внешности их импортируют для домашнего содержания в другие страны. Однако большинство рептилий погибает во время транспортировки. Хамелеоны Парсона - неподвижные животные, осуществляющие минимум движений только для питания, питье и спаривании.

Лопастехвостый геккон

Лопастехвостый геккон (Ptychozoon kuhli ) встречается в Азии, особенно в Индии, Индонезии, Южном Таиланде и Сингапуре. У них есть необычные кожистые выросты по бокам тела и перепончатые ноги. Они питаются сверчками, восковыми и мучными червями. Это ночные рептилии. Самцы очень территориальные и их трудно содержать в клетке. Они маскируются под кору деревьев, что помогает избегать встречи с хищниками. Лопастехвостый гекконы живут внутри деревьев и прыгают с ветки на ветку, особенно когда чувствуют опасность.

Игу­а­на-но­со­рог

Игу­а­на-но­со­рог (Cyclura cornuta ) - исчезающий вид ящериц, обитающий на Карибском острове Эспаньола. У них есть рогообразный вырост на морде, похожий на рог носорога. Длина игуан-носорогов составляет 60-136 см, а масса колеблется от 4,5 кг до 9 кг. Их окрас варьируются от сероватого до темно-зеленого и коричневого. Игу­а­ны-но­со­роги имеют большие тела и голову. Их хвост вертикально сплющен и довольно прочен. Они сексуально диморфны, и самцы больше, чем самки. После спаривания самки откладывают от 2 до 34 яиц в течение 40 дней. Их яйца входят в число крупнейших среди ящериц.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

28 апреля

Биологи сделали большое открытие. Оказывается, обычные гусеницы, которых часто разводят в качестве приманки для рыбы, обладают гораздо более ценным свойством. Они могут перерабатывать полиэтилен - один из самых прочных и часто используемых видов пластика, который повсеместно засоряет свалки и Мировой океан. Полиэтилен и полипропилен составляют 92% мирового производства пластика, в том числе полиэтилен - 40%. Каждый год люди используют и выбрасывают триллион полиэтиленовых пакетов.

Эти гусеницы - личинки распространённого насекомого Galleria mellonella (большая восковая моль). Животное считается вредителем, потому что откладывает личинки в ульях медоносных пчёл. Там гусеницы питаются мёдом, пыльцой и воском (отсюда и название моли), повреждая всё вокруг: соты, расплод, запасы мёда, пергу, рамки и утеплительный материал ульев. Но всё-таки у этих вредных гусениц нашлось полезное применение. Вместо воска им можно скармливать отходы пластика.

Пластик - один из наиболее опасных материалов с точки зрения засорения планеты. По сочетанию распространённости и длительности естественного разложения ему почти нет равных. Для сравнения, бумага разлагается на природе от одного месяца до трёх лет, одежда из шерсти - год, из натуральных тканей - два-три года, железная банка - 10 лет, а вот обычный полиэтиленовый пакет разлагается 100-200 лет. Среди всех видов мусора по этому показателю полиэтилен уступает разве что алюминиевым банкам (500 лет), одноразовым подгузникам (300-500 лет) и стеклянным бутылкам (более 1000 лет).

За последние 50 лет производство пластика растёт экспоненциально . В странах Евросоюза, несмотря на все усилия по вторичной переработке отходов, до 38% пластика заканчивает свой путь на свалках, остальное перерабатывается (26%) или сжигается (36%). При сжигании или захоронении на свалке полиэтилен создаёт серьёзную нагрузку на окружающую среду, поэтому учёные интенсивно ищут приемлемые способы для безвредной деградации пластика. Использование гусениц большой восковой моли - один из отличных вариантов.

По оценкам учёных, скорость биодеградации полиэтилена гусеницами большой восковой моли гораздо выше, чем у бактерий-поедателей пластика, о которых сообщалось в прошлом году. Те бактерии могли съесть 0,13 мг в сутки, а гусеницы пожирают материал буквально на глазах. На фотографии вверху видно, что сделали 10 гусениц с пакетом всего за 30 минут.

Федерика Берточини связалась с коллегами с кафедры биохимии Кембриджского университета - и они вместе поставили эксперимент на время. Около сотни гусениц были помещены в обычный пластиковый пакет из британского супермаркета. Дыры в пакете начали появляться через 40 минут, а спустя 12 часов масса пластика уменьшилась на 92 мг!

Учёным ещё предстоит изучить детали биодеградации воска и пластика, но очень похоже, что гусеницы в обоих случаях разрушают одинаковые химические связи между молекулами (CH²−CH²) в веществе. По химической формуле и своим свойствам воск - это полимер, что-то вроде «природного пластика», и его структура не намного отличается от полиэтилена.

Учёные осуществили спектроскопический анализ и проверили, как гусеницы разрушают химические связи в полиэтилене. Они выяснили, что результатом переработки является этиленгликоль, двухатомный спирт, простейший представитель полиолов. Анализ доказал, что дыры в пластиковом пакете - не результат простого механического прожёвывания материала, а налицо действительно химическая реакция и биодеградация материала. Чтобы на 100% убедиться в этом, биологи провели научный эксперимент: они измельчили гусениц в пюре и смешали его с пластиковыми пакетами. Результат оказался идентичным - часть пластика исчезла. Это самое убедительное доказательство, что гусеницы не просто поедают пластик, а переваривают его в этиленгликоль. Химическая реакция происходит где-то в пищеварительном тракте животного - это могут быть слюнные железы или симбиотические бактерии в пищеводе. Соответствующий фермент пока не удалось идентифицировать.

Ведущий автор научной работы Паоло Бомбелли (Paolo Bombelli) уверен, что если химический процесс осуществляется с помощью единственного фермента, то вполне реально воспроизвести этот процесс биохимическими методами в широком масштабе. «Это открытие может стать важным средством, чтобы избавиться от полиэтиленовых отходов, накопленных на свалках и в океане», - говорит он.

Научная работа опубликована 24 апреля 2017 года в журнале Current Biology.

В эксперименте с бактериями плёнка из 1 см² бактерий Ideonella sakaiensis переработала за сутки 0,13 мг полиэтилентерефталата (ПЭТ).