Przeczytaj
Pijawki (Hirudinea) to grupa pierścienic, wśród których są organizmy padlinożerne, drapieżne i przystosowane do pasożytnictwa.
Większość pijawek to zwierzęta krwiopijne, będące czasowymi pasożytami kręgowców. Nieliczne są stałymi pasożytami ryb morskich.
Przystosowania pijawek (Hirudinea) do pasożytniczego trybu życia
Cechą charakterystyczną pierścienic (Annelida) jest metameriametameria – segmentacja ciała. Jeżeli segmenty, ułożone jeden za drugim, mają podobną budowę, segmentację określa się jako homonomicznąhomonomiczną. Jeżeli segmenty różnią się od siebie budową, segmentację określa się jako heteronomicznąheteronomiczną. Segmenty niektórych pierścienic zaopatrzone są w parapodiaparapodia pełniące funkcję narządów lokomocyjnych lub w szczecinkiszczecinki.
Pijawki są wyspecjalizowaną grupą, u której segmentacja zewnętrzna nie pokrywa się z segmentacją wewnętrzną. Zwierzęta te nie mają parapodiów i szczecinek, a jama ciała jest zredukowana. Podobnie jak u innych pierścienic, u pijawek występują mięśnie okrężne i silnie rozwinięte mięśnie podłużne. Ponadto pijawki mają warstwę mięśni skośnych. Taka muskulatura nadaje ciału elastyczność, co umożliwia pijawkom sprawne poruszanie się.
Pijawki odżywiające się płynami ciała, również krwią kręgowców, wykazują liczne przystosowania wynikające z pasożytniczego trybu życia.
Budowa zewnętrzna pijawek
Ciało pijawek jest grzbieto‑brzusznie spłaszczone, rzadko cylindryczne. Jego długość bywa rozmaita: waha się od 4 do ponad 300 mm.
Liczba słabo odgraniczonych od siebie segmentów budujących ciało jest stała: nie licząc pierwszego segmentu – prostomiumprostomium – wynosi 33.
Segmenty są wtórnie podzielone na 2 do 14 pierścieni, co maskuje granice segmentów.
Odcinek głowowy zbudowany jest z prostomium i czterech kolejnych segmentów. Od strony brzusznej część głowowa tworzy przyssawkę gębową, którą pijawki wykorzystują do przyczepiania się i utrzymywania na ciele żywiciela. Druga, tylna przyssawka znajduje się na przeciwnym końcu ciała.
Przyssawki są również wykorzystywane przez pijawki do poruszania się.
Barwę ciała pijawki zawdzięczają komórkom barwnikowym – chromatoforom. Najczęściej pijawki przybierają odcienie brązu, czerni i zieleni. Wiele gatunków zmienia barwę. Nieliczne gatunki są bezbarwne i przezroczyste.
Pijawki do poszukiwania ofiary wykorzystują narządy zmysłów.
Środkowy pierścień każdego segmentu ma brodawki czuciowe, które pozwalają pijawkom kontrolować prąd wody.
Narządami wzroku u większości pijawek są światłoczułe komórki rozrzucone po całym ciele, występujące w tkance łącznej, pod warstwą epidermy. Niektóre pijawki mają oczy – fotoreceptory zbudowane z komórek światłoczułych otoczonych komórkami pigmentowanymi. Na przednich segmentach ciała może występować od jednej do dziesięciu par oczu. Oczy pijawek pasożytujących na rybach odbierają zmianę intensywności oświetlenia i ruch: reagują na przepływające ryby mogące stać się żywicielami pijawek.
Pijawki odżywiające się krwią kręgowców stałocieplnych wyczuwają temperaturę ofiary znajdującej się w wodzie za pomocą chemoreceptorów.
Pijawki badają skórę gospodarza, aby znaleźć odpowiednie miejsce do wgryzienia. Wykorzystują do tego bardzo czułe receptory chemiczne, cieplne i dotykowe, które najgęściej rozmieszczone są w okolicy górnej wargi.
Choć narządy zmysłów pijawek mają prostą budowę, zwierzęta te są bardzo wrażliwe na bodźce zewnętrzne, co ułatwia im orientację w środowisku i lokalizowanie żywiciela.
Budowa wewnętrzna pijawek
Budowa wewnętrzna pijawek jest zbliżona do budowy innych grup pierścienic.
Największą specjalizację, związaną z pasożytniczym trybem życia, wykazuje układ pokarmowy.
Odżywianie się krwią przyczyniło się do wykształcenia szeregu przystosowań do pobierania i trawienia tego rodzaju pokarmu.
Układ pokarmowy rozpoczyna się otworem gębowym, położonym na dnie przyssawki gębowej. U niektórych pijawek otwór gębowy znajduje się przed przyssawką. W jamie gębowej niektórych pijawek znajdują się trzy półksiężycowate szczęki przecinające powłoki ciała żywiciela.
Jama gębowa prowadzi do gardzieli i dalej do przełyku. Razem tworzą jelito przednie.
Gruczoły ślinowe produkują ślinę. Jej skład jest szczególną adaptacją do odżywiania się krwią. Ślina zawiera ok. 30 substancji chemicznych, w tym związki znieczulające i rozkurczające naczynia krwionośne żywiciela, których działanie jest natychmiastowe.
Jednym z tych związków jest hirudynahirudyna – białko przeciwzakrzepowe, umożliwiające przepływ krwi bez krzepnięcia podczas wysysania jej z żywiciela. Hirudyna zapobiega również krzepnięciu krwi zmagazynowanej w wolu, co pozwala na przechowywanie jej w stanie płynnym przez długi czas.
Płynna zawartość wola nie ogranicza elastyczności ciała i nie blokuje ruchów w czasie przemieszczania się pijawek między okresami żerowania.
Wole znajduje się tuż za jelitem przednim i rozpoczyna jelito środkowe. Wole ma liczne, rozgałęzione kieszenie. Maksymalna ilość kieszeni nie przekracza 11 par. W wolu magazynowana jest krew. Budowa wola jest przystosowaniem do szczególnego rodzaju pożywienia: zmagazynowana w wolu krew zapewnia pokarm pijawce na wiele tygodni, a niekiedy nawet na dwa lata.
Po napełnieniu wola krwią masa ciała pijawki wzrasta nawet dziesięciokrotnie.
Tylna część jelita środkowego jest prosta. Zachodzi w nim trawienie i wchłanianie pokarmu.
Pijawki trawią bardzo powoli i wytrzymują długo bez pokarmu.
Jelito tylne jest krótkie. Kończy się odbytem umiejscowionym po stronie grzbietowej, przed przyssawką tylną.
W przewodzie pokarmowym pijawek mogą żyć komensaliczne bakterie. Produkują antybiotyki, które zapobiegają psuciu się krwi, oraz witaminy, których nie dostarcza jednostronna dieta krwiopijnych pijawek.
Pijawki ryjkowe (Rhynchobdellida) mają gardziel przekształconą w silnie umięśniony ryjek, który ma kształt wysuwanej rurki i służy do wysysania krwi. Wole ma liczne uchyłki.
Pijawki szczękowe (Arhynchobdellida) mają w jamie gębowej trzy szczęki służące do przecinania powłok ciała żywiciela. Krótka, silnie umięśniona gardziel działa jak pompa ssąca krew.
Budowa ściany ciała, która u pijawek spełnia wiele funkcji, także wykazuje rozmaite adaptacje do pasożytniczego trybu życia. Silne i niezwykle elastyczne mięśnie ściany ciała pozwalają na długotrwałe pływanie, pełzanie i ruchy oddechowe oraz pomagają pijawce pozostać przytwierdzoną do ofiary.
Wysoko rozwinięty i wyspecjalizowany ośrodkowy układ nerwowy jest kluczowy dla udanego polowania, lokalizacji żywicieli, wrogów i ogólnej koordynacji. Zwój nadgardzielowy pijawek unerwia prostomium, jamę gębową, gardziel i szczęki. Steruje funkcjami wydzielniczymi, ssania i gryzienia. Odbiera bodźce z receptorów smakowych, receptorów temperatury i oczu.
Cechy budowy pijawek wynikające z pasożytniczego trybu życia:
przyssawka gębowa i przyssawka tylna umożliwiają przyczepianie się do ciała żywiciela;
otwór gębowy zlokalizowany od strony brzusznej, na dnie przyssawki gębowej;
otwór gębowy zaopatrzony w szczęki nacinające powłoki ciała ofiary lub gardziel przekształcona w ssący ryjek;
umięśniona gardziel działająca jak pompa zasysająca krew;
gruczoły ślinowe produkujące hirudynę zapobiegającą krzepnięciu krwi;
długie wole z licznymi kieszeniami magazynujące krew;
narządy zmysłów pozwalające na lokalizację żywiciela.
Cechy czynności życiowych wynikające z pasożytniczego trybu życia:
amfibiotyczność pozwalająca na poszukiwanie żywicieli w różnych środowiskach;
produkcja hirudyny umożliwiającej długie przechowywanie i powolne trawienie krwi – pokarmu bogatego w białko;
produkcja hirudyny umożliwiającej przechowywanie krwi w postaci płynnej, co zachowuje elastyczność i giętkość ciała między żerowaniem;
lokalizowanie ofiary przy użyciu światłoczułych komórek i oczu;
lokalizowanie ofiary przy użyciu termoreceptorów i chemoreceptorów.
Behawioryzm pokarmowy pijawki słodkowodnej
Naturalne zachowania pijawek charakteryzują cyklicznie powtarzające się zdarzenia:
poszukiwanie pożywienia i obserwowanie potencjalnej ofiary (powolne pływanie, również przy powierzchni wody), przez dłuższy czas, nawet wielu miesięcy;
szybkie przyczepianie się do ofiary i pozyskiwanie pokarmu przez serię szybkich ruchów;
zanurzenie się w kryjówce, w głębi zbiornika wodnego w celu odpoczynku i strawienia pokarmu;
okres odpoczynku może trwać od kilku miesięcy do dwóch lat.
Znaczenie pijawek (Hirudinea)
Rola pijawek jest ściśle związana z przystosowaniami tych zwierząt do pasożytnictwa:
powodują szkody gospodarcze w hodowlach ryb – uszkadzając powłoki ciała, otwierają drogi na infekcje ryb;
powodują osłabienie i śmierć ryb;
powodują blokadę dróg oddechowych prowadzącą nawet do śmierci bydła korzystającego z wodopoju;
są pasożytami zewnętrznymi dzikich zwierząt;
są pasożytami zewnętrznymi człowieka;
są żywicielami pośrednimi przywr, tasiemców;
przenoszą wirusy;
przenoszą pierwotniaki pasożytujące w krwi, np. świdrowce (Trypanoplasma i Trypanosoma);
przyczyniają się do rozprzestrzeniania pierwotniaka gregaryny (Haemogregarina stepanovi) wśród żółwi błotnych;
są pożywieniem dla drapieżnych bezkręgowców (np. raków, owadów wodnych i ich larw);
są pokarmem dla ryb, ptaków wodnych i niektórych ssaków (np. kretów, jeży rzęsorków i nornic).
Hirudoterapia – pijawki w medycynie
Metoda leczenia chorób pijawkami – hirudoterapia – jest znana od starożytności. W czerwcu 2004 r. Amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) wprowadziła hirudoterapię do rejestru medycznych sposobów leczenia i zezwoliła na legalną dystrybucję pijawek przez zarejestrowane firmy.
Wskazania do leczenia pijawkami są szerokie, obejmują m.in. bóle głowy, nadciśnienie tętnicze, żylaki, cukrzycę, alergie, impotencję i choroby tarczycy.
W skład wydzieliny gruczołów ślinowych pijawki wchodzą:
inhibitory krzepnięcia krwi – hirudyna i antystazyna;
destabilaza – substancja o właściwościach przeciwbakteryjnych i powodujących wzrost komórek nerwowych;
PC‑LS – czynnik przeciwpłytkowy i regulujący ciśnienie tętnicze krwi;
triglicerydaza i, esteraza cholesterolowa, które rozkładają triglicerydy i cholesterol;
inhibitory proteinaz o działaniu przeciwzapalnym;
steroidy: kortyzol, dehydroepiandrosteron, progesteron, testosteron i estradiol;
endorfiny.
Pijawka lekarska wykorzystywana jest przez człowieka do:
wspomagania leczenia oraz regeneracji naczyń krwionośnych;
leczenia choroby zatorowo‑zakrzepowejchoroby zatorowo‑zakrzepowej;
zapobiegania udarom niedokrwiennym mózguudarom niedokrwiennym mózgu, chorobom niedokrwiennym;
odciągania krwi zbierającej się w tkankach z powodu ran lub operacji chirurgicznych;
produkcji preparatów kosmetycznych i leczniczych normalizujących metabolizm białek i lipidów w skórze, poprawiających mikrokrążenie krwi i odpływ limfy przez co usuwających ociężałość nóg oraz poprawiajacych stan żylaków.
Pijawka lekarska (Hirudo medicinalis) w Polsce od 1995 r. jest objęta ochroną gatunkową.
Dawniej pozyskiwano pijawki ze środowiska naturalnego, w którym odżywiały się krwią przypadkowych żywicieli, często zakażonych chorobami bakteryjnymi lub wirusowymi. U pacjentów leczonych pijawkami dochodziło do zakażeń i powikłań. Zdarzały się przypadki zapalenia mięśnia sercowego, zapalenia opon mózgowo‑rdzeniowych i posocznicy.
Obecnie w hirudoterapii stosuje się pijawki lekarskie hodowane w laboratoriach, posiadające świadectwo pochodzenia. Hirudoterapia jest całkowicie bezpieczna.
Więcej na temat pijawek w e‑materiale: Środowisko życia, budowa i czynności życiowe pierścienicŚrodowisko życia, budowa i czynności życiowe pierścienic.
Słownik
choroba charakteryzująca się stopniowym zwężaniem i zamykaniem tętnic płucnych oraz występowaniem zakrzepów w żyłach głębokich
ciało zwierzęcia podzielone na różniące się od siebie budową segmenty
polipeptyd składający się z 65 aminokwasów, mający właściwości przeciwkrzepliwe
ciało zwierzęcia podzielone na segmenty posiadające podobny komplet narządów
podział ciała zwierzęcia wzdłuż podłużnej osi na mniej lub bardziej niezależne w sensie morfologicznym i fizjologicznym odcinki zwane metamerami lub segmentami
ogniskowa utrata funkcji mózgu związana z zablokowaniem przepływu krwi w naczyniach ośrodkowego układu nerwowego
u wieloszczetów boczne, zazwyczaj oszczecinione wyrostki ciała po jednym z każdej strony segmentu
(gr. pro – przed, stoma – usta) przedni, przedsegmentalny i przedgębowy odcinek ciała pierścienic
chitynowe wyrostki obecne na ciele skąposzczetów; pomagają w przemieszczaniu się oraz zapewniają prawidłowy przebieg ruchów perystaltycznych