Взаимоотношения чумного микроба (Yersinia pestis) и блох (Siphonaptera) (на примере сибирских природных очагов чумы)
Влияние абиотических факторов на алиментарную активность, смертность блох и их взаимоотношения с чумным микробом. Явление агрегированности чумного микроба. Механизмы устойчивости сибирских очагов чумы, экологически связанные с блохами-переносчиками.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.12.2017 |
Размер файла | 231,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
По результатам опытов доля пивших за подкормку самок и самцов C. tesquorum altaicus была ниже в периоды наибольших перепадов атмосферного давления (март-апрель, конец сентября-ноябрь). Летом исследуемый фактор менее влиял на алиментарную активность блох. Осенью алиментарная активность самцов зависела от величины атмосферного давления (F=4,17, P<0,05). Так, при давлении <716 мм рт. ст. в среднем за подкормку отмечали 68,7 % пивших самцов, при 716-725 - 87,1 %, а при >725 - 93,1 %.
Доля погибших особей значительно изменялась как среди самок (от 0 до 22,4 %), так и самцов (от 0 до 26,2 %). Чем сильнее амплитуда колебаний атмосферного давления, тем выше смертность насекомых в опытах. Коэффициент корреляции показателей составил 0,348 для самок (P<0,01) и 0,399 для самцов (P<0,01). Максимальные значения смертности (22,4 и 26,2 %) отмечены в марте-апреле, когда колебания давления достигали 32 мм рт. ст.
Следовательно, в природных условиях изменения атмосферного давления в зависимости от сезона года также могут оказывать влияние на алиментарную активность и смертность зараженных чумным микробом блох, что в конечном итоге может отражаться на их инфекционном потенциале. Вероятно, менее активные эпизоотические проявления в Тувинском природном очаге весной и осенью (по сравнению с летом) можно объяснить низкой алиментарной активностью и высокой частотой гибели блох в эти периоды.
ГЛАВА 4. ВТОРОСТЕПЕННЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЧУМНОГО МИКРОБА БЛОХАМИ
Оценка различных способов передачи чумного микроба блохами дана в обобщающих публикациях И.Г. Иоффа (1941) и В.А. Бибиковой, Л.Н. Классовского (1974). Со времени опубликования последней работы прошло более 30 лет. За этот период накопился новый фактический материал, дающий возможность уточнить и расширить существующие представления о значимости второстепенных способов передачи чумного микроба в энзоотии этой инфекции. Показано, что лабораторные и дикие грызуны могут заражаться чумой при трансмиссивном, аэрогенном, контактном (через поврежденные покровы) и оральном введении возбудителя, причем эффективность перечисленных способов весьма высока (Кокушкин, 1995). Эти способы передачи могут осуществляться с непосредственным или опосредованным участием зараженных блох: укусами насекомых, при поедании зверьком инфицированных имаго, внесением возбудителя через поврежденную кожу грызуна из раздавленных эктопаразитов, или их экскрементов. С учетом полученных в экспериментах с C. tesquorum altaicus из Тувинского очага данных оценена роль второстепенных способов передачи чумного микроба блохами в циркуляции возбудителя (Базанова и др., 1991, 1997; Базанова, Маевский, 1999). Регистрировали частоту передачи блохами чумного микроба длиннохвостым сусликам и белым мышам при разных способах заражения грызунов.
При подкормках больших групп «неблокированных» блох (от 100 особей) отмечена более частая передача микроба сусликам «молодыми» имаго (36,4 %), чем «перезимовавшими» (9,1 %). Передача микроба небольшими группами (до 10 особей) «молодых» блох зависела от вида прокормителя. Так, гибели сусликов при кормлении на них по 10 блох как «перезимовавших», так и «молодых», не отмечено, а доля зверьков с иммуноаллергической перестройкой организма, установленной с помощью ППН, не различалась (57,9 % для «перезимовавших» блох, 55,0 % для «молодых). Однако при подкормках «молодых» особей на белых мышах гибель грызунов была высокой (31,7 %), достоверно превышая таковую среди сусликов (t=2,89, P<0,001).
Частота генерализации инфекции у сусликов и мышей при питании на них «молодых» имаго, несмотря на разные по количеству особей группы, не различалась (t=1,28, P>0,05). В некоторых случаях на сусликах питалось блох в 10-15 раз больше, чем на мышах. Возможно, это связано с тем, что использованный в опытах штамм Y. pestis (И-3226) высоко вирулентен для белых мышей (ЛД50 1 м.к.), для суслика этот показатель составлял 100 м.к.
Очевидно, что «неблокированные» блохи играют существенную роль в активизации эпизоотического процесса в природном очаге чумы. Возможность трансмиссии чумного микроба насекомыми зависит от количества особей, питавшихся на зверьке, интенсивности их заражения, физиологического состояния носителя и переносчика, сезона года (Базанова и др., 2003).
Установлена чувствительность длиннохвостого суслика к заражению возбудителем чумы алиментарным путем. Доля заболевших чумой зверьков в опытах достигала 26,7-40,0 %. Нужно отметить, что использование для инфицирования грызунов блох с различной степенью зараженности не повлияло на частоту заболевания зверьков и генерализации у них инфекции.
Заражение носителя чумой через поврежденную кожу возможно из раздавленных на теле животного насекомых или их выделений. Количество вносимых при этом микробов может резко возрастать при расчесах, которые провоцирует введенный блохами в ранку укуса секрет слюнных желез, обладающий аллергической активностью (Ващенок, 1988). В наших опытах передачу чумного микроба сусликам через поврежденную кожу из раздавленных насекомых и их выделений регистрировали в 65-70 % случаев. При этом у заболевших грызунов, зараженных таким способом, отмечена как затяжная форма инфекции с неинтенсивной бактериемией, так и генерализованная, с агональной септицемией (Базанова и др., 1992), что может служить существенным фактором дальнейшей трансмиссии чумного микроба.
Наиболее вероятным субстратом для сохранения чумного микроба в почве нор являются экскременты инфицированных блох и их трупы (Величко и др, 1980; Величко, 1981; Величко, Кондрашкина, 1984). Кроме того, зараженные насекомые во время дефекации выделяют во внешнюю среду мелкие бактериальные «глыбки», обсеменяя ее живыми, защищенными от неблагоприятных воздействий бактериями и заражая как шерсть зверька - хозяина, так и его убежище - гнездо (Коннов и др., 1984).
Установлена в эксперименте возможность заражения сусликов при контакте с субстратом гнезда, инфицированным экскрементами и трупами чумных блох. Чумной микроб сохранялся в субстрате до 427 суток, глубоко изменяя при этом свою морфологию (Базанова и др., 1997).
Следовательно, субстрат гнезда, инфицированный в летне-осенний период, может стать причиной заражения сусликов чумой в следующий эпизоотический сезон, особенно во время массового расселения молодых зверьков при посещении ими нежилых нор и активной роющей деятельности.
Сравнительная эффективность различных способов передачи чумного микроба блохами. Анализ данных показал, что более часто передача микроба происходила при заражении зверьков через поврежденную кожу, затем укусами «блокированных» и «неблокированных» насекомых (рис. 5).
Характерно, что передача чумного микроба при групповых подкормках эктопаразитов осуществлялась в равной степени с участием «блокированных» особей и без их участия во все сезоны проведения опытов: весна - лето - осень. Однако генерализацию инфекции у заболевших чумой сусликов чаще определяло наличие в группе «блокированных» имаго. Очевидно, что блохи с «блоком» обеспечивают большую возможность возбудителю чумы для инвазии в организм интактного животного. Установлены различия в способности к передаче между «молодыми» и «перезимовавшими» насекомыми. Весной и летом «молодые» блохи передавали чумной микроб более активно, чем «перезимовавшие», даже при наличии среди последних особей с «блоком». Вероятно, это связано с изменчивостью микроба, находившегося длительное время в организме голодающих блох при низкой температуре.
Рис. 5. Эффективность различных способов передачи чумного микроба C. tesquorum altaicus длиннохвостому суслику:
1) укусами блох с «блоком»;
2) укусами «неблокированных» блох;
3) алиментарным путем;
4) через контакт с кожей зверька;
5) через субстрат гнезда.
Поскольку агональная бактериемия у теплокровных является одним из основных факторов, обеспечивающих возможность массового инфицирования блох, проведен сравнительный анализ частоты генерализации инфекции у грызунов при различных способах заражения. Генерализацию инфекции у сусликов достоверно чаще (t=3,78, P<0,001) регистрировали при питании на них «блокированных» особей (85,7 %), чем «неблокированных» (36,2 %). Однако частота генерализации инфекции у зверьков, зараженных через укусы «блокированных» имаго (85,7 %), алиментарным способом (78,6 %), а также через поврежденную кожу (66,7 %) не имела достоверных различий. В то же время укусы блох без видимого «блока» вызывали генерализацию инфекции у зверьков реже, чем алиментарный способ заражения (t=2,80, P<0,01) и через поврежденную кожу (t=2,53, P<0,05), а алиментарный уступал инфицированию через кожу (t=2,53, P<0,05).
Представляет интерес, что передача микроба укусами «блокированных» насекомых, алиментарным путем и внесением через поврежденную кожу зверька в эксперименте одинаково часто заканчивалась генерализацией инфекции у сусликов. Отсюда следует, что второстепенные способы передачи играют существенную роль в активизации эпизоотического процесса в природном очаге чумы, по отдельным показателям (например, генерализации инфекции) не уступая специфическому (укусам «блокированных» блох).
Высказано мнение (Солдаткин, Руденчик, 1988), что механизм передачи чумы, базирующийся на феномене бактериального «блока» преджелудка блох, по своим характеристикам не может обеспечивать эффективную трансмиссию микроба в природных очагах. Как показали результаты наших экспериментальных исследований, оценивая эпизоотологическую роль переносчиков, следует учитывать возможность осуществления ими всех известных способов передачи. Реализация этих способов передачи определяется исторически сложившейся системой взаимоотношений теплокровных животных, блох и чумного микроба, специфичной для каждого природного очага чумы.
ГЛАВА 5. МЕЖВИДОВЫЕ И МЕЖПОПУЛЯЦИОННЫЕ РАЗЛИЧИЯ ВО ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ БЛОХ С ЧУМНЫМ МИКРОБОМ
Важным моментом трансмиссии является взаимосвязь между способностью переносчиков к передаче чумного микроба и их экологическими характеристиками (Ващенок, 1999; Krasnov et al., 2006). Видовые различия и межпопуляционная дифференциация блох позволяют предположить их неоднородность в плане взаимоотношений с микробом, что может оказывать влияние на характер течения и другие параметры эпизоотического процесса.
Векторная характеристика массовых видов блох длиннохвостого суслика в Тувинском природном очаге чумы. Большинство экспериментальных исследований в очаге посвящено изучению взаимоотношений чумного микроба с C. tesquorum altaicus (Воронова, Крюков, 1975; Крюков, 1984; Воронова, 1978; Базанова и др., 1991). Эпизоотологическая роль других массовых видов блох суслика изучена слабо. Однако, по данным отчетов Тувинской ПЧС за 1964-2008 гг., на их долю также приходится большое количество штаммов чумного микроба, изолированных от блох. Так от C. tesquorum altaicus получено 722 культуры, R. li transbaikalica - 109, Oropsylla alaskensis - 69, F. elatoides elatoides - 52, N. mana - 21.
Проведен сравнительный анализ межвидовых различий C. tesquorum altaicus, N. mana, R. li transbaikalica, O. alaskensis, F. elatoides elatoides из природных популяций во взаимоотношениях с чумным микробом основного подвида при подкормках на сусликах. По результатам дисперсионного анализа фактор «вид блохи» оказывал влияние на алиментарную активность (F=7,23, P<0,001) блох и частоту формирования у них «глыбок» чумного микроба (F=4,96, P<0,01). Более активно питались на зверьке и погибали значительно реже других C. tesquorum altaicus. В организме C. tesquorum altaicus и O. alaskensis чаще, чем у двух других видов, формировались бактериальные «глыбки». Блохи R. li transbaikalica уступали по всем исследованным показателям C. tesquorum altaicus и O. alaskensis, а по алиментарной активности и N. mana. Частота гибели наиболее высока среди O. alaskensis и F. elatoides elatoides. Результаты опытов свидетельствуют, что основная эпизоотологическая роль C. tesquorum altaicus в очаге обусловлена биологическими особенностями вида. Так, блохи, у которых не менее активно формировались «глыбки» (O. alaskensis, N. mana, F. elatoides elatoides), уступали C. tesquorum altaicus либо в алиментарной активности (N. mana), либо характеризовались более высокой смертностью (F. elatoides elatoides).
Оценено влияние прокормителя на частоту возникновения «блока» преджелудка у блох суслика. Данный анализ проведен без учета пола насекомых, сезона проведения опытов и использованного штамма чумного микроба. Частота блокообразования у C. tesquorum altaicus при питании на длиннохвостом суслике (6,5 %) и белой мыши (6,7 %) достоверно не различалась (t=0,29, P>0,05). У F. elatoides elatoides и O. alaskensis формирование «блока» отмечено только при кровососании на суслике. У R. li transbaikalica этот показатель был выше при питании на сусликах (3,6 %) и пищухах (4,3 %), чем на мышах (1,8 %). Таким образом, для всех исследованных видов, кроме C. tesquorum altaicus, отмечена тенденция к снижению частоты блокообразования при кровососании на неспецифичных хозяевах.
Результаты проведенных опытов свидетельствуют, что роль прокормителя в процессе блокообразования у блох нельзя оценивать без учета влияния на этот фактор пола насекомого и сезона года. Так, весной при подкормках C. tesquorum altaicus на суслике выявляли «блоки» у особей обоих полов достоверно чаще (t=3,25, P<0,01), по сравнению с блохами, кормившимися на мышах, а летом эта тенденция выявлена только у самцов (t=3,44, P<0,001).
Характер проявления инфекционного процесса зависел от сроков проведения опыта, что отмечено при подкормках как групп блох, так и единичных особей с «блоком». Зверьки, на которых насекомых кормили в первой половине августа, погибали от генерализованной формы инфекции, во второй половине месяца у них регистрировали только затяжную форму заболевания.
В результате исследования для отдельных видов впервые получены факты блокообразования (O. alaskensis) и передачи чумного микроба (R. li transbaikalica, N. mana). Установлено существенное влияние на эти процессы половых различий насекомых и сезона проведения опытов, что необходимо принимать во внимание при оценке эпизоотологической роли вида блохи.
Межпопуляционные различия блох из Тувинского природного очага в трансмиссии чумного микроба. Среди сибирских очагов чумы наиболее изучена пространственная структура Тувинского, в пределах которого выделено 6 автономных участков очаговости (мезоочагов): Кара-Бельдырский, Монгун-Тайгинский, Толайлыгский, Барлыкский, Саглинский и Боро-Шайский (Вержуцкий, 1999). Блох C. tesquorum altaicus и R. li transbaikalica, добытых на территории Монгун-Тайгинского и Барлыкского участков, заражали штаммом И-3226 с Боро-Шайского участка. По биологическим свойствам, в том числе питательным потребностям, варианты микроба из Барлыкского и Боро-Шайского участков идентичны (Логачев, 1999).
Различий между C. tesquorum altaicus и R. li transbaikalica двух популяций в алиментарной активности, смертности и частоте образования «блока» не установлено. Однако межпопуляционные различия выявлены в частоте формирования в организме имаго «глыбок» микроба (F=9,02, P<0,01), которая была выше у насекомых обоих видов Барлыкской популяции (рис. 6).
Таким образом, более интенсивно исследуемый штамм возбудителя чумы формировал «глыбки» в организме блох, исторически контактировавших со сходными вариантами микроба.
Серия опытов выполнена с инсектарной культурой C. tesquorum altaicus, происходящей от насекомых Каргинской популяции (Монгун-Тайгинский мезоочаг). Инфицировали блох штаммами чумного микроба И-3327 и И-3428, изолированными в Саглинском и Монгун-Тайгинском мезоочагах соответственно. Оба штамма типичны для Тувинского очага, но отличаются по питательным потребностям в аминокислотах (Логачев, 1999). Подкормки насекомых проводили на белых мышах с той же периодичностью, что и на сусликах. Активность кровососания и частота гибели инфицированных разными штаммами насекомых не различалась. Достоверные различия между штаммами установлены в частоте формирования «блоков». По этому показателю штамм И-3428, происходящий с той же территории, что и исследуемая популяция блох, значительно превосходил штамм И-3327 (t=3,88, P<0,05).
Рис. 6. Формирование бактериальных «глыбок» в организме блох из разных популяций:
а) - C. tesquorum altaicus, б) R. li transbaikalica. По оси абсцисс - подкормки, по оси ординат - доля блох с «глыбками (%).
Показано, что активность проявления эпизоотий на различных участках очаговости неравнозначна и зависит от ряда факторов, в том числе и от популяционных характеристик видов блох - основных переносчиков чумы, населяющих данную территорию (Сержанов и др., 1979; Князева и др., 1989; Корзун и др., 1998, 1999). Полученные нами результаты исследования предполагают специфичность исторически сложившихся взаимоотношений переносчика и возбудителя чумы, обитающих на участках Тувинского природного очага со сходными биоценотическими характеристиками.
Особенности взаимоотношений чумного микроба и блох из географически разобщенных популяций (из разных природных очагов). Осеннюю активизацию эпизоотического процесса в Горно-Алтайском очаге связывают с возрастанием численности монгольской пищухи и паразитированием на ней эффективного и массового в этот сезон переносчика - Paradoxopsyllus scorodumovi (Якуба и др., 1978; Иннокентьева и др., 2004). Эпизоотологическое значение этого вида блох в Тувинском очаге существенно ниже (Климов, Вержуцкий, 1984). Исследовали взаимоотношения массовых видов блох монгольской пищухи из Тувинского очага с чумным микробом основного и алтайского подвидов (из Тувинского и Горно-Алтайского очагов).
Имаго P. scorodumovi, P. dashidorzhii, Paramonopsyllus scalonae, F. hetera из природных популяций заражали штаммами чумного микроба основного (И-2638) и алтайского (И-3160) подвидов. Подкармливали насекомых на пищухах. Достоверных различий между использованными в опытах штаммами в частоте блокообразования не выявлено (Базанова, Климов, 1990).
При этом сравнительный анализ результатов исследования показал, во-первых, что доля погибших особей была выше среди блох, инфицированных возбудителем алтайского подвида (И-3160). Такая тенденция отмечена для всех четырех исследованных видов, а для F. hetera различия достоверны (t=6,02, P<0,001). Возможно, это связано с отсутствием адаптации блох из Тувы к микробу из Горно-Алтайского очага. Во-вторых, прослеживалась тенденция к более активному образованию «блоков» у насекомых из Тувы микробом алтайского подвида. В-третьих, P. scorodumovi и P. scalonae из Тувы, «блокированные» возбудителем чумы алтайского подвида чаще осуществляли передачу пищухам (t=2,29, P<0,05), чем особи с «блоками», сформированными чумным микробом основного подвида. Этот факт может являться дополнительным свидетельством адаптации микроба алтайского подвида к организму блох монгольской пищухи. Именно такие условия преимущественно обеспечивают его циркуляцию в Горно-Алтайском очаге чумы.
Как уже упоминалось, сибирские очаги являются северной окраиной Центрально-Азиатской зоны природной очаговости чумы, основная часть которой расположена в Монголии и Китае. В отдельных из них основными переносчиками являются одни и те же виды блох, как, например, C. tesquorum sungaris в Забайкалье (Вершинин, 1993) и Монголии (Цэрэнноров, 1999).
Проведено сравнительное исследование активности образования конгломератов возбудителя у C. tesquorum altaicus и C. tesquorum sungaris. Блох инфицировали чумным микробом, изолированным в Тувинском и Хэнтейском (Монголия) природных очагах (табл. 4).
Таблица 4
Активность формирования конгломератов микроба у C. tesquorum
(без учета пола насекомых)
Подвид блохи |
Средняя за подкормку доля блох (%) |
||||
Штамм И-3482 (Тува) |
Штамм И-3230 (Монголия) |
||||
с конгломератами |
с блоками |
с конгломератами |
с блоками |
||
C. tesquorum altaicus |
41,4 ± 0,50 |
1,9 ± 0,62 |
18,4 ± 3,03 |
0,6 ± 0,24 |
|
C. tesquorum sungaris |
67,8 ± 5,61 |
5,4 ± 1,44 |
56,0 ± 8,36 |
6,2 ± 1,90 |
Среди C. tesquorum altaicus, происходящих из Тувинского очага, конгломераты чумного микроба формировались у большей доли особей за подкормку при инфицировании штаммом из того же очага (И-3482). Различия по этому показателю, рассчитанные в дисперсионном анализе, высоко достоверны (F=20,554, P<0,001), причем как у самок (F=9,436, P<0,01), так и у самцов (F=12,503, P<0,01). Средняя за подкормку доля «блокированных» разными штаммами самок и самцов не различалась.
Без учета пола у C. tesquorum sungaris из Забайкальского очага не выявлено различий между штаммами микроба из разных очагов как в формировании всех визуально учитываемых агрегированных форм, так и полных «блоков». Средняя за подкормку доля «блокированных» особей среди насекомых, инфицированных как тем, так и другим штаммом чумного микроба, практически была равной. Отмечено некоторое превышение доли таких блох при заражении возбудителем чумы из Монголии (И-3230) к концу опыта.
Более высокая частота образования «блоков» преджелудка у самок C. tesquorum altaicus отмечена при инфицировании чумным микробом из Тувинского очага (И-3482) (t=3,023, P<0,01). У самцов различий по этому показателю не выявлено. У самок C. tesquorum sungaris из Забайкалья «блок» достоверно чаще (t=2,314, P<0,05) возникал при инфицировании штаммом чумного микроба из Хэнтейского очага (И-3230), у самцов различий не установлено. Нужно отметить, что лабораторная популяция C. tesquorum sungaris происходит от имаго, добытых на участке территории Забайкальского природного очага, расположенном близко к границе с Монголией.
Очевидно, что взаимоотношения у переносчиков складывались более активно (по частоте выявления агрегированных форм) с теми вариантами чумного микроба, которые циркулируют или среди популяций основных хозяев блох, или на той же территории, откуда добыты насекомые, или на участках, непосредственно граничащих с этой территорией, что предполагает схожесть условий формирования паразитарных систем.
Особенности взаимоотношений чумного микроба и блох, исторически не контактировавших с возбудителем. Природный очаг чумы включает три обязательных компонента: популяцию чумного микроба, зверька - носителя инфекции и специфичного для данного хозяина вида блох как основного фактора передачи микроба. На неочаговой территории возможен тот же видовой состав зверьков и их эктопаразитов, но отсутствует возбудитель. Существует ли вероятность реализации эпизоотического процесса на неочаговой территории, например, при его заносе?
Исследованы инсектарные культуры C. tesquorum sungaris, начало которым положили насекомые, добытые на территории Усть-Ордынского Бурятского автономного округа и Тункинской долины (Республика Бурятия), то есть популяции блох, географически удаленные от природных очагов чумы. Контролем послужили блохи C. tesquorum altaicus, происходящие от особей из Тувинского природного очага. Установлены достоверные различия между популяциями C. tesquorum sungaris из разных географических мест в частоте образовании «блока» преджелудка при инфицировании штаммом И-3266 из Тувы (Базанова, Никитин, 2003). По совокупности результатов всех опытов у особей Усть-Ордынской популяции «блоки» формировались (6,7 %) достоверно чаще (t=2,330, P<0,05), чем у блох из Тунки (0,9 %). Частота блокообразования у C. tesquorum sungaris из Усть-Орды, инфицированных штаммом И-3266 (Тува), не зависела от сезона (весна, зима) проведения эксперимента (t=0,261, P>0,05), что может дополнительно свидетельствовать об отсутствии адаптации возбудителя к организму насекомых этой популяции. Тогда как у C. tesquorum altaicus из Тувы, инфицированных тем же штаммом чумного микроба, частота блокообразования зависела от сезона проведения опыта.
Наряду с C. tesquorum sungaris и C. tesquorum altaicus - основными переносчиками чумного микроба в сибирских природных очагах, опыты проведены с F. luculenta luculenta - второстепенным переносчиком. Предположена низкая эффективность этой блохи как переносчика чумы в Забайкалье (Феоктистов и др., 1974) и Монголии (Цэрэнноров,1999). Однако в период последней эпизоотии в Забайкальском очаге в 1970 г. культуры чумного микроба изолировали от блох F. luculenta luculenta, снятых с даурских сусликов, а также добытых из их гнезд и входов нор (Вершинин, 1993).
Особенности взаимоотношений с чумным микробом изучали у F. luculenta luculenta двух популяций, с учетом алиментарной активности и смертности блох. Исследуемые культуры насекомых получены от особей из Забайкальского очага (Забайкальская популяция) и неочаговой по чуме территории (Ольхонская популяция). Инфицировали блох типичными для Забайкальского природного очага штаммами чумного микроба. Формирование бактериальных «глыбок» наблюдали у блох обеих популяций.
Зарегистрирована эффективная трансмиссия возбудителя чумы блохами F. luculenta luculenta обеих популяций. Это произошло при первой подкормке имаго с исходной зараженностью 100 %, что подтверждено бактериологическим методом. В большинстве случаев факты передачи микроба животным установлены серологическим методом (в системе РПГА-РНАг). Частота передачи возбудителя чумы смешанными группами блох (самки и самцы) из Забайкалья равнялась 30-40 %. Самки Ольхонской популяции передали микроб 5 белым мышам из 14 (35,7 %), самцы - 11 из 14 (78,6 %), что, вероятно, обусловлено более высокой частотой формирования «глыбок» у самцов. Половые различия в передаче микроба блохами достоверны (t=2,3, P<0,05).
По результатам однофакторного дисперсионного анализа алиментарная активность выше у «ольхонских» особей (F=4,34, P<0,05), а частота гибели у «забайкальских» (F=6,47, P<0,05). У самцов обеих популяций эти показатели выше, чем у самок (F=21,68, P<0,001 и F=14,23, P<0,001).
Опыты показали, что F. luculenta luculenta как из Забайкальского природного очага, так и неочаговой территории могут осуществлять трансмиссию возбудителя чумы белым мышам (Bazanova et al., 2006). Возможна эффективная передача чумного микроба «неблокированными» блохами этого вида (с генерализацией инфекции у грызунов), которая, по мнению некоторых исследователей (Eisen et al., 2006, 2007; Wilder et al., 2008), способствует быстрому распространению возбудителя на ранней стадии заражения насекомых. Кроме того, у F. luculenta luculenta Ольхонской популяции активность кровососания выше, а смертность ниже, чем у имаго из Забайкалья, что может обусловить векторный потенциал блох с неочаговой территории.
Известно, что в одном природном очаге чумы могут обитать блохи - переносчики, относящиеся к разным популяциям, подвидам и видам (Лабунец, 1968; Голубинский и др., 1987; Князева, 1987; Князева и др., 1989). Факты возможной гибридизации отдельных подвидов (Лабунец, 1968; Золотова, Исханова, 1979; Якунин, Куницкая, 1992; Никитин, Нечаева, 1992; Ye R., 1997; Рую Е., 2000) побудили исследовать возможную роль этого процесса как мощного фактора физиологической перестройки организма (Захаров, 1987) в формировании общей эпизоотической картины в очаге.
Изучена способность чумного микроба к формированию «блоков» у гибридов двух подвидов C. tesquorum (табл. 5).
Таблица 5
Блокообразование у гибридов F1 и родительских подвидов С. tesquorum
Вариант опыта |
Штамм И-3266 |
Штамм И-1996 |
|||||
зараженность блох (%) |
число блох в группе |
доля блох с блоком (%) |
зараженность блох (%) |
число блох в группе |
доля блох с блоком (%) |
||
F1 |
100 |
114 |
6,1 ± 2,25 |
100 |
124 |
8,9 ± 2,56 |
|
С. t. altaicus |
100 |
112 |
12,5 ± 3,12 |
80 |
110 |
8,2 ± 2,62 |
|
С. t. sungaris |
100 |
83 |
7,2 ± 2,84 |
100 |
116 |
6,9 ± 2,35 |
Инфицировали блох штаммами Y. pestis из Забайкальского (И-1996) и Тувинского (И-3266) очагов. Выявлено, что у гибридных блох, также как и у родительских форм, формируется «блок» преджелудка (табл. 5), и они способны передавать возбудителя белым мышам. «Блокированные» гибриды заражали животных при кровососании небольших групп (1-3 особи).
Различия в трансмиссии чумного микроба гибридами F1 и родительскими подвидами блох при заражении разными штаммами обнаружены только в одном случае. Гибриды F1 передали чумной микроб из Забайкалья (И-1996) большему количеству мышей, чем С. tesquorum sungaris (t=2,25, P<0,05).
У особей F3 и F4 чаще формировался «блок» преджелудка, особенно у F3. Гибриды F3 и F4 передавали возбудителя белым мышам активнее, чем особи обоих родительских подвидов (рис. 8). В опытах с F3 различия в трансмиссии достоверны по сравнению и с С. tesquorum altaicus (t=2,52, P<0,05), и С. tesquorum sungaris (t=2,21, P<0,05). Гибриды F4 также чаще осуществляли передачу чумного микроба, чем С. tesquorum altaicus (t=3,35, P<0,01) и С. tesquorum sungaris (t=2,86, P<0,01).
Рис. 8. Трансмиссия чумного микроба родительскими подвидами и гибридами C. tesquorum.
По оси абсцисс - группы блох, по оси ординат - количество заболевших чумой мышей (%).
Частота блокообразования у гибридов F3 (в отдельных опытах 33 %) значительно превышала таковую у родительских подвидов (t=6,68, P<0,001 и t=6,93, P <0,001) и превосходила все известные (Воронова, Феоктистов, 1979; Голубинский и др., 1987; Базанова, 1993) значения (8-12 %) для этих блох.
В целом по трем опытам, гибриды передали чумной микроб 19 из 36 мышей (52,8 %), С. tesquorum altaicus - 10 из 37 (27 %), С. tesquorum sungaris - 7 из 50 (14 %). Среди гибридных блох выявляли больше особей с конгломератами микроба по сравнению с родительскими подвидами, и они обладали в 4-6 раз большей заражающей способностью, чем С. tesquorum sungaris. Данный феномен позволяет предположить возможность активизации эпизоотического процесса в местах потенциально «пригодных» для гибридизации насекомых. Не исключено, что подобная активизация эпизоотий неоднократно имела место в историческом плане и могла являться одним из механизмов генезиса существующих природных очагов чумы.
ГЛАВА 6. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ У БЛОХ КАК ИНДИКАТОР ХАРАКТЕРА ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ С ЧУМНЫМ МИКРОБОМ
Морфологические особенности и различия уровня флуктуирующей асимметрии билатеральных морф у блох из разных популяций Тувинского природного очага чумы. Для нескольких таксономических групп животных показана связь уровня флуктуирующей асимметрии (ФА) в проявлении билатеральных признаков с устойчивостью к воздействию паразитов (Захаров, 1987; Корзун, Никитин, 1997; Токмакова, 1998; Корзун и др., 1999).
Проведено сравнительное изучение C. tesquorum altaicus из Каргинской и Барлыкской природных популяций Тувинского очага по морфологическим особенностям и уровню ФА. При 100 % исходной зараженности дисперсионный анализ выявил различия в частоте формирования конгломератов у имаго Каргинской и Барлыкской популяций (F=9,02, P<0,01). Исследование морфологических особенностей показало, что у самок из Каргы размеры головы больше, чем из Барлыка (t=3,97, P<0,001), у самцов различий не обнаружено. Вооруженность щетинками по всем пяти исследуемым признакам выше как у самок, так и у самцов Каргинской популяции.
Установлено, что средний по четырем признакам хетотаксии уровень ФА у особей Барлыкской популяции в два раза выше, чем Каргинской (рис. 9). При этом в организме блох Барлыкской популяции более интенсивно формировались конгломераты чумного микроба (Базанова и др., 2006).
Рис. 9. Интенсивность агрегирования чумного микроба у C. tesquorum altaicus из двух популяций, различающихся по уровню ФА признаков хетотаксии
Сравнивали уровень ФА у выборок самок и самцов блох Каргинской популяции со сформировавшимся «блоком» преджелудка и при его отсутствии. Результаты показали, что в шести случаях из восьми дисперсия разности больше у «блокированных» имаго (самок), при этом в двух - на достоверном уровне (F=0,867, P<0,05). Среди самцов больший уровень ФА по признаку «число щетинок на наружной поверхности голени» (F=0,800, P<0,05) также зарегистрирован у «блокированных» особей, по остальным четырем признакам статистически значимых различий не выявлено (Базанова и др., 2004).
Предполагается, что эпизоотологическая ситуация на участках очаговости чумы, наряду с комплексом других факторов, связана со структурой популяций переносчиков (Корзун, Никитин, 1997). Так как уровень ФА ниже у блох Каргинской популяции, чем Барлыкской, их разная векторная способность зависит либо от различий в восприимчивости к исследованному варианту микроба, либо от различного уровня ФА.
Уровень флуктуирующей асимметрии и блокообразование у блох с неочаговой по чуме территории. Проведено изучение уровня ФА с исследованием выборок имаго C. tesquorum sungaris, происходящих из Усть-Ордынской и Тункинской природных популяций (рис. 10).
Рис. 10. Доля «блокированных» блох в популяциях C. tesquorum sungaris, различающихся по относительному количеству асимметричных особей
Анализ данных в совокупности по всем опытам позволил установить, что блохи из первой популяции «блокируются» достоверно чаще (t=2,33, P<0,05). Морфологический анализ выявил большую долю асимметричных особей среди насекомых из Усть-Орды. В среднем для четырех признаков уровень асимметрии у них составлял 55,3 %, а у имаго из Тунки (для этих же признаков) равнялся 40,7 % (рис. 10). Таким образом, у C. tesquorum sungaris из группировки с большей долей асимметричных особей отмечен и более высокий уровень блокообразования.
Уровень флуктуирующей асимметрии и блокообразование у гибридов блох. По сумме трех опытов у гибридов уровень ФА в среднем выше, чем у исходных форм (t=2,074, P<0,001), и у них чаще образуются «блоки» преджелудка, чем у родительских подвидов (табл. 6).
Таблица 6
Уровень флуктуирующей асимметрии (уd2) у блох без «блока» и с «блоком» в экспериментах с гибридными блохами
№ опыта |
Вариант |
Число особей |
Признак 1 |
Признак 2 |
||||
без блока |
с блоком |
без блока |
с блоком |
без блока |
с блоком |
|||
1 |
C. t. altaicus |
26 |
3 |
0,234 |
- |
1,994 |
- |
|
C. t. sungaris |
10 |
4 |
0,400 |
- |
0,544 |
- |
||
Гибриды F1 |
38 |
11 |
0,425 |
1,400** |
0,945 |
0,818 |
||
2 |
C. t. altaicus |
33 |
6 |
0,468 |
1,367* |
0,684 |
0,967 |
|
C. t. sungaris |
71 |
8 |
0,514 |
0,571 |
1,140 |
1,923 |
||
Гибриды F3 |
42 |
23 |
0,527 |
0,846 |
0,967 |
2,439** |
||
3 |
C. t. altaicus |
60 |
2 |
0,451 |
- |
1,080 |
- |
|
C. t. sungaris |
56 |
5 |
0,418 |
0,700 |
0,831 |
1,200 |
||
Гибриды F4 |
83 |
20 |
0,499 |
0,590 |
1,050 |
2,197* |
||
Всего |
C. t. altaicus |
119 |
11 |
0,404 |
1,091** |
0,915 |
1,018 |
|
C. t. sungaris |
137 |
17 |
0,471 |
0,485 |
0,890 |
1,279 |
||
Гибриды |
163 |
54 |
0,491 |
0,832** |
1,006 |
2,074*** |
Результаты исследования уровня ФА и частоты блокообразования у гибридов аналогичны характеру различий между блохами из Усть-Орды и Тунки, а также полученными ранее данными о связи флуктуирующей асимметрии блохи Amphalius runatus и эпизоотической активности участков Горно-Алтайского очага чумы (Токмакова, 1998; Корзун и др., 1999, 2004).
Поскольку уровень ФА является информативным показателем, отражающим устойчивость индивидуального развития организмов к неоптимальным условиям внешней среды (Захаров, 1987), его высокие значения могут свидетельствовать об отклонении в развитии, которые обусловливают большую восприимчивость особей к заселению паразитами. Этим можно объяснить высокую частоту блокообразования у гибридов блох и насекомых с неочаговых по чуме территорий (у имаго «Усть-Ордынской» популяции).
ГЛАВА 7. СОХРАНЕНИЕ ЧУМНОГО МИКРОБА БЛОХАМИ В ЗИМНИЙ СЕЗОН
Выживаемость интактных и зараженных чумой насекомых в зимний период. Для сибирских природных очагов чумы немаловажное значение имеет способность блох к переживанию холодного периода года, что в конечном итоге определяет сохранение ими возбудителя данной инфекции в зимний сезон. В Тувинском очаге, по результатам зимних раскопок гнезд длиннохвостого суслика, чумной микроб переживает холодный период в организме C. tesquorum altaicus (Ткаченко и др., 1983; Крюков, 1984; Вержуцкий, 2003). В Забайкальском очаге имаго массовых видов блох даурского суслика C. tesquorum sungaris и F. luculenta luculenta способны к переживанию зимнего периода (Вершинин, 1993).
Исследовали способность к выживанию при низких температурах у незараженных C. tesquorum altaicus, C. tesquorum sungaris и F. luculenta luculenta лабораторных популяций. Использовано по 200 имаго каждого подвида, с которыми поставлено по 2 варианта опыта. Опыт продолжался 30 дней. За этот период температура в толще снега менялась от 0 до -10,5є С.
За весь опыт доля погибших C. tesquorum altaicus составила 19 %, C. tesquorum sungaris - 63 %, F. luculenta luculenta - 39 %. Таким образом, C. tesquorum altaicus лучше переживали низкие температуры, чем C. tesquorum sungaris (t=6,33; P<0,001) и F. luculenta luculenta (t=3,11; P<0,01).
Таблица 7
Переживание низкой температуры зараженными чумным микробом блохами
Подвид блох |
Количество блох |
Количество выживших блох |
|||||||
+ |
> |
t между |
|||||||
+ |
> |
абс. |
% |
абс. |
% |
+ и > |
подвидами |
||
C. tesquorum altaicus |
48 |
17 |
43 |
89,6 |
14 |
82,4 |
0,78 |
3,66* |
|
C. tesquorum sungaris |
44 |
17 |
29 |
65,9 |
7 |
41,2 |
1,76 |
Низкотемпературный период (18 дней) без подкормок лучше пережили C. tesquorum altaicus, чем C. tesquorum sungaris. Достоверных различий по этому показателю между самками и самцами за этот период не отмечено.
Более длительные сроки выживания установлены для инфицированных имаго C. tesquorum altaicus, зимовавших в искусственных нежилых «гнездах» суслика. До весны и лета следующего года выживало 69,9-87,6 % из зараженных осенью самок и 48,1-60,9 % самцов. Из блох, инфицированных летом, дожили до теплого периода следующего года 29,3 % особей, причем только самки (Базанова, Маевский, 1996). Таким образом, значительно успешнее доживали до нового эпизоотического сезона имаго, инфицированные осенью (по сравнению с летом) предыдущего года (без учета пола t=13,35; P<0,001), причем как самки (t=11,49, P<0,001), так и самцы (t=8,40, P<0,001). Самки C. tesquorum altaicus могут переживать не один, а два зимних периода и сохранять чумной микроб в течение 21-22 месяцев. Укусы таких особей вызывали иммуноаллергическую перестройку в организме сусликов, что выявлялось положительным ППН через 642-646 суток после заражения блох.
Поскольку бактериальный «блок» преджелудка у блох рассматривается как обязательное условие специфического способа передачи чумного микроба от грызуна к грызуну (Бибикова, Классовский, 1974; Hinnebuch et al., 1998), большое значение может иметь продолжительность жизни таких блох. Установлено, что длительность жизни «блокированных» C. tesquorum altaicus при +8є С составляла от двух до 20 суток. Половых различий в частоте гибели насекомых за этот период не выявлено, но большинство самцов погибло на вторые сутки, а самок - на шестые. Высокая продолжительность жизни (до 219 суток) отмечена у «блокированных» C. tesquorum altaicus, содержащихся при более низких температурах (от +6є до -6є С) в условиях искусственного гнезда суслика. Такие блохи могут длительно сохранять чумной микроб, о чем свидетельствуют результаты бактериологического исследования оставшихся в живых к концу апреля самок с сохранившимся «блоком». Но передачи микроба зверькам при подкормке этих блох не произошло, видимо в связи с низкой чувствительностью суслика к возбудителю весной.
Зимующие в состоянии оцепенения N. mana также могут длительно сохранять чумной микроб (348 суток) и передавать его зверькам летом следующего после их заражения года (Базанова, Хабаров, 1993).
Состояние агрегированности чумного микроба в организме переносчика и его значение для сохранения микроорганизма. Фенотипические, в том числе морфологические, изменения чумного микроба возникают в организме имаго блох при резком изменении интенсивности обменных процессов: нарушении питания, холодовом оцепенении, повышении температуры (Бибикова, Классовский, 1968, 1974; Акиев и др., 1976; Воронова, Феоктистов, 1978; Бейер, 1979; Козлов, 1979; Hinnebusch et al., 1998).
Изучена морфологическая изменчивость и способность к агрегированию чумного микроба в организме C. tesquorum altaicus при неблагоприятных условиях существования переносчика (длительное голодание, холодный период года). Установленные факты свидетельствуют, что именно в агрегированном состоянии микроб находится в имаго зимний период. Результаты весеннего (апрель) опыта с «перезимовавшими» блохами, по доле особей с агрегированным микробом при первых подкормках наиболее близки данным, полученным к концу осеннего (сентябрь) эксперимента. Так, осенью за три последние подкормки выявлено 45,8±1,17 % особей с конгломератами микроба, весной за три первых подкормки «перезимовавших» насекомых - 49,1±15,39. Для сравнения отметим, что весной средняя доля «молодых» особей с конгломератами за три первые подкормки составила 0,7 % при их 100 % зараженности. У «молодых» насекомых этот показатель при трех первых подкормках существенно ниже (t=13,02, P<0,001), чем у «перезимовавших».
Доля «перезимовавших» имаго с агрегированным микробом за первые три подкормки была стабильно высокой как весной, так и летом. Весной отмечено 45,9±4,03 % особей с конгломератами, летом - 42,3±2,45 %. Зараженность «перезимовавших» блох составила 64,3 и 50 % соответственно.
Состояние агрегированности чумного микроба усиливается при голодании насекомых. На это указывают данные опыта с двумя группами «молодых» имаго в летний период. Подкормки одной группы начали на третьи сутки после инфицирования, второй - на 16. В первой группе появление особей с агрегатами микроба зарегистрировано на восьмые сутки (3 подкормка) после заражающего кормления имаго. Средняя доля таких блох по трем первым подкормкам составила 1,8 %, что достоверно меньше (t=5,63, P<0,001), чем в летних опытах с «перезимовавшими» имаго (в среднем 44,1±3,24).
Во второй группе после первой подкормки (16 сутки от заражения насекомых), выявлено 23 особи (12,2 %) с конгломератами возбудителя. При этом средняя доля таких имаго составила за три первые подкормки 9,7 %. Различия между группами насекомых, которых начали подкармливать на третьи и 16 сутки после заражения, достоверны (t=5,89, P<0,001). Длительное голодание привело к увеличению числа особей с агрегированным микробом при первом кормлении. В дальнейшем при регулярном кормлении блох межгрупповые различия, выявленные по трем первым подкормкам, нивелировались. По доле особей, с конгломератами микроба, между «молодыми», голодавшими после заражения в течение 16 суток, и «перезимовавшими» имаго, достоверных различий не установлено, что указывает на изменчивость микроба и повышенную агрегацию в любых стрессовых условиях.
К неоптимальным условиям существования чумного микроба в организме блохи относится высокая температура, лежащая вне температурного оптимума для имаго данного вида. В наших экспериментах «молодых» насекомых содержали в опытах весной при 22-27° С, летом - при 8-10° С. В первом случае особи с агрегированным микробом выявлены на третьи сутки после инфицирования насекомых (1 подкормка), во втором - на восьмые (3 подкормка). Очевидно, быстрый переход возбудителя в состояние агрегированности в организме блохи явился ответной реакцией на неоптимальную температуру окружающей среды для C. tesquorum altaicus и самого микроба.
Изучение морфологии чумного микроба у «перезимовавших» C. tesquorum altaicus с «глыбками» показало наличие палочковидных и шаровидных форм в соотношении 2:1. У «молодых» блох преобладали шаровидные формы и редко встречались палочки с невыраженной биполярностью, у «блокированных» («молодых» и «перезимовавших») - только шаровидные очень мелкие (0,2-0,5 мкм), бледно окрашенные формы. На ультратонких срезах желудочно-кишечного тракта «молодых» особей в первые сутки после заражения микроб представлен палочковидными и шаровидными формами, по мере голодания блох в основной массе отмечали округлившиеся бактериальные клетки, иногда увеличенные в размерах. В «перезимовавших» насекомых чумной микроб претерпевает более глубокие изменения, что, особенно, выражено в ультраструктуре самих микроорганизмов, которая включает дополнительные мембранные структуры (Маевский и др., 1994).
Таким образом, к изменению морфологии и агрегированию чумного микроба в блохах приводят особенности физиологического состояния насекомых при их подготовке к зимней диапаузе, длительном голодании и изменении температуры окружающей среды, что обеспечивает его сохранение.
Изучены особенности переживания чумным микробом холодного времени года в самках и самцах C. tesquorum altaicus. Блох инфицировали в сентябре. До зимовки одну группу подкармливали на сусликах периодически (1 вариант), другую содержали на хозяине постоянно (2 вариант). В 1 варианте опыта за последнюю подкормку (4 октября) конгломераты микроба отметили у 67,9 % самок и 48,2 % самцов (t=3,12; P<0,01). Средняя за опыт доля таких имаго (без учета пола) равнялась 18,9 %. В двух группах 2 варианта опыта перед помещением в «гнездо» суслика доля блох с агрегированным микробом составила 2,4 и 4,7 %, среди них преобладали самки. Представляет интерес факт, что во 2 варианте доля имаго с конгломератами была в 10-20 раз ниже, чем в 1, а различия в уровне блокообразования между ними не превышали 2-3 кратных. Вероятно, повышенное агрегирование микроба в организме блохи не обязательно приводит к увеличению уровня блокообразования, во всяком случае, осенью, при подготовке имаго к зимней диапаузе.
Имаго 1 варианта опыта изъяли из «гнезда» в апреле. Выжило 69,4 % самок и 46,9 % самцов. После первой подкормки конгломераты микроба отмечены у 50,0 % самок и 23,7 % самцов, различия достоверны (t=3,5; P<0,001).
Блохи 2 варианта опыта извлечены из «гнезда» в июне. В одной группе выжило 64,9 % самок и 40,0 % самцов, в другой - 52,6 % и 33,3 % соответственно. Выживаемость имаго в 1 и 2 вариантах опыта достоверно не различалась и была значимо выше у самок (t1=4,2, t2=4,1; P<0,001 для обеих групп 2 варианта). Летом после первой подкормки в одной группе доля самок с конгломератами микроба составила 42,5, самцов - 26,1 % (t=2,0; P<0,05), в другой - 52,6 и 33,3 % (t=2,5; P<0,05) соответственно.
Результаты проведенного анализа указывают на преобладающее значение самок C. tesquorum altaicus в сохранении чумного микроба и раскрывают механизмы его переживания в организме блох в холодное время года. Микроб в агрегированном состоянии накапливается осенью преимущественно в желудочно-кишечном тракте самок основного переносчика. В период зимовки насекомых продолжается процесс изменения морфологии микроорганизма и агрегирования отдельных клеток в конгломераты, в таком состоянии чумной микроб может сохраняться в организме блох длительное время (Маевский и др., 1994; Базанова и др., 2007).
Особенности скрытой (латентной) фазы эпизоотического процесса в Тувинском природном очаге чумы. Течение эпизоотического процесса в Тувинском очаге разделяют на две фазы - скрытую (латентную), протекающую в период спячки суслика, и активную - во время бодрствования животного (Равдоникас, 1985). Отмечено по результатам зимних раскопок, что в зимний период гнезда летнего типа остаются свободными от зверьков, где и сохраняется значительная часть имаго C. tesquorum altaicus и чумной микроб в их организме зимой (Крюков, 1984; Вержуцкий и др., 2003).
Как и многие природные процессы, эпизоотический недоступен для прямого наблюдения за его протеканием (Солдаткин, Фенюк, 1968). Нами предпринята попытка изучения в эксперименте отдельных элементов латентной фазы эпизоотического процесса для уточнения механизмов сохранения чумного микроба в зимний период.
Изучена восприимчивость и чувствительность суслика к чумному микробу перед зимней спячкой, а также возможность инфицирования зимующих совместно с хозяином блох. Установлены факты инфицирования сусликов чумой осенью через укусы блох. Весной передачи возбудителя зверькам, вышедшим из спячки, не отмечено (Маевский и др., 1999). Выживаемость эктопаразитов совместно с хозяином в среднем составила 38,5 %. Из 400 интактных блох, помещенных на сусликов осенью, весной собрано 154 живых и 20 мертвых. Чумной микроб от эктопаразитов выделен в одном случае. Результаты опыта указывают на низкую выживаемость C. tesquorum altaicus совместно с хозяином и слабую возможность заражения на суслике зимой.
В серии экспериментов продолжительностью более 600 суток изучена выживаемость зараженных блох, зимующих отдельно от хозяина. Доля выживших C. tesquorum altaicus, инфицированных осенью, составляла в весенне-летний период следующего года 63,5-77,3 %. Чумной микроб отмечен весной у 64,3 %, летом - у 50 % таких насекомых. Отдельные особи (самки) сохраняли микроб 21,5-22 месяца, при этом зарегистрирован факт формирования «блока» на 411 сутки после заражения блох (Базанова, Маевский, 1996).
В рассматриваемых опытах различия в выживаемости имаго, зимующих отдельно или совместно с прокормителем, высоко достоверны (t=5,129, P<0,001). При этом самки во всех опытах пережили зимний период лучше, чем самцы (для первого опыта t=3,421, для второго t=5,370, для третьего t=4,406; для всех опытов P<0,001). Полученные данные свидетельствуют, что C. tesquorum altaicus гораздо лучше переживают зимний период отдельно от хозяина. «Перезимовавшие» насекомые весной слабо осуществляли передачу чумного микроба суслику, но летом этот процесс активизировался.
Рассмотрим, как изменялась доля особей с чумным микробом в агрегированном состоянии осенью у блох выплода текущего года, а затем весной и в начале лета у перезимовавших отдельно от хозяина имаго.
Осенью доля «молодых» особей с конгломератами микроба (до 70 %) возросла к концу эксперимента (3 и 4 октября). По сравнению со средним за осенний опыт показателем (15,8 %) доля блох с агрегированным микробом к началу октября увеличилась более чем в четыре раза. В этот период имаго заканчивают физиологическую перестройку для переживания зимнего периода в состоянии оцепенения, что, видимо, приводит к изменению взаимодействия микроба с организмом переносчика, возрастанию его способности к агрегации и сохранению в таком состоянии в C. tesquorum altaicus зимой.
Весной среди «перезимовавших» насекомых при первых трех подкормках (на 228-233 сутки после заражающего кормления) отмечено 44,3-48,0 % особей с конгломератами микроба. Кроме того, сразу же после первой подкормки выявлено пять блох с «блоками». При дальнейших подкормках доля особей с «глыбками» постепенно уменьшалась. Весной доля блох с конгломератами в среднем составила 31,5 %, что вдвое выше, чем осенью. Необходимо указать, что передача микроба произошла только в одном случае из 12 при кормлении 83 блох без видимого «блока» на 20 сутки от начала подкормок (19 мая), без генерализации инфекционного процесса у суслика. Факт передачи установлен на основании положительных результатов исследования на наличие антител к чумному микробу (РПГА - 1:320 и РНАг - 1:2560).
Летом периодические подкормки «перезимовавших» насекомых проводили с 17 по 27 июня. После первой-третьей подкормок (на 275-280 сутки от инфицирования блох) зарегистрировано от 37,9 до 51,0 % особей с агрегированным микробом. «Блокированные» блохи (4 экз.) отмечены после первой подкормки, что указывает на преимущественное значение «перезимовавших» блох как вектора в июне, по сравнению с имаго выплода текущего года. Средняя доля насекомых с агрегированным микробом составила 23,5 %, несколько снизившись по сравнению с весной. Следует отметить, во-первых, что эффективная передача микроба сусликам в летний период произошла уже при трех первых подкормках «перезимовавших» насекомых. Во-вторых, у всех трех заболевших чумой зверьков отмечено наличие возбудителя в крови, что способствует дальнейшей трансмиссии микроба. В-третьих, летом выше соотношение числа блох с «блоком» к их количеству с конгломератами. Осенью при более высокой, чем летом, доле таких насекомых (до 70 %), увеличения числа особей с «блоком» не наблюдали.
...Подобные документы
Проект переброски части стока сибирских рек в Среднюю Азию, его значение для России. Экологический ущерб от изменения русла рек: изменение климата, падение уровня воды в Арале, образование песчано-соляной пустыни Аралкум, сокращение видов живой природы.
презентация [3,1 M], добавлен 22.01.2015Общие правила и закономерности влияния экологических факторов на живые организмы. Классификация экологических факторов. Характеристика абиотических и биотических факторов. Понятие об оптимуме. Закон минимума Либиха. Закон лимитирующих факторов Шелфорда.
курсовая работа [445,5 K], добавлен 06.01.2015Прямые (контактные) взаимодействия между растениями. Экологическая роль животных в жизни растений. Косвенные трансабиотические взаимоотношения между растениями (средообразующие влияния, конкуренция, аллелопатия). Влияние фитогенных факторов на человека.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.08.2012Этапы эволюции взаимоотношения человека и природы в процессе производственной деятельности. Вопрос воздействия человека на атмосферу и экологические проблемы на современном этапе. Дальнейшее развитие идеи экологически сбалансированного развития.
реферат [37,9 K], добавлен 12.02.2014Исторический путь развития науки экологии. Понятие адаптации организма. Экспонциальная и логистическая модели роста численности популяции. Роль природных ресурсов в жизни и деятельности человека. Явление кислотных дождей. Экологически допустимые нагрузки.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 22.06.2012Экосистема как основная функциональная единица экологии, включающая живые организмы и абиотическую среду, схема строения биогеоценоза. Влияние природных и антропогенных факторов на экосистемы. Пути разрешения кризисного состояния экологических систем.
реферат [72,3 K], добавлен 27.11.2009Зональный характер ведущих абиотических и биотических факторов забуференности водных экосистем. Токсичность поллютантов и характеристика токсикорезистентности пресноводных биоценозов. Экологическая роль рыбохозяйственных ПДК для загрязняющих веществ.
автореферат [235,8 K], добавлен 05.09.2010Теоретические и законодательные основы участия общественности в принятии экологически значимых решений. Некоммерческая организации как субъект принятия экологически значимых решений (на примере Фонда охраны дикой природы). Направления деятельности WWF.
дипломная работа [109,4 K], добавлен 21.09.2012Понятие экологических факторов, их классификация и определение оптимума и толерантности. Лимитирующие факторы и закон Либиха. Воздействие экологических причин на динамику численности. Основные способы адаптации особи к изменениям абиотических факторов.
реферат [162,3 K], добавлен 24.03.2011Структура окружающей среды. Комплексное воздействие факторов среды на организм. Влияние природно-экологических и социально-экологических факторов на организм и жизнедеятельность человека. Процесс акселерации. Нарушение биоритмов. Аллергизация населения.
реферат [20,2 K], добавлен 19.02.2009Влияние воздушной среды на человека. Воздействие водных ресурсов на жизнедеятельность человека. Эколого-гигиеническая характеристика факторов литосферы. Мутагенные и канцерогенные вещества. Экологически обусловленные нарушения роста и развития детей.
курсовая работа [45,3 K], добавлен 29.03.2014Общая характеристика химического загрязнения природных сред. Изучение экологически опасных факторов химической природы. Эколого-аналитический контроль как основа химического мониторинга. Понятие и классификация методов экологических исследований.
контрольная работа [102,2 K], добавлен 07.08.2015Сущность популяционной системы. Анализ европейского рынка экологически чистой продукции. Направления продвижения биопродуктов на рынке Евросоюза. Обзор украинского рынка экологически чистых продуктов. Анализ экологически чистой продукции в США и Канаде.
реферат [73,2 K], добавлен 11.05.2012Среда обитания, условия существования и природные ресурсы, понятие биотических, абиотических и антропогенных факторов. Лимитирующие факторы и их представление с помощью законов минимума и толерантности. Взаимодействие и компенсация экологических факторов.
реферат [765,6 K], добавлен 24.06.2010Понятие, свойства и основные принципы создания культурного ландшафта. Рациональное использование и расширенное воспроизводство природных ресурсов. Взаимоотношения человека и ландшафта. Активное регулирование процессов функционирования ландшафта.
презентация [4,9 M], добавлен 12.12.2016Экологические проблемы, связанные с использованием водного ресурса. Мониторинг водных объектов с целью прогнозирования их состояния под воздействием природных и антропогенных факторов. Методы защиты водоемов от загрязнения, засорения и истощения.
реферат [20,2 K], добавлен 25.06.2015Понятие природопользования, его виды. Экономическая оценка природных ресурсов и природных услуг. Анализ экономической эффективности инвестиций в природно-продуктовую сферу. Минимизация экологического ущерба. Влияние внешних факторов на природопользование.
курсовая работа [125,5 K], добавлен 11.11.2010Общая закономерность действия биотических факторов. Пища как важный экологический фактор для популяций животных. Взаимоотношения особей разных видов в сообществе. Классификация биотических взаимодействий. Симбиоз как позитивные отношения организмов.
реферат [53,3 K], добавлен 15.11.2009Обзор европейского рынка экологически чистой продукции. Задачи законодательства относительно органического (биологического) производства в Евросоюзе. Основные направления продвижения биопродуктов на рынке. Экологически чистая продукция в Украине.
реферат [39,0 K], добавлен 09.03.2012Воздействие на окружающую среду Донбасса экологически опасных объектов. Проблема закрывающихся шахт. Загрязнение воздушного бассейна Донбасса экологически опасными промышленными предприятиями. Мероприятия по обеспечению экологической безопасности.
реферат [26,8 K], добавлен 05.12.2009