Пиявки: биология, виды и медицинское применение червей

Латинское название — Hirudinea.

Медицинская пиявка и ее сородичи приходятся близкими родственниками дождевым червям, но в процессе эволюции сменили рытье почвы на паразитизм. Название происходит от глагола «пить»: большинство видов сосет кровь рыб, лягушек или млекопитающих. Тело червя выглядит сплющенным сверху вниз, щетинок нет, а на концах туловища присутствуют круглые присоски.

Биологам известно свыше пятисот видов. Большинство из них заселило пресные водоемы, но отдельные формы приспособились к жизни в морской воде и на тропической листве.

Внешний вид и внутреннее устройство

По длине эти беспозвоночные сильно различаются: ручейные формы едва достигают пары миллиметров, тогда как амазонская клепсина вытягивается до полуметра. В водоемах умеренных широт длина взрослой особи составляет от пяти до пятнадцати сантиметров.

Снаружи тело кажется набранным из сотен колец, но это лишь кожные складки. Настоящих колец меньше: под каждыми тремя кольцами прячется один сегмент. При опасности потревоженная пиявка мгновенно сжимается в плотный упругий комок.

Твердого скелета нет — форму тела удерживает кожно-мускульный мешок. Промежутки между органами заполнены паренхимой — плотной тканью. От целома – вторичной полости между стенкой тела и органами – осталась сеть каналов с циркулирующей кровью. Благодаря давлению взрослой пиявке совершенно не нужен жесткий скелет: она легко вытягивается в упругую ленту.

Кровь челюстных видов красная, а у хоботных форм она прозрачна. Покровы червя защищены тонкой кутикулой, которая непрерывно отслаивается. При линьке паразит выделяет обильную слизь и буквально выползает наружу как из чулка. Этот слизистый слой снижает трение в воде и защищает саму пиявку от вредных бактерий.

Органов дыхания нет — кислород поглощается всей кожей через сеть капилляров. На переднем конце тела сидят простые глазки, фиксирующие свет и тень. После насыщения кровью, наружные кожные складки на взрослой пиявке полностью расправляются, а рецепторы чутко улавливают колебания воды.

Способы передвижения

Для поиска добычи и донных убежищ водные пиявки используют два способа передвижения: шаги по грунту и волнообразное плавание в водоеме. Черви способны быстро преодолевать расстояния в поисках подходящего хозяина.

По подводным камням и стеблям червь шагает, как гусеница-землемер. Сначала передняя присоска намертво крепится к субстрату, затем задняя подтягивается вперед, выгибая тело дугой. Возникающий под присоской вакуум надежно удерживает пиявку на скользком камне даже в бурном потоке. Затем животное повторяет шаг.

Оторвавшись от грунта, червь уплощает туловище в тонкую полосу. Сокращая продольные мышцы, он пускает по телу синусоидальную волну в вертикальной плоскости. Ритмичные сокращения позволяют голодным пиявкам быстро плыть в толще воды и настигать жертву.

Характерный изгиб тела при перемещении по грунту

Рацион питания и строение ротового аппарата

Далеко не все сосут кровь. По типу питания зоологи разделяют всех известных пиявок на хищников и эктопаразитов.

Хищные формы заглатывают целиком улиток, червей и личинок. Наиболее известна большая ложноконская разновидность, которая имеет некоторые отличительные особенности от настоящей конской пиявки, которая опасна для скота на водопое, тогда как ложноконский червь безвреден.

У паразитических форм питание устроено иначе. Для нападения на рыб, лягушек и млекопитающих взрослая особь использует специализированный ротовой аппарат:

Челюстные разновидности: их ротовая полость вооружена тремя валиками с острыми зубчиками, распиливающими кожу жертвы в форме трехлучевой звезды.
Хоботные разновидности: челюстей у них нет, но мускулистая глотка выворачивается наружу в виде зонда. Ферменты размягчают ткани, что позволяет пиявке проникать сквозь плотную кожу добычи.

В момент укуса железы выделяют слюну с анестетиками и гирудином — белком против свертывания крови. Благодаря природному антикоагулянту плазма не густеет и непрерывно насыщает пиявку во время питания.

Пищеварительная система содержит зоб, который снабжен карманами, вмещающими пятикратный объем пищи. В зобу кровь не портится месяцами благодаря бактериям Aeromonas, которые медленно избавляются от микрообов гниения. В пищеварительном тракте сытой пиявки кровь остается жидкой более года.

Когда паразит отпадает от кожи, в тканях жертвы остается след от зубчиков. Ранка, нанесенная взрослой пиявкой, продолжает сочиться еще несколько часов из-за несмываемого слоя гирудина.

Процесс фиксации эктопаразита на коже хозяина

Размножение и созревание коконов

Анатомически эти беспозвоночные — гермафродиты, однако самооплодотворение у них исключено. Во время спаривания две взрослые особи взаимно обмениваются сперматофорами, поэтому яйца впоследствии развиваются у обоих партнеров. Чтобы отложить потомство, оплодотворенная пиявка покидает водоем и зарывается во влажный береговой грунт или мох: под водой эмбрионы задохнулись бы из-за нехватки кислорода.

Сам процесс формирования капсулы напоминает работу природного ткацкого станка. На передней трети тела червя набухает железистый поясок, выделяющий вокруг туловища плотную белковую муфту. Медленно продвигаясь назад, половозрелые пиявки сбрасывают внутрь этого эластичного чехла яйцеклетки и питательную белковую массу.

Как только оболочка соскальзывает через голову червя, ее края моментально смыкаются, запечатывая кладку в плотный яйцевой кокон. Плотные губчатые стенки надежно берегут эмбрионы от пересыхания и плесени. У пресноводных пиявок прямое развитие: промежуточной стадии плавающей личинки нет, поэтому через несколько недель из капсулы выходят крошечные сформированные копии взрослых особей.

Новорожденный молодняк сразу готов к самостоятельной охоте: у крошечных червей уже полноценно действуют обе присоски и челюсти. Если крупные челюстные виды бросают кладки на берегу, то некоторые плоские клепсины носят выводок прямо на брюшке, защищая его своим телом. В дикой природе отличить молодую растущую пиявку от взрослой особи проще всего по размерам и полупрозрачным покровам, сквозь которые отчетливо виден пищеварительный тракт.

Разнообразие видов и естественные места обитания

Представители подкласса освоили реки, озера и влажные леса. Черви служат биоиндикаторами водоемов:

Медицинская (лат. Hirudo medicinalis): челюстной вид прудов с зеленоватой спинкой. В природе медицинская пиявка сегодня строго охраняется законом.
Амазонская клепсина (Haementeria ghilianii): болотный исполин Южной Америки. Паразит нападает на кайманов и капибар, высасывая кровь.
Мексиканские виды: укус H. mexicana вызывает некроз кожи. Опасность яда этой мексиканской пиявки требует немедленной обработки раны солью.
Цейлонская сухопутная: наземный паразит джунглей Южной Азии, атакующий людей и животных с нижних веток деревьев во влажный сезон.
Обыкновенная ложноконская: озерный хищник с бурой спинкой. В рационе взрослых пиявок преобладают водные моллюски и личинки.
Археобделла Эсмонта (Archaeobdella esmonti): розовый реликтовый вид Каспия, утративший заднюю присоску из-за жизни в жидком донном иле.
Птичья клепсина (Clepsine tessellata): паразит водоплавающих птиц, забирающийся в носовые ходы уток и вызывающий удушье.
Щетинконосная: паразит сибирских лососей с настоящими щетинками. К щетинконосным пиявкам приковано внимание биологов, видящих в них мост эволюции от олигохет.

История промысла и медицинское применение

Кровопускание практиковалось с античности, но пика промысел достиг в девятнадцатом веке. В России экспорт червей давал высокий доход: миллионы особей вывозились в европейские клиники, где медицина не обходилась без аптекарской пиявки. Спрос был огромным.

Из-за массового вылова популяции быстро истощались. Чтобы спасти водоемы, Луи Сале создал питомники с влажным торфом. Законы строго охраняли ресурсы: летний сбор диких пиявок запрещался, а за отлов молоди нарушителей штрафовали.

В современной практике диких червей не применяют: специальных медицинских разводят на стерильных биофабриках. В кабинете выращенную особь ставят пациенту однократно, а вся процедура с медицинской пиявкой строго регламентируется санитарными протоколами.

Клинический эффект гирудотерапии складывается из трех механизмов:

Механическая разгрузка: отсасывание крови снимает отек.
Ферменты секрета: активный гирудин растворяет тромбы, а бделлины – маленькие белки (полипептиды) – снимают воспаление.
Рефлекторный отклик: прокус кожи в активных точках стимулирует нервные узлы и иммунитет.

Первые достоверные упоминания о пиявке встречаются еще в трудах античных врачей.

При случайном нападении в реке отрывать присосавшегося червя резким движением нельзя: его челюсти останутся в ране. Достаточно смочить присоску спиртом или посыпать солью, чтобы ротовой аппарат разомкнулся сам. После этого ранку следует промыть чистой водой и обработать антисептиком во избежание вторичной инфекции.

Использовать пойманных в пруду особей для домашнего лечения недопустимо из-за риска заражения опасными бактериями. Выращенные в лаборатории медицинские пиявки полностью стерильны и гарантируют абсолютную безопасность лечебного сеанса.

Дикие особи переносят бактерию Aeromonas hydrophila, вызывающую гнойные воспаления. Поэтому самостоятельный сбор речных пиявок для терапевтических процедур категорически противопоказан.