Опасные и очень опасные соседи

Опасные и очень опасные соседи
Елена Всеволодовна Дубинина

Андрей Николаевич Алексеев

Разнообразие животных #8
"Энцефалитные" клещи, как их часто называют – неотъемлемая часть нашей среды, прекрасно приспособившаяся к условиям, в которых они жили, живут и будут существовать независимо от человека. Эти клещи – переносчики тяжелых заболеваний человека, но возбудители этих заболеваний постоянно существовали в природе как "паразиты" самих клещей. Человек – пришлый элемент, вторгшийся на чужую территорию, случайно вовлечённый в жизнь клещей и страдающий от того, чем клещи могут его наградите.

Книга в популярной форме рассказывает об этих клещах, их строении, образе жизни, питании и о том, как складываются их отношения с человеком. В основу книги легли результаты многолетних исследований целого поколения ученых паразитологов и медиков, а также включены непосредственные наблюдения и эксперименты авторов книги. Заключительная часть книги содержит ряд рекомендаций по поведению человека в местах, где можно столкнуться с клещами, как предохранить себя и окружающих от заражения.

Авторы книги профессиональные зоологи-паразитологи: доктор медицинских наук А. Н. Алексеев – специалист по переносчикам болезней человека, член Всемирной Организации Здравоохранения и кандидат биологических наук Е. В. Дубинина.

Книга адресована широкому кругу читателей, людям, заинтересованным сохранить свое здоровье и здоровье близких людей: "Предупреждён – вооружён!" Надеемся, что она также будет интересна любознательным читателям, экологам, любителям природы, натуралистам, студентам естественных специальностей вузов, преподавателям и ученикам колледжей, гимназий и школ.

Андрей Алексеев, Елена Дубинина

Опасные и очень опасные соседи: "энцефалитные" клещи

© А. Н. Алексеев и Е. В. Дубинина, текст, 2014

© М. Ю. Батурина, обложка, 2014

© Товарищество научных изданий КМК, издание, 2014

Работа выполнена по Программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Живая природа: современное состояние и проблемы развития»

Введение

Весной газеты начинают пестреть пугающими заголовками: «Где и кого кусают клещи?» (Санкт-Петербургские ведомости, 27 августа 2007 г.), «Клещи начали кусаться» (Комсомольская правда, 8 апреля 2008 г.), «Куда идёте вы с клещом?» (Санкт-Петербургские ведомости, 09 мая 2009 г.), «Кровососы всё злее» (Санкт-Петербургские ведомости, 12 мая 2009 г.), «Здравствуйте, укушенный» (Санкт-Петербургские ведомости, 30 июня 2009 г.), «И на кладбище бойся клеща» (Санкт-Петербургские ведомости, 26 апреля 2013 г.) и другие.

Это не удивительно: «энцефалитные» клещи, а вернее кровососущие иксодовые клещи – переносчики различных клещевых инфекций приобретают всё большую значимость на всей территории России. Проблема настолько важна и актуальна, что даже производители одежды начали задумываться, как защитить от нападения этих мелких кровососущих животных (рис. 1). Не воспринимайте эту картинку как рекламу: мы просто случайно натолкнулись на данное изделие. И если комары по большей части доставляют в основном беспокойство, то иксодовые клещи, будучи переносчиками целого набора опасных заболеваний человека, – серьёзнейшая проблема XXI века. И именно этой проблеме посвящена наша книга.

Рис. 1. Это не реклама!

Итак, иксодовые клещи, которых в народе называют «энцефалитными», большинство считают клещей насекомыми. Это распространённое заблуждение. Клещи – отнюдь не насекомые, как их часто представляют, хотя они и имеют с ними много общего. У клещей нет 3 пар ног, как, например, у другого широко известного публике кровососущего паразита, типичного насекомого – комара. Нет усиков, как у большинства насекомых. Основное различие – у них 4 пары ног, которые позволяют относить это 8-ногое животное к типу членистоногих (Arthropoda) подтипу хелицеровых (Chelicerata), классу паукообразных или арахнид (Arachnida). Таким образом, клещи доводятся родственниками таким животным, как пауки (на которых клещи похожи больше, чем на насекомых) и (не удивляйтесь!) скорпионы. Если говорить о насекомых, то они, как и клещи, относятся к типу членистоногих, но к совершенно иному подтипу трахейнодышащих (Tracheata), к которому относятся такие животные как многоножки.

Клещи появились на Земле гораздо раньше, чем насекомые, и многие из них за 400 млн. лет в большинстве своём мало изменились. Возможные предки клещей были крупными существами, жившими в морях кембрия и силура (начало этих геологических периодов 541,0 ± 1,5 – 393,3 ± 1,2 млн. лет назад, продолжительность – 80 млн. лет). Ископаемые находки клещей известны из девона (начало этого геологического периода 419,2 ± 3,2 млн. лет назад, продолжительность – 60 млн. лет), когда ещё не было почвенного покрова. Однако клещи были, но были очень мелкими. Возможно, они населяли плавающие в болотах «маты» из сплетённых мхов и водорослей (Захваткин, 2012). Многие формы, известные в ископаемом состоянии из среднедевонских отложений, дожили до наших дней без существенных изменений. Обитание в почвенном гумусе позволило им сохранить мало изменённое строение тела и стать фактически «живыми ископаемыми». Именно их мелкие размеры способствовали тому, что клещи заселили все возможные биологические ниши на земном шаре, в том числе поселились на растениях и животных, питаясь за их счёт и стали паразитами. На сегодняшний день известно более 60 000 видов клещей, но это далеко не все, которые в действительности существуют. Около трети живущих на земле видов клещей составляют паразиты растений и животных, включая человека. Большинство из них имеют собственных паразитов, которых они могут передавать. Эти паразиты второго порядка – возбудители подчас тяжёлых болезней людей и сельскохозяйственных животных. Именно эта особенность привлекает к паразитическим клещам пристальное внимание и составляет предмет данной книги.

Кто такие клещи?

Акарология – наука о клещах. Профессор Московского университета, выдающийся акаролог А. Б. Ланге писал, что, несмотря на существование трёх самостоятельных крупных отрядов членистоногих, претендующих называться «клещами», все эти «клещеобразные арахниды» продолжают фигурировать под одним общим названием – Acarina (1960). Таким образом, раскрывая книгу или намереваясь найти описание клещей в поисковой системе интернета, приходится пользоваться ключевым словом «клещи» или «Acarina». Далее выясняется, что это понятие включает три отдельные группы (три отряда). Система клещеобразных очень сложна и нестабильна, т. к. многочисленные новые находки исследователей-паразитологов всё ещё приводят к пересмотру этой системы. В общих чертах, без деталей, на современном уровне наших знаний она такова.

Самый немногочисленный из трёх – своеобразный отряд клещи-сенокосцы (Opilioacarina). Это мелкие формы длиной около 1 мм, обитатели почв, лесной подстилки, встречаются под камнями. Группа представлена несколькими видами, обитающими в жарких и тёплых странах: в Южной Европе, Аравии, Патагонии, в Средней Азии.

Два других отряда очень многочисленны и разнообразны.

Самый большой отряд – акариформес (Acariformes) или акариформные клещи, насчитывает более 40 000 видов. Цифра приблизительная, так как учёные-систематики постоянно описывают новые виды. Этот отряд разделяют на несколько групп, сильно отличающихся по своему внешнему виду и биологии. Не вдаваясь в тонкости «субординации» (подчинённости) этих групп, их объединяет ряд общих признаков, один из важнейших – наличие грызущего или сосущего ротового аппарата. Наиболее многочисленная группа с грызущим «челюстями» – свободно живущие почвенные или панцирные клещи – орибатиды (Oribatei). Они обитают в большинстве своём в почвенном слое-гумусе. Отсюда и название – почвенные клещи. Их численность может быть огромной – десятки тысяч особей на один кубический дециметр, при их собственном размере всего от 0,2 до 2,5 мм. Название «панцирные» объясняется их внешним видом: тело взрослого клеща заключено в панцирь (подобно панцирю черепахи), что делает их жизнеспособными и устойчивыми к значительным климатическим изменениям. Питаясь разлагающимися растительными остатками, они участвуют в процессе почвообразования и играют значительную роль в становлении поверхностного слоя земли. Вместе с тем их роль не ограничивается только этим: орибатиды выступают так же, как промежуточные хозяева ленточных глистов – цестод, паразитов скота и ценных промысловых пород животных.

Другие группы акариформных клещей менее многочисленны, но подчас не менее специализированы. Так же как и панцирные клещи, это – свободноживущие организмы, питающиеся растительными остатками и потому многие из них – вредители сельскохозяйственных продуктов. В ряде случаев при массовом размножении они вызывают аллергию у людей и сельскохозяйственных животных. Аллергенными свойствами обладают мельчайшие частицы (пыль) продуктов их жизнедеятельности. Эта пыль и вызывает аллергическую реакцию даже отравление, попадая в дыхательные пути или в кишечник, вместе с поражёнными клещами пищевыми продуктами или кормами (Дубинина, 1985).

К отряду акариформес относят также и паразититических клещей, поражающих позвоночных животных (млекопитающих, птиц, рептилий), насекомых и растения. Среди них хорошо известны чесоточные клещи, живущие в коже и вызывающие чесотку людей и сельскохозяйственных животных. Имеется и другой вид чесотки – железница угревая или демодекоз. Это заболевание вызывают паразитические клещи рода Demodex, которые обитают в сальных железах и волосяных сумках млекопитающих, а у людей на лице, в бровях и ресницах. К сожалению, и та и другая чесотки – болезнь века.

Паразиты растений поражают в основном лиственные и травянистые формы, однако встречаются и на некоторых хвойных деревьях. Живя в городе, мы довольно часто замечаем на улицах деревья со скрученными листьями, или с листьями неправильной формы, или покрытые налетом, ржавчиной. Ответственны за эти заболевания мельчайшие четырёхногие клещи Tetrapodili.

Менее многочислен отряд паразитиформес (Parasitiformes) или паразитиформные клещи. Parasitiformes близки к современным паукообразным.

Исходная форма их существования – хищничество, но именно отсюда и возникло паразитирование. Эта группа имеет наибольшее значение для медицины, а среди них иксодовые клещи (надсемейство Ixodoidea) представлены целиком высокоспециализированными кровососами, подстерегающими наземных позвоночных животных. Большинство иксодовых клещей являются переносчиками возбудителей серьёзных заболеваний человека и животных. К этой группе относятся многочисленные виды «мягких» («soft ticks») и «твёрдых» («hard ticks») клещей, различающихся структурой хитиновых покровов спины (мягкой или твёрдой, соответственно) и образом жизни.

Первые – аргасовые клещи или аргазиды (Argasidae) – убежищные формы, преимущественно тропические виды, характерные для стран с жарким и сухим климатом. Нападают на своих хозяев ночью, когда и сосут их кровь. В природе днем они прячутся от света в сухих расщелинах земли и норах животных. По ночам, охотясь в пустыне, аргазиды могут преследовать своих жертв многие километры, ориентируясь запахом (Захваткин, 2012). В условиях хозяйства человека часто заселяют помещения для скота. Там они в основном нападают на отдыхающих животных. Они поселяются и в глинобитных постройках людей, в трещинах, где они могут нападать на человека во время сна. Кровососание безболезненное (слюна аргазид обладает анастезирующими свойствами), поэтому спящий не просыпается при нападении на него клещей. Питание крови длится до 30–40 мин (Павловский, 1948). Эти клещи могут долго голодать, так как встреча с животными или людьми – нерегулярна, но присосавшись, быстро выпивают много крови, увеличиваясь в весе в сотни раз. Такую их особенность использовали в средние века для казни: клещей собирали на дно ямы, куда опускали обречённых преступников. Ямы не были камерами пыток, так как питание этих клещей, как уже написано, безболезненно. Быстрота и объём насыщения клещами таковы, что смерть наступала быстро от потери высасываемой ими крови. В Средней Азии «зинданы» или клоповники существовали ещё в начале прошлого столетия.

Собственно иксодовые, «твёрдые» клещи или иксодиды (Ixodidae) – в большинстве своём пастбищные клещи, встречающиеся в различных климатических зонах северного полушария (северная часть Европы, Россия, Япония, Северная Америка). Именно эти клещи – переносчики многих серьёзных заболеваний животных и человека, прежде всего – клещевого энцефалита.

Переносчик – тот, кто переносит что-то с места на место. Это может быть человек. В данному случае, переносчики – клещи-иксодиды, которые через укус «переносят» (передают со слюной), содержащиеся в их слюне патогенные микроорганизмы.

Будем считать, что мы более или менее разобрались в этой сложной зоологической иерархии. Время переходить к интересующему нас предмету – иксодовым клещам, как переносчикам многих особо опасных инфекций людей.

Мы будем говорить только о клещах рода Ixodes, среди которых важны, прежде всего, таёжный клещ Ixodes persulcatus или «энцефалитный», как его называют в народе, и лесной или собачий клещ Ixodes ricinus, распространённые в северной Палеарктике (зоогеографическая область, охватывающая Европу и Азию), а также северо-американский черноногий клещ Ixodes scapularis. Нас интересуют и волнуют первые два вида, характерные для большей части территории нашей страны. Оба при присасывании передают клещевой энцефалит, так что оба могут быть названы «энцефалитными». Такое название связано с тем, что именно в таёжных клещах был впервые обнаружен и определён вирус клещевого энцефалита. Жертвами его стали десятки тысяч укушенных, до тех пор пока не было выяснено, что это за заболевание, покуда не научились лечить его, оберегаться от клещей, и не разработали вакцину против вируса. В последние годы люди всё больше контактируют с этими клещами. Именно этим объясняется необходимость иметь представление о том, кто они и как от них уберечься.

Кто они?

Клещи рода Ixodes – мелкие кровососущие членистоногие. В природе их встречают в одной из четырёх жизненных форм (фаза развития): яйцо, личинка, нимфа и взрослая особь (называемая «имаго» – самец или самка). Все фазы (кроме яйца) – кровососущие паразиты, так как на каждой из этих фаз им необходимо для дальнейшего развития получение порции крови на животном – прокормителе.

Прокормитель – животное или человек, на котором питается другой организм (в данном случае – клещ). Он отбирает часть «тела» другого организма (клещи отбирают кровь!), оставляя его живым.

Моя собеседница спросила: «Но вот я кормлю свою семью. Я тоже прокормитель?» «Нет» – был ответ. «Ты кормишь семью продуктами других мёртвых животных, а прокормитель не убивает свою жертву. Если искать аналогию этому термину в жизни людей, то скорее всего можно назвать «прокормителем» – кормящую мать. Пока она кормит ребёнка грудью, т. е. даёт ребёнку молоко (часть своего тела) и при этом остается живой, то она условно – «прокормитель».

Иксодовые клещи действительно мелкие: в длину самки достигают не более 4 мм, самцы – до 2,8 мм, нимфы – до 1,8 мм, личинки – до 0,9 мм, яйца – до 0,6 мм (вкл. рис. 2). В связи с кровососанием размеры основных трёх питающихся фаз (личинки, нимфы и самки) существенно меняются. Так, длина самки после насыщения может достигать 13 мм. Меньший размер имеют насосавшиеся кровью нимфы, совсем маленькие (до 1–1,3 мм) – личинки. Что касается самцов, то они в основном не питаются, а в сухой период сосут сок растений. Однако возможны краткие присасывания самцов – «подпитывание» кровью, но объём выпиваемой крови так незначителен, что почти не отражается на их размерах.

В связи с основной жизненной функцией – продолжением рода (откладкой яиц) – всё тело самки приспособлено к тому, чтобы эффективно выполнить эту функцию (вкл. рис. 3). Эти приспособления выработались в процессе эволюции за прошедшие, как уже говорилось, 400 млн. лет и позволили этим клещам выжить в постоянно изменяющейся среде. Клещи и теперь продолжают существовать и приспосабливаться к антропогенному прессу, глобальному потеплению климата и другим катаклизмам.

История открытия

Лесной клещ Ixodes ricinus (самка) был впервые описан в середине XVIII века Карлом Линнеем (Linnaeus, 1758). Кто не знает это имя?! Известный естествоиспытатель и врач Карл Линней работал в Упсале (университетский город в Швеции). Он первый создал единую систему классификации растительного и животного мира, описал и систематизировал более 10 тыс. видов разных живых организмов. Им предложена двойная (бинарная) система названий категорий живых организмов: первое имя – родовое, второе – видовое название. Например, домовая муха: Musca – родовое название, domestica – видовое. Всего Линней описал 30 видов клещей, которых он объединил в один род "Acarus". Acarus (греч) – буквально то, что невозможно стричь (так, например, как можно стричь овец или собак), короткий, малый, ничтожный. Лесной клещ тоже был описан Линнеем и первоначально назван Acarus ricinus. Видовое название "ricinus" означает «покрытый платком», т. к. щиток, покрывающий спинную сторону, кажется гладким и может восприниматься как платок (в отличие от другого, позднее описанного таёжного клеща Ixodes persulcatus, у которого спина не гладкая, а на ней имеются складки).

В связи с историей исследования клещей рода Ixodes следует упомянуть ещё одно имя – Карл Людвиг Кох (Carl Ludwig Koch). Немецкий энтомолог и арахнолог (исследователь пауков), автор известного труда «Deutschlands Crustaceen, Myriapoden und Arachniden – ракообразные, многоножки, клещи Германии» (1835–1844), где в 9 томах приведены и иллюстрированы цветными рисунками (вкл. рис. 4, 5) все известные к тому времени в средней Европе виды клещей. Ко времени Коха уже появилась подробная обновлённая номенклатура клещей, и «Acarus nanus» был отнесён к другому роду – Ixodes (греч), что означает клейкий, липкий, по-видимому, потому, что прикрепившегося к телу жертвы клеща очень трудно снять, он как бы приклеивается.

Таёжный клещ Ixodes persulcatus был описан в 1930 г. – и уже в роде Ixodes – немецким учёным Шульце (Schulze, 1930). Это связано с тем, что таёжные клещи на территории Европы отсутствуют, и Шульцем был описан вид, собранный в долине р. Амур в Сибири. Видовое название "persulcatus" по-латыни (на языке, принятом при описании любых животных и растений) означает «изборождённый». Спинной щиток этого клеща действительно складчатый, изборождённый (sulcus – бороздка).

Как выглядят клещи?

Оставив в стороне особое состояние этих клещей – «раздутость» после питания – опишем кратко внешнее строение голодных фаз, с которыми мы сталкиваемся в природе. «Врага» надо знать в лицо.

Самка (и самец) имеют по 4 пары ног. Самка со спинной стороны покрыта твёрдым спинным щитом тёмно-коричневого цвета, занимающим больше половины длины тела (вкл. рис. 2, 1). С брюшной стороны также имеется несколько небольших участков таких же твёрдых покровов. Вся остальная поверхность тела самок имеет мягкие, кирпично-красного цвета покровы. У голодных особей эти мягкие участки испещрены бороздами и мелкими складками, составляющими сложный рисунок. Эти складки растягиваются и расправляются в процессе питания. Кроме того, всё тело покрыто короткими щетинками, направленными спереди назад (Филиппова, 1985).

На переднем конце самки находится головка (или гнатосома) – наиболее важный орган клеща при его питании на животном (вкл. рис. 6, 1–3). Головка снабжена аппаратом, способным разрезать кожу прокормителя и закрепляться в ней. Аппарат состоит из основания и расположенного на нем хоботка с двумя парными и одним непарным органами. Одна пара из парных органов – «хелицеры» расположена со спинной стороны клеща. Хелицеры несут на конце несколько зубчиков. Поочередное движение этой пары органов способствует разрезанию кожи при кровососании. От этой их функции и происходит название «хелицеры» (от лат. schisis – расщепление, от греч. schisma – раскол). Второй парный орган – «пальпы» расположен по бокам головки, виден со спинной и с брюшной сторон. Он выполняет функцию ориентации клеща в пространстве (от лат. palpates – пальпация, ощупывание). С брюшной стороны головки располагается непарный орган – гипостом («уменьшенный рот»: hypo – уменьшение, stoma – рот), покрытый в передней части зубцами, направленными назад, размеры которых также увеличиваются спереди назад. Именно этот орган служит для заякоривания клеща в коже прокормителя.

На микрофотографии (вкл. рис. 6, 1) представлена головка со спинной стороны клеща. Пальпы раздвинуты в стороны. Посередине хоботка хорошо видны парные хелицеры белого цвета, которые лежат на мечевидном гипостоме. Когда клещ не питается, все эти органы сложены в виде треугольника (вкл. рис. 6, 2–3).

Через покровы спинной стороны тела, не занятой щитом, хорошо просвечивает кишечник, состоящий из нескольких долей (дивертикулов), отходящих от центрального ствола (желудка). Эти многочисленные выросты позволяют существенно увеличивать объём желудка при питании.