Все, к кому когда-либо присасывались иксодовые клещи, с удивлением отмечают, что никогда не чувствовали момента присасывания. Это столь незаметно, что порой люди обнаруживают клещей лишь через много часов. Один из известных нам участников «встреч на природе» как-то отошёл в сторону, а вечером дома обнаружил на бедре присосавшуюся нимфу лесного клеща (дело было в Германии, где, как считается, таёжные клещи не встречаются). Нимфа оказалась заражённой боррелиями. Пришлось «расплачиваться» за прогулку во время пикника – лечиться от боррелиоза.
В чем же дело? Если на нас садится комар, мы чувствуем уколы его тончайшего хоботка, в первые же секунды ощущаем зуд и замечаем покраснение кожи. Однако ротовые органы клеща существенно толще и грубее, чем у комаров или блох. Задача клещей-кровососов, которые питаются достаточно долго (несколько дней), – получить много крови, но при этом избежать защитной реакции со стороны «источника крови». Известно, что в слюне клеща отсутствуют анестезирующие вещества. Так почему же мы не ощущаем момента его присасывания?
Существует и ещё одна странность в поведении клещей в отличие от прочих кровососов: они иногда очень долго ползают по телу, как бы разыскивая подходящую для присасывания точку.
Для разрешения этих вопросов был поставлен эксперимент, в котором в качестве «прокормителя» выступил один из авторов. На одного из экспериментаторов последовательно сажали клещей и давали ползать по нему в течение 15 мин. Другой экспериментатор в это время на листе бумаги зарисовывал движение клеща по телу испытуемого (рис. 14). Среди 24 исследованных таким образом самок большинство ползало по телу в поисках подходящего места для присасывания. Только одна нашла эту точку уже на первой минуте эксперимента и присосалась. Ротовой аппарат клеща был введён в кожу на одну треть длины абсолютно безболезненно. Затем клещ был осторожно извлечён нами из кожи, а на месте присасывания образовалась бесцветная припухлость с отверстием посередине. В своих движениях, как нам удалось выяснить, клещ использует парные пальпы как пару электродов (нечто вроде термопары), которыми он улавливает разницу в сопротивлении кожи прокормителя – величину разности потенциалов. Таким образом, на пальпах располагаются щетинки, ответственные за определение электрического потенциала данной точки кожи.
Рис. 14. Схема поиска места присасывания самками лесного клеща Ixodes ricinus в эксперименте.
1 – самка, двигавшаяся только вверх и быстро нашедшая место (3) для присасывания; 2 – самка, двигавшаяся вверх и вниз, так и не нашедшая за 15 мин места для присасывания.
Таким образом клещ проводит некоторое время (иногда до 2 часов), отыскивая на коже прокормителя наиболее подходящую точку. Эта точка – точка акупунктуры обладает высоким потенциалом (в среднем 170 килоом, измеренных специальным прибором) и нечувствительна для человека.
Процесс происходит так: пальпы, эти два «электрода», попробовали место на теле прокормителя и почувствовали: «Не годится!» – клещ ползёт дальше. Следующая проба места – «Годится», и клещ начинает прикрепляться: словно тонкими пилками – парными хелицерами делать надрез, куда вводит слюну и гипостом для закрепления (рис. 13).
На скорость движения клещей по телу прокормителя влияют многие факторы, но, прежде всего, запахи и, как показали наши исследования, описанные выше, перепад сопротивления биопотенциалов его кожи.
Для проверки гипотезы о влиянии запаха на скорость движения клещей была использована в качестве модели рука экспериментатора. Учёные часто используют себя в качестве «подопытных животных». Клеща пускали двигаться по обнажённой руке от кисти до локтя, расстояние равное 22 см. Посаженные на кисть самки двигались различно, не всегда по прямой, но почти всегда вверх. Величина скорости движения испытуемых индивидуумов колебалась от 9,36 см/мин до 66,6 см/мин. К сожалению, в этом эксперименте при движении самок по руке «прокормителя» мы не смогли исследовать каждого испытуемого клеща на наличие и характер его заражённости клещевыми патогенами, как это имело место в лабораторном эксперименте на клещедроме. Однако наблюдаемая минимальная скорость движения клеща по руке практически не отличалась от скорости движения незаражённых самок на клещедроме (10,1 см/мин), а средняя скорость движения самок по обнажённой руке была в два раза больше – 21,8 см/мин. Всё это свидетельствует о том, что скорость движения клещей исключительно велика. Если не обращать специального внимания, то человек не улавливает «мгновенное» перемещение клеща вверх с земли (или обуви) до 1,5 метров и воспринимается им как «падение с деревьев».
Питание
Процесс питания очень сложный и длительный. После закрепления в коже, как описано выше, начинается сам процесс, который состоит из следующих друг за другом этапов. Первый этап – выделение в ранку слюны, часть которой затвердевает в виде футляра, или как его называют «цементного конуса» (вкл. рис. 8, 1). Благодаря этому клещ прочно закрепляется в коже, что препятствует его отторжению от тела прокормителя.
Второй этап – собственно процесс питания, который заключается в том, что в ранку вводятся уже те фракции слюны, которые и обезболивают процесс питания, и вызывают растворение (лизис) окружающих ранку тканей. Таким способом, возбудители болезней, находящиеся в слюнных железах клеща, со слюной попадают в кровь прокормителя – животного или человека (вкл. рис. 8, 2). Процесс питания происходит подобно работе двухтактного двигателя: порция слюны вводится в ранку, а затем порция крови с разжиженными (лизированными) слюной тканями, окружающими ранку, поступают в кишечник клеща. Параллельно с питанием, в течение всего периода насыщения идет и процесс переваривания поступающей пищи. Вместе со слюной обратно в ранку выводятся из организма клеща вода и соли – результат переваривания крови и тканей хозяина.
Кишечник самки – объёмный желудок и отходящие от него 7 выростов-дивертикул постепенно заполняются продуктами пищеварения, растягиваются и занимают всё пространство тела клеща между внутренними органами. За счёт наружных складчатых покровов и растяжения самого кишечника объём самок значительно увеличивается – до 30 раз (вкл. рис. 2, 4; 5, 3). Самки настолько увеличиваются в размерах, что становятся крупнее другого паразита человека – напитавшейся платяной вши. Есть даже латинское изречение: "In alio peduclum vides, in te ricinum поп vides" («У другого ты видишь вошь, а у себя и клеща не замечаешь!»). Процесс питания и пищеварения личинок и нимф сходен. Продолжительность питания самок – от 5 до 22 суток, в среднем – 6–11. Нимфы и личинки питаются от 2 до 8 суток.
Что касается самцов, то строение их кишечника такое же, как у всех питающихся фаз, несмотря на то, что питание кровью им не требуется. Однако неоднократно отмечали кратковременное присасывание самцов (около 5 мин) и получение ими незначительных порций крови, столь незначительных, что самцы не увеличиваются в размерах подобно самкам.
Основными прокормителями взрослых клещей в природе являются, прежде всего, млекопитающие средних (зайцы, землеройки, грызуны, белки и др.) и крупных (лисы, волки, лоси, олени и т. д.) размеров. Для сельского хозяйства питание клещей на коровах, особенно в сезон массовой активности клещей, представляет серьёзную проблему. Работая на Куршской косе (Калининградская область) мы снимали по несколько сотен клещей с коров, вернувшихся из леса, где они пасутся. Нимфы и личинки встречаются в основном на мелких мышевидных грызунах и птицах-«наземниках» (т. е. питающихся на земле).
Животные-прокормители реагируют на ползающих по их коже клещей, вызывающих беспокойство, и стараются от них освободиться, счистить их. Поэтому клещи присасываются к тем местам, которые не может достать «хозяин»: на морде, около глаз, на ушах. Вот так выглядит голова птицы с питающимися на ней клещами (вкл. рис. 15).
А вот ежи, несмотря на их относительно небольшие размеры, не способны к самоочищению, поэтому прокармливают все фазы развития от личинки до взрослых особей.
Люди на дачных участках очень часто прикармливают ежей, этих симпатичных милых животных. Однако тем самым они своими руками могут создавать условия для размножения клещей вблизи своей дачи. Так одна из наших коллег активно кормила ежиков, которые обитали в малиннике по краям её участка. «Наградой» ей стала леденящая душу сцена: на гладко выстриженной лужайке перед домом стояла коляска с новорождённым младенцем, по щеке которого ползла самка клеща. Учитывая этот и целый ряд других подобных случаев, лучше не устраивать у себя под боком «домашний зоопарк» с ежами.
Поведение клещей вне хозяина
Период жизни вне поиска прокормителя и питания включает много важных жизненных процессов.
Зачем нужны самцы? Имеется ещё один весьма существенный для продолжения рода фактор – встреча полов, ведущая к копуляции и оплодотворению самки. Эта встреча может происходить или на растительности, или на хозяине-прокормителе. С коров, пригоняемых вечером с пастбища, можно было собирать сотни самцов и самок лесных клещей, а среди них находили много копулирующих пар. Однако копулирующие пары этого же вида мы ловили на Куршской косе и в природе на флаг, т. е. с растительности.
Как себя ведут напитавшиеся особи? Когда клещ напитался, он покидает своего «хозяина» для продолжения развития. Однако открепление клеща от прокормителя не безразлично и связано это с выбором определённых условий, необходимых для дельнейшего существования клеща. В лесу клещ покидает хозяина-прокормителя под влиянием запахов растительности, температуры и влажности того места, по которому прокормитель двигается. Напитавшийся клещ не нуждается в основном факторе, которым он руководствовался при прикреплении к прокормителю – в запахе хозяина. Теперь, после насыщения, работают другие факторы – выбор подходящего места для дальнейшего развития. К ним относятся, прежде всего, температура и влажность места. Так, обычно с коров клещи отпадают на пастбищах в траву или на влажную почву, а не в стойле с сухой соломой, где самка обречена на гибель. Чувствительными рецепторами клещи определяют те условия, при которых они смогут продолжить развитие: самки – отложить яйца, личинки и нимфы – перелинять в следующую фазу развития. В этом они руководствуются запахами тех растений, которые произрастают в местах, соответствующих определённым параметрам внешней среды. В регионе северо-запада такими растениями являются заросли кустарников малины, ольхи, черемухи, где часто концентрируются напитавшиеся и готовые к откладке самки. Эти или подобные места благоприятны для откладки яиц и выплода из них личинок.
Попав на поверхность почвы, клещи какое-то время ползают, выбирая «укромный уголок»: под корнями растений, под валежником, в пустотах в подстилке и т. д. Там они находятся в покое, а пищевой комок в кишечнике активно переваривается. В это время идут сложные биохимические процессы, необходимые для подготовки к формированию яиц и их откладки самками. По окончанию яйцекладки самки погибают. Самцы также гибнут в конце сезона активности. Что касается нимф и личинок, то процесс переваривания полученной пищи предшествует подготовке к перестройке всего организма – линьке на следующую фазу развития. Вылинявшие из трёхногих личинок нимфы становятся четырёхногими. После линьки организм нимфы также перестраивается и приобретает все черты взрослого клеща.
Линька – очень сложный и длительный процесс, который возможен только если клещ напитался, получил достаточные питательные запасы. Происходит полная перестройка организма и формирование нового (следующей фазы) в старой прежней оболочке.
При благоприятных условиях лаборатории напитавшиеся на кролике самки откладывали от 1200 до 3500 яиц (вкл. рис. 3). В природе всё развитие клещей от яйца до взрослого организма занимает 3–5 лет в зависимости от географического положения исследуемой популяции и природных условий. Однако такое количество отложенных яиц совсем не означает, что в конце, после многолетнего развития от фазы к фазе выживет хотя бы часть.
Нами был проведён длительный и трудоёмкий эксперимент с лесными клещами, которых можно содержать в лабораторной культуре. В течение двух с половиной лет вели наблюдения за развитием потомства от 11 самок. Сначала самок кормили на кролике в присутствии самцов, которые после копуляции высыхали и погибали. Затем напитавшихся самок помещали поодиночке во влажные пробирки, где они через 7–10 суток откладывали яйца – первая фаза в цикле развития клещей. В этих же пробирках из яиц вылуплялись личинки – вторая фаза. Личинок партиями кормили на лабораторных мышах чистой линии и напитавшихся личинок также помещали во влажные пробирки. В этих условиях личинки линяли на нимф – третья фаза. По мере вылупления из напитавшихся личинок нимф их отсаживали, а затем партиями кормили также на лабораторных мышах чистой линии. Завершающим этапом этой огромной работы было содержание поодиночке напитавшихся нимф во влажных пробирках до их линьки во взрослых самцов или самок. Так мы получили дочернее поколение от самок, собранных в природе.
В течение всего эксперимента все пробирки с клещами различных фаз находились в идеальных (по сравнению с природными) лабораторных условиях: во влажных пробирках и при оптимальных температурном, влажностном и световом режимах. Тем не менее, только 43,3 % от числа отложенных самками яиц достигли взрослого состояния. Это очень высокий процент, если учесть, что у всех этих особей не было зимовок, сезонных перепадов температур и влажности, врагов и болезней, климатических и погодных колебаний, недостатка прокормителей и т. д. В природе все эти условия отсутствуют, что приводит к значительной смертности клещей от фазы к фазе, начиная с яиц, которые могут высохнуть, быть съеденными муравьями или другими хищниками.
Враги и паразиты