14.3: Рухливість збудника

Last updated
Save as PDF

Page ID: 2986

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Хоча мікроскопічні патогени не є самостійними мобільними, їх господарі є, і патогенні мікроорганізми еволюціонували геніальні способи зміни поведінки господаря, щоб забезпечити їх передачу іншому господареві.

Крихітні Predators.JPG — Малюнок\(\PageIndex{1}\). *Крихітні хижаки потрапляють від одного господаря до іншого.*

Рефлекси чхання та кашлю, наприклад, є давніми відповідями на очищення перешкод з носа та горла, а деякі патогени оманливо спонукають ці відповіді на шлях (Рисунок\(\PageIndex{1}\)). Те, що ми називаємо «симптомами хвороби», не є випадковими наслідками того чи іншого захворювання, але часто може бути способом збудника вийти з одного водойми, так би мовити, і в інший. Будь-який із шляхів, перелічених у розділі 14.1, може експлуатуватися збудником, який при цьому може засмутити ці шляхи і спричинити у господаря велике лихо.

Деякі хвороботворні мікроорганізми, наприклад, потрапляють в очі і сльози і оманливо викликають свербіж і хворобливість (рис.\(\PageIndex{2}\), зліва), спонукаючи терти очі і переносити хвороботворні мікроорганізми на пальці. Це, в свою чергу, може успішно перемістити їх в інші місця, такі як їжа, з якої вони можуть потрапити в іншого господаря ротовим шляхом.

Інші хвороботворні мікроорганізми здатні зламати шкіру і вибратися з організму самостійно. Герпес (рис.\(\PageIndex{2}\), праворуч), форма орального герпесу, утворюються навколо рота і носа, передаючи те, що стосується болячки. Пов'язаний генітальний герпес передається статевим шляхом, хоча еволюція триває, і генітальна форма тепер здатна заражати перорально та ротову форму генітально. Це та інші захворювання, що передаються статевим шляхом, зростають приблизно з середини ХХ століття.

Одним з найбільш успішних збудників для використання легенів і шкіри в якості шляхів виходу з організму є віспа (рис.\(\PageIndex{3}\)). Вона залишає свого господаря постійними рубцями, часто по всьому тілу. Віспа - це давнє захворювання, починаючи з часів до пірамід, яке може вбити більшість тих, кого вона заражає, а часом може заразити більшість населення.

Сам успіх і жах віспи були частиною її остаточного знищення - її викорінення стало першою повною перемогою у завоюванні хвороби. Завдяки тривалому старанному увазі у всьому світі, і звичайно ж винаходу вакцини, віспа була вимерла в природному світі. (Ми говоримо «природний світ», оскільки лабораторні зразки зберігаються.)

Вільям Фодж, ключовий гравець у організації вимирання віспи, сказав, що ми можемо перемогти хворобу, тому що еволюціонуємо набагато швидше, ніж хвороба. Це може бути вражаючим почути, враховуючи, що наша фізіологічна еволюція набагато повільніше, ніж віруси чи бактерії. Але, пояснив він, оскільки ми еволюціонуємо соціально набагато швидше, ніж хвороба може розвиватися біологічно, ми здатні «перехитрити» хворобу.

Ріндерпест, вірусне захворювання, що спричиняє високі показники смертності великої рогатої худоби та диких ссавців, було другим захворюванням, оголошеним вимерлим у природному світі. Інші - такі як поліомієліт та хвороба Гвінейського черв'яка - незабаром можуть послідувати, хоча останнє може бути просто викорінено з людського населення шляхом нашої постійної ізоляції від джерел інфекції.

Хвороби можуть експлуатувати кровосисних паразитів для переміщення безпосередньо з кровотоку одного господаря в інший. Хвороба Лайма (рис.\(\PageIndex{4}\), зліва), наприклад, поширюється кліщами, які проколюють шкіру для отримання кров'яної муки для себе, але в процесі можуть переносити хвороботворні мікроорганізми. І Ебола (Малюнок\(\PageIndex{4}\), праворуч) йде майже біля кожного вихідного порталу, знищуючи ці портали, переносячи не лише збудник, але шматочки легенів, кишечника або шкіри в процесі.

Популяції людини настільки великі і щільні, що навіть відносно неефективні збудники можуть бути успішними. І хвороби, звичайно, також вражають диких і домашніх тварин, а також сільськогосподарських культур та інших рослин.

Як показано в наступному розділі, багато захворювань можуть розвиватися, щоб бути відносно нешкідливими для своїх господарів, сприяючи передачі та дозволяючи захворюванню набути широкого поширення. Наприклад, інфекції грибком іржі поширені у багатьох видів рослин, але рідко призводять до загибелі господаря. Порошкова роса на прерійній рослині Monarda fishstulosa настільки широко поширена, що використовується в книгах ідентифікації рослин як спосіб ідентифікації виду (рис.\(\PageIndex{5}\), праворуч).

Збудники можуть різко змінити поведінку тварин. Сказ спочатку потрапляє через слинні залози і в слину зараженого господаря. Потім фізіологічні зміни змушують тварину-господаря рясно виділяти слину - піниться у роті - тоді як психологічні зміни змушують її здаватися божевільною та сердитий. Потім тварина прокушує шкіру інших тварин, переносячи збудника в кров цієї тварини, і цикл триває. Як фізіологічні, так і психологічні зміни викликані збудником і дозволяють йому поширюватися навіть після смерті початкового господаря.

«Божевільна поведінка собаки», таким чином, не випадковий наслідок захворювання, а саме засіб, який збудник розробив для потрапляння, так би мовити, з водойми на водойму.

Корисно спробувати подумати про всі способи, якими збудник може змінити поведінку свого господаря, щоб змусити господаря перенести збудника. Це не просто інтелектуальна вправа, але може допомогти виявити потенціал для нових нових захворювань. Наприклад, що має зробити венеричне захворювання своєму господареві, щоб швидше поширюватися? Це повинно зробити свого господаря більш активним сексуально! І дійсно таке трапляється. Самки шимпанзе зазвичай спаровуються лише кожні два роки або близько того, після народження та виходжування своїх молодих до відлучення. Але самки шимпанзе, заражені SIV (вірусом імунодефіциту сіміана) досягають тічки щомісяця або близько того, і не завагітніють. Збудник змінює свою шлюбну поведінку, щоб поширюватися на порядок швидше, ніж він інакше поширився б.

Натхненний думати таким чином, один студент придумав нову ідею: Уявіть собі хворобу, яка може втекти через потові залози, не завдаючи шкоди своєму господареві. Як модифікація поведінки, це змушує заражених господарів хотіти проходити напружені вправи в групах, таких як у гімназіях, пояснюючи тим самим все сучасне явище фізичних вправ як хворобу! (Піщанки також можуть містити цю хворобу.)