Obciążenie pasożytami
Obciążenie pasożytami jest miarą liczby i zjadliwości pasożytów , które żywi organizm gospodarza. Ilościowa parazytologia zajmuje się pomiarami ilościowymi ilości pasożytów w próbkach żywicieli i dokonywaniem porównań statystycznych pasożytnictwa w próbkach żywicieli.
W biologii ewolucyjnej obciążenie pasożytami ma istotne implikacje dla doboru płciowego i ewolucji płci , a także otwartości na doświadczenia .
_(5050724084).jpg)
Infekcja i dystrybucja
Pojedynczy gatunek pasożyta ma zwykle zagregowaną dystrybucję wśród osobników żywiciela, co oznacza, że większość żywicieli jest nosicielami niewielu pasożytów, podczas gdy kilku żywicieli przenosi zdecydowaną większość osobników pasożyta. Stwarza to spore problemy dla studentów ekologii pasożytów : należy unikać korzystania ze statystyki parametrycznej. Często zaleca się transformację logarytmiczną danych przed zastosowaniem testu parametrycznego lub użycie statystyki nieparametrycznej. Może to jednak rodzić kolejne problemy. Dlatego współczesna parazytologia ilościowa opiera się na bardziej zaawansowanych metodach biostatystycznych.
U kręgowców samce często przenoszą większe ilości pasożytów niż samice. Uważa się, że różnice we wzorcach ruchu, wyborze siedliska, diecie, wielkości ciała i ozdobach przyczyniają się do tego uprzedzenia płciowego obserwowanego w ładunkach pasożytów. Często samce mają większe zasięgi siedlisk i dlatego prawdopodobnie napotkają obszary gęstsze od pasożytów niż samice tego samego gatunku . Uważa się , że ilekroć dymorfizm płciowy , większa płeć toleruje większe obciążenie pasożytami.
W przypadku owadów podatność na obciążenie pasożytami została powiązana ze zmiennością genetyczną kolonii owadów. W koloniach owadów błonkoskrzydłych (mrówki, pszczoły i osy) kolonie o dużej zmienności genetycznej, które były narażone na pasożyty, doświadczały mniejszego obciążenia pasożytami niż kolonie, które są bardziej podobne genetycznie.
Metody kwantyfikacji
W zależności od danego gatunku pasożyta, różne metody oznaczania ilościowego pozwalają naukowcom zmierzyć liczbę obecnych pasożytów i określić obciążenie pasożytami organizmu. Kwantyfikacja pasożyta zależy od rodzaju pasożyta, o którym mowa, a także od tego, gdzie przebywa w ciele żywiciela. Na przykład pasożyty wewnątrzkomórkowe, takie jak pierwotniaki z rodzaju Plasmodium który powoduje malarię u ludzi, określa się ilościowo, wykonując rozmaz krwi i zliczając liczbę zakażonych białych krwinek, oglądając rozmaz pod mikroskopem. Inne pasożyty przebywające we krwi żywiciela można podobnie policzyć na rozmazie krwi przy użyciu określonych metod barwienia, aby lepiej uwidocznić komórki. Wraz z postępem technologicznym pojawiają się bardziej zmodernizowane metody oznaczania ilościowego pasożytów, takie jak ręczne automatyczne liczniki komórek, w celu skutecznego liczenia pasożytów, takich jak Plasmodium , w rozmazach krwi.
Kwantyfikacja pasożytów jelitowych, takich jak nicienie obecne u osobnika, często wymaga sekcji zwierzęcia, ekstrakcji i liczenia pasożytów. Istnieją inne techniki określania pasożytów jelitowych, które nie wymagają sekcji; takich jak wykrywanie infekcji pasożytniczych poprzez badanie kału. Jest to powszechna praktyka w medycynie weterynaryjnej i służy do obliczania liczby pasożytów u zwierząt domowych, takich jak koty i psy. Metody badania kału obejmują rozmaz kału i metody flotacyjne. Pływaki kałowe mogą wykrywać środki rozrodcze endopasożytów (patrz endopasożyt ) organizmy (jaja, larwy, oocysty i cysty), które przechodzą przez układ pokarmowy i dlatego są obecne w kale.
Aby zapoznać się z analitycznymi metodami statystycznymi stosowanymi do badania zasięgu i intensywności infekcji pasożytniczych, patrz Parazytologia ilościowa.
Efekty
Dobór płciowy
Wiadomo, że obciążenie pasożytami wpływa na dobór płciowy u różnych gatunków. Hamilton i Zuk (1982) zasugerowali, że samice gatunków mogą opierać swój wybór partnerów na dziedzicznej odporności na pasożyty. Hipoteza ta sugeruje, że ekspresja drugorzędowych cech płciowych zależy od ogólnego stanu zdrowia gospodarza. Żywiciele współewoluują z pasożytami, a tym samym generują dziedziczną odporność na pasożyty, co ma negatywny wpływ netto na żywotność żywiciela. Dlatego samice wybierają samców z niewielką liczbą pasożytów lub bez nich, opierając swój wybór na tym, czy samiec ma w pełni wyrażone drugorzędne cechy płciowe, zwane inaczej „zdrowymi”.
Jedno z badań wykazało, że obciążenie pasożytami przewiduje wybór partnera u gupików. Kontrolując inne zmienne, wykazano, że samice preferują samce ze stosunkowo niewielką liczbą pasożytów, przy czym ta preferencja jest związana z wyższymi wskaźnikami wyświetlania, które występują u mniej pasożytujących samców. Zjawisko to zaobserwowano również u innych gatunków.
Zachowanie
Wykazano również, że obciążenie pasożytami wpływa na zachowanie zarażonej osoby. Przeprowadzono liczne badania dotyczące wpływu liczby pasożytów obecnych u żywiciela i tego, jak koreluje to z zachowaniami, takimi jak żerowanie, migracja i zachowania konkurencyjne. W badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie w Georgii stwierdzono, że chrząszcze z większą liczbą pasożytów wygrywały więcej walk niż te z mniejszą liczbą pasożytów. W konfrontacji z chrząszczami bez pasożytów obciążone pasożytami chrząszcze przegrały walkę.
Gatunki ptaków wykazywały również skutki behawioralne w odniesieniu do obciążenia pasożytami. U wróblowatych ptaków śpiewających duże obciążenie pasożytami skutkuje zmniejszoną wydajnością śpiewu, wpływając na produkcję drugorzędnych cech płciowych , które wpływają na wybór partnera. Podobne efekty zaobserwowano u innych gatunków ptaków.
W medycynie
Wykazano, że obciążenie pasożytami wpływa na rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych . Na przykład parazytolodzy z Universidade de São Paulo badali wpływ choroby Chagi na układ odpornościowy. Odkryli, że osoby, które przeżyły ostrą fazę infekcji, rozwijają specyficzną dla pasożyta odpowiedź immunologiczną, która zmniejsza poziom pasożytów w tkankach i krwi. Badania te mają na celu odkrycie, czy obciążenie pasożytami w ostrej fazie infekcji wpływa na to, czy gospodarz ostatecznie uzyska pozytywną odpowiedź immunologiczną. Badania przeprowadzono na myszach z zamiarem wykorzystania informacji uzyskanych podczas eksperymentów do pomocy ludziom, którzy zarazili się chorobą Chagi. Marinho i in. stwierdzili, że ilość pasożytów w ostrej fazie infekcji koreluje w późnym, przewlekłym stadium choroby z intensywnością aktywacji i odpowiedzi układu odpornościowego żywiciela. Badania te mogą doprowadzić do nowych odkryć w parazytologii. Może to potencjalnie zapobiec rozprzestrzenianiu się pasożytów, a tym samym chorób związanych z zakażeniem pasożytami w danej populacji.
Stres gospodarza
Stres żywiciela powoduje, że warunki wewnątrz żywiciela nie są idealne dla pasożytów, co prowadzi do obciążenia pasożytami i powoduje je. Wykazano, że niedożywienie osłabia układ odpornościowy, prowadząc do większej liczby pasożytów w populacji i zwiększonego współczynnika przenoszenia w całej populacji. Wykazano, że niedożywienie i gnicie mogą prowadzić do chorób w populacji a tym samym zwiększyć liczbę pasożytów w populacji. Osoby niedożywione i zestresowane wykazują największą liczbę pasożytów. Oznacza to, że osoby te mają większe prawdopodobieństwo śmierci z powodu czynników środowiskowych, a także zakażenia pasożytami, prawdopodobnie zabijając populację pasożytów w obrębie tego konkretnego żywiciela. Ograniczyłoby to wówczas rozprzestrzenianie się pasożytów w populacji.
W eksperymencie przeprowadzonym przez Pulkkinen et al. stwierdzono, że gdy pożywienie było ograniczone w populacji krabów zakażonych rozwielitkami , wśród zakażonych populacji krabów występowała śmiertelność. Było to spowodowane stresem w środowisku, a także stresem żywiciela (ciała kraba) spowodowanym infekcją pasożytniczą. Pulkkinen i in. odkryli również, że po pewnym czasie nastąpiła odpowiednia redukcja średniej wielkości krabów, a zatem zmniejszyła się śmiertelność spowodowana niedożywieniem i stresem środowiskowym. Zwiększyło to obciążenie pasożytami w populacji. Obciążenie pasożytami jest złożonym zjawiskiem ekologicznym, często wykazującym ujemnego sprzężenia zwrotnego , ponieważ w interesie populacji pasożytów leży przetrwanie infekcji przez żywiciela.