ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: И.В. Пак, доктор биологических

1
2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт биологии
Кафедра экологии и генетики
О.Н. Жигилева
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПАРАЗИТОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для аспирантов, обучающихся по направлению подготовки
06.06.01 Биологические науки (Экология (биология)
(уровень подготовки кадров высшей квалификации), очной и заочной форм обучения
Тюменский государственный университет
2014
3
Жигилева Оксана Николаевна. Экологическая паразитология. Учебно-методический
комплекс. Рабочая программа для аспирантов, обучающихся по направлению подготовки
06.06.01 Биологические науки (Экология (биология) (уровень подготовки кадров высшей
квалификации), очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2014, 12 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ОПОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:
Экологическая
паразитология
[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://www.umk3plus.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой экологии и генетики. Утверждено
проректором по научной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: И.В. Пак, доктор биологических наук, профессор.
© Тюменский государственный университет, 2014.
© О.Н. Жигилева, 2014.
4
1. Пояснительная записка.
1.1. Цели и задачи дисциплины
Курс раскрывает экологические основы паразитологии и способствует
формированию понятия о паразитизме как эволюционно сложившемся механизме
стабилизации экосистем. Целью курса является ознакомление с экологической
концепцией паразитизма, которая оказывается наиболее продуктивной в решении многих
теоретических проблем биологии и практических проблем сельского хозяйства и
здравоохранения, связанных с паразитами. В задачи курса входит формирование
представления о паразитизме, как закономерном явлении в эволюции биосферы и понятия
о паразитах как обязательных компонентах экосистем, выполняющих в них
регулирующую функцию. Особое внимание в программе спецкурса уделяется
рассмотрению специфики взаимоотношений паразита с живой средой - организмом
хозяина. Рассматриваются также особенности популяций паразитов и их влияние на
динамику популяций хозяев. Подробно рассматриваются структура и функции
паразитарных систем, их виды и устойчивость. Один раздел в программе курса посвящен
проблемам, связанным с антропогенным влиянием на паразитарные системы.
Учебно-методический комплекс «Экологическая паразитология» соответствует
паспорту специальности 03.02.08 «Экология» (биология)».
1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Экологическая паразитология» относится к циклу Б1.В.ДВ.
дисциплины по выбору. Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с
дисциплинами бакалавриата и магистратуры: Б.3. Профессионального цикла: базовой
(общепрофессиональной) частью: зоология, микробиология, вирусология, цитология,
гистология, анатомия и физиология человека и животных, иммунология, экология и
рациональное природопользование. Для успешного освоения дисциплины необходимы
базовые знания по зоологии, микробиологии, вирусологии, цитологии, гистологии,
физиологии человека и животных, биохимии, иммунологии.
Таблица 1
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Популяционная
экология
Экология
микроорганизмов
Темы дисциплины необходимые для
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1 2
3 4 5 6
7
8
9 10 11
+ +
+
+
+
+
изучения
12
13
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими
компетенциями:
- знает и использует основные теории, концепции и принципы в области экологической
деятельности, способен к системному мышлению, демонстрирует знание истории и
методологии
биологических
наук,
расширяющие
общепрофессиональную,
фундаментальную подготовку (ПК 14).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине:
Знать: теоретические основы экологической паразитологии, сущность паразитизма,
особенности взаимоотношений паразитов и хозяев на организменном, популяционном
5
уровнях, основные положения теории саморегуляции паразитарных систем и учения о
природной очаговости трансмиссивных болезней, проблемы, связанные с антропогенным
влиянием на паразитарные системы, причины и следствия паразитарного загрязнения
Уметь: рассчитывать паразитологические параметры, анализировать паразитологическую
ситуацию
Владеть: методами паразитологического исследования разных групп позвоночных
животных, приготовления препаратов паразитических организмов
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 3. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа, из них 50 часов, выделенных на
самостоятельную работу.
3. Тематический план.
Лекции
5
1
4
5
7
1
1
4
6
6.
Экологическая паразитология как
наука
Сущность паразитизма
Паразитизм как биологическое
явление
Методы гельминтологического
вскрытия позвоночных животных на
примере мелких млекопитающих
Приготовление постоянных
препаратов гельминтов
Аутэкологическая паразитология
6
2
4
7.
Гостальная специфичность
5
1
4
Популяционная паразитология
Использование ихтиопаразитологических данных в оценке
экологического состояния водоема
10. Учение о паразитарных системах
8
4
2
6
2
5
1
4
11. Учение о природной очаговости
трансмиссивных болезней
12. Значение антропогенного фактора в
изменении паразитарных систем
13. Проведение ветеринарно-санитарной
6
2
4
5
1
4
1.
2.
3.
4.
5.
8.
9.
4
2
2
4
2
2
8
2
4
4
2
4
4
2
Формы контроля
Всего часов
Тема
Самостоятел
ьная работа
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
Семинарские
(практические) занятия
№
Из них в
интерактивной форме
Таблица 2
Устный
опрос
Эссе
Устный
опрос
Защита
практическ
ой работы
Устный
опрос
Устный
опрос
Устный
опрос
Реферат
Защита
практическ
ой работы
Устный
опрос
Устный
опрос
Устный
опрос
Защита
6
экспертизы на территориях
природных очагов инвазий на
примере дифиллоботриоза,
описторхоза и анизакидоза
Итого:
Из них часов в интерактивной форме
практическ
ой работы
72
12
4
10
50
8
12
Зачет
4.Содержание дисциплины.
1. Экологическая паразитология как наука
Становление, объект, предмет и разделы экологической паразитологии. Место
паразитологии в комплексе других наук. Вклад отечественных и зарубежных ученых в
развитие экологической паразитологии.
2. Сущность паразитизма
Понятия “паразит” и “паразитизм”. Трудности в определении основного критерия
паразитизма.
Концепции
паразитизма:
экологическая,
метаболическая,
патофизиологическая
и
эволюционно-генетическая.
Аксиомы
паразитологии.
Распространение паразитов в природе. Разнообразие паразитов, виды паразитизма.
3. Паразитизм как биологическое явление
Происхождение паразитизма и закономерности распределения паразитов по
филогенетическому дереву. Роль паразитов в качественной стабилизации экосистем и
количественной регуляции популяций хозяев. Эволюционная роль паразитизма. Понятие
симбиогенеза. Коэволюция и ее закономерности. Генетическое значение паразитов:
гипотеза Холдейна и гипотеза Хамилтона.
6. Аутэкологическая паразитология
Аутэкологические проблемы паразитологии. Концепция “организм хозяина специфическая среда жизни паразитов”. Зависимость паразита от обмена веществ хозяина.
Адаптации к паразитическому образу жизни. Особенности живых организмов как среды
обитания паразитов: способность к росту и размножению, реагированию, эволюции,
адаптации, подвижности.
Дискретность среды обитания паразитов в пространстве и ограниченность ее во
времени. Хозяева как острова. Способы расселения паразитов и их приспособления к
поиску хозяев. Фазность развития паразитов и адаптации паразитов к смене сред
обитания.
Разнообразие среды обитания паразитов. Понятие о многомерности среды и порядке
среды. Опосредование хозяином внешних воздействий.
Неоднородность среды обитания паразитов. Экологическая специализация паразитов
внутри организма хозяина. Хоминг.
Повреждающее действие среды. Адаптации паразитов к избеганию защитных
механизмов хозяина.
Изменение экологической ниши под влиянием паразитов. Две категории паразитов:
некротрофы и биотрофы. Реакции хозяина на заражение: летальная, иммунная,
морфогенетическая, поведенческая, снижение скорости роста, выживаемости и
конкурентоспособности, паразитарная кастрация.
7. Гостальная специфичность
Понятия специализация, специфичность, гостальность. Виды специфичности.
Факторы специфичности. Иммунологическая толерантность как основа специфичности
7
паразитов. Практическое значение специфичности. Нарушение специфичности и его
значение.
8. Популяционная паразитология
Понятия популяция, микропопуляция, гемипопуляция у паразитов. Границы
паразитарных популяций. Факторы, определяющие распространение паразитов в
популяции хозяев: пол, возраст, характер питания, поведение и передвижения хозяина.
Агрегированное распределение паразитов в популяции хозяев и его причины. Индексы,
применяемые при количественном изучении популяций паразитов.
Взаимоотношения между паразитами: внутривидовая конкуренция и эффекты
скучивания, межвидовая конкуренция, хищничество, гиперпаразитизм и аллобиофория.
Проблема смешанных инвазий.
Регуляция популяций паразитов. Описание популяционной динамики паразитов.
Эпидемический (эпизоотический, эпифитотический) процесс, его фазность.
10. Учение о паразитарных системах
Понятие паразитарной системы, экопаразитарной системы, паразитоценоза.
Структура и функции паразитарных систем. Виды паразитарных систем. Условия
эволюционного становления паразитарных систем. Свойства паразитарных систем,
устойчивость паразитарных систем. Концепция саморегуляции паразитарных систем.
11. Учение о природной очаговости трансмиссивных болезней
Теоретические и практические предпосылки возникновения учения. Формулировка
Павловским Е.Н. основных положений учения о природной очаговости трансмиссивных
болезней. Природные очаги как системы. Значение антропогенного фактора в
трансформации природных очагов. Меры по оздоровлению очагов. Антропургические
очаги
12. Значение антропогенного фактора в изменении паразитарных систем
Особенности человека как биологического хозяина паразитов. Явление обмена
паразитофаунами.
Антропогенное преобразование природных паразитарных систем: изменение
паразитофауны при одомашнивании и акклиматизации животных и растений.
Паразитарное загрязнение: понятие, причины, следствия. Паразитарная экспрессия,
сукцессия, экспансия.
13. Проведение ветеринарно-санитарной экспертизы на территориях
природных очагов инвазий на примере дифиллоботриоза, описторхоза и анизакидоза.
5. Планы практических занятий.
Тема 4. Методы гельминтологического вскрытия позвоночных животных на примере
мелких млекопитающих
Практическая работа: «Методы гельминтологического вскрытия позвоночных
животных на примере мелких млекопитающих».
Объект исследования: паразиты мелких млекопитающих.
Реактивы: дистиллированная вода, спирт 70%, жидкость Барбагалло,
физиологический раствор.
Используемое оборудование: маленькие ножницы, скальпель, чашки Петри,
фильтровальная бумага, салфетка, пенициллинки, простой карандаш, ленейка,
препаровальная игла, предметное и покровное стекло, микроскоп, бинокуляр.
Тема. 5. Приготовление постоянных препаратов гельминтов
Практическая работа: «Приготовление постоянных препаратов гельминтов».
Объект исследования: цестода.
8
Реактивы: гематоксилин Эрлиха, железоаммонийные квасцы, дистиллированная
вода, спирт 70%, 80% и 90%, гвоздичное масло, канадский бальзам.
Используемое оборудование: препаровальная игла, предметное и покровное стекло,
чашки Петри
Тема 9. Использование ихтиопаразитологических данных в оценке экологического
благополучия водоема
Практическая работа: «Использование ихтиопаразитологических данных в оценке
экологического благополучия водоема».
Объект исследования: паразиты рыб.
Реактивы: дистиллированная вода, спирт 70%, жидкость Барбагалло,
физиологический раствор.
Используемое оборудование: маленькие ножницы, скальпель, чашки Петри,
фильтровальная бумага, салфетка, пенициллинки, простой карандаш, ленейка,
препаровальная игла, предметное и покровное стекло, микроскоп, бинокуляр.
Тема 13. Проведение ветеринарно-санитарной экспертизы на территориях
природных очагов инвазий на примере дифиллоботриоза, описторхоза и анизакидоза
Практические работы: «Проведение ветеринарно-санитарной экспертизы на
территориях природных очагов инвазий на примере дифиллоботриоза, описторхоза и
анизакидоза».
Объект исследования: паразиты рыб.
Реактивы: дистиллированная вода, спирт 70%, жидкость Барбагалло,
физиологический раствор.
Используемое оборудование: маленькие ножницы, скальпель, чашки Петри,
фильтровальная бумага, салфетка, пенициллинновые флакончики, простой карандаш,
ленейка, препаровальная игла, предметное и покровное стекло, микроскоп, бинокуляр.
6. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы
аспирантов.
Таблица 3
№
Модули и темы
1. Экологическая
паразитология как наука
2. Сущность паразитизма
3. Паразитизм как
биологическое явление
4. Методы
гельминтологического
вскрытия позвоночных
животных на примере
мелких млекопитающих
5. Приготовление
постоянных препаратов
гельминтов
Виды СРС
Объем
часов
Изучение
отдельных тем
(собеседование).
Изучение
отдельных тем
(собеседование).
Написание эссе
4
Выполнение
практической
работы
2
Выполнение
практической
работы
2
4
6
9
6. Аутэкологическая
паразитология
Изучение
отдельных тем
(собеседование).
7. Гостальная
Изучение
специфичность
отдельных тем
(собеседование).
8. Популяционная
Выполнение
паразитология
индивидуальных
заданий
(рефератов).
9. Использование
Выполнение
ихтиопаразитологических практической
данных в оценке
работы
экологического
состояния водоема
10. Учение о
Изучение
паразитарных системах
отдельных тем
(собеседование).
11. Учение о природной
Изучение
очаговости
отдельных тем
трансмиссивных
(собеседование).
болезней
12. Значение
Выполнение
антропогенного фактора
практической
в изменении
работы
паразитарных систем
13. Проведение
Выполнение
ветеринарно-санитарной практической
экспертизы на
работы
территориях природных
очагов инвазий на
примере
дифиллоботриоза,
описторхоза и
анизакидоза
Итого:
4
4
6
2
4
4
4
4
50
7. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки
знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы
формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы
1.
2.
3.
4.
5.
Контрольные вопросы к зачету.
История развития представлений о паразитизме как экологическом явлении.
Специфика предмета, объектов и методов экологической паразитологии.
Трудности формулировки определения паразитизма. Концепции паразитизма:
экологическая,
патофизиологическая,
метаболическая,
биоценотическая,
эволюционно-генетическая.
Типы и виды регуляции численности популяций, особенности регуляции численности
популяций хозяев паразитами.
Эволюционно-генетическая роль паразитизма.
10
6. Паразитарные популяции и различные взгляды на классификацию популяционной
структуры у паразитов (Беклемишев, 1959, 1961; Bush e.a., 1997; Пугачев, 1999;
Балашов, 2000).
7. Внутрипопуляционные взаимоотношения у паразитов, их роль в саморегуляции
паразитарных популяций.
8. Межвидовые взаимоотношения паразитов, их использование в управлении
численностью паразитов.
9. Организация биоценотических паразитарных систем, их функции.
10. Динамичность и устойчивость паразитарных систем.
11. Способность паразитарных систем к саморегуляции.
12. Паразиты как биоиндикаторы состояния экосистем.
13. Антропогенная трансформация очагов, ее последствия.
14. Паразитарное загрязнение как один из видов биологических загрязнений, его
масштабы.
Тема 3. Паразитизм как биологическое явление.
Тема для эссе: На основе анализа литературных источников сформулируйте свое
определение паразитизма. Обоснуйте выбор критериев. К какой концепции паразитизма
относится это определение?
Тема 8. Популяционная паразитология.
Темы рефератов:
1. Человек и проблема новых инфекций и инвазий.
2. Роль паразитов в регуляции численности популяций человека.
3. Паразитарное загрязнение: проблема СПИДа.
4. Биологические особенности паразитарных систем вируса гриппа.
5. Паразиты как онкогены.
6. Проблема смешанных инвазий (инфекций).
7. Концепция паразитоценоза.
8. Вирусы как паразиты генетического уровня, гипотезы их происхождения.
9. Особенности растительного паразитизма.
10. Биологические и биотехнологические методы управления популяциями паразитов.
11. Изменчивость и особенности популяционной структуры у микропаразитов.
12. Современная ситуация по социально значимым паразитозам в Тюменской области.
13. Прошлое, настоящее и будущее гельминтозов человека.
14. География основных природных очагов антропозоонозов в России.
15. Паразиты как индикаторы состояния окружающей среды.
Вопросы для собеседования при защите практических работ:
Тема 4. Сравнить экологическую обстановку ключевых участков с разной антропогенной
нагрузкой на основе расчетных данных о зараженности грызунов гельминтами.
Тема 9. Дать заключение о ветеринарно-санитарном благополучии водоема на примере
паразитологической экспертизы рыб семейства Карповых в реке Тура Тюменской
области.
Тема 13. Проанализировать эпидемиологическую ситуацию паразитарного заболевания
человека в условиях Крайнего Севера Тюменской области (на примере дифиллоботриоза,
описторхоза и анизакидоза).
8. Образовательные технологии.
Мультимедийные средства обучения (компьютерные презентации по всем темам,
видеофильмы ВВС «Паразиты»), проблемные и исследовательские методы при написании
11
рефератов, встречи с сотрудниками Института проблем освоения Севера, мастер-классы
специалистов.
Интерактивные формы: заслушивание и обсуждение докладов и презентаций по
реферативным работам в форме конференции; разбор конкретных ситуаций по теме эссе;
просмотр и групповое обсуждение фильмов «Польза и вред паразитизма» (Тема №2),
«Человек как биологический хозяин паразитов» (Тема №12).
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
9.1. Основная литература:
1.Степановских, А. С. Биологическая экология: теория и практика/ А. С.
Степановских. Москва: ЮНИТИ, 2009. 791 с. (Гриф «Рекомендовано методсоветом по
направлению»)
2.Макаров В.В., Святковский А.В., Кузьмин В.А., Сухарев О.И. Эпизоотологический
метод исследования. 1-е изд. Издательство: Лань, 2009. 224 с. (Гриф)
9.2. Дополнительная литература:
1.Беэр С.А. Биология возбудителя описторхоза. М.: Товарищество научных изданий
КМК, 2005. 336 с.
2.Беэр, С. А. Биология возбудителей шистосомозов / С. А. Беэр. М.: Товарищество
научных изданий КМК, 2011. 199 с.
3.Балашов Ю.С. Термины и понятия, используемые при изучении популяций и
сообществ паразитов // Паразитология, 2000. Т. 34, № 5. С. 361-369.
4.Краснощеков Г.П. Паразитизм: критерии и экологический статус // Успехи
современной биологии, 2000. Т. 120, № 3. С. 253-264.
5.Русинек О.Г. Паразиты рыб озера Байкал (фауна. Сообщества, зоогеография,
история формирования). Иркутск: РАН СО. 2007. 571 с.
6.Румянцев Е.А. Паразиты рыб в озерах Европейского Севера (фауна, экология,
эволюция). Петрозаводск: изд-во ПетрГУ. 2007. 252 с.
7.Резникова Ж.В. Популяции и виды на весах войны и мира: Уч. пособие. Ч. 3.
Этологические и эволюционные аспекты межвидовых отношений животных
(конкуренция, паразитизм, симбиоз). М.: Логос, 2001. 272 с. (Гриф)
8.Ройтман В.А., Беэр С.А. Паразитизм как форма симбиотических отношений. Издво КМК. 2008. 310 с.
9.Теоретические и прикладные проблемы паразитологии/ Ин-т паразитологии РАН;
отв. ред. С. А. Беэр. М.: Наука, 2002. 335 с.
10.Степанова, Т.Ф. Подходы к совершенствованию системы надзора и управления
эпидемическим процессом паразитарных заболеваний: монография / Т.Ф. Степанова, А.С.
Корначев; ТНИИКИП. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2012. 148 с. Режим доступа:
http://www.izdatelstvo.utmn.ru/catalog.php?section=show_book&page=00000450
11.Степанова, Т.Ф. Особенности описторхоза у коренного и пришлого населения
Сибирского Севера/ Т. Ф. Степанова. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2001. 100 с.
9.3. Интернет-ресурсы:
1.Эпизоотологический метод исследования: учебное пособие / В.В. Макаров [и др.].
Санкт-Петербург: Лань, 2009. 224 с. (Гриф) [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=249
2.Лутфуллин М.Х., Латыпов Д.Г, Корнишина М.Д. Ветеринарная гельминтология.
Издательство: Лань, 2011. 304 с. (Гриф) [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=657
3.Мишанин Ю.Ф. Ихтиопатология и ветеринарно-санитарная экспертиза рыбы.
Издательство: Лань, 2012. 560 с. (Гриф) [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=4308
12
10. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного
обеспечения и информационных справочных систем.
Специализированное программное обеспечение для расчета паразитологических
параметров популяций животных и анализа эколого-паразитологической ситуации:
Quantitative
Parasitology
(QP)
[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://bio.univet.hu/qp/qp.htm, свободный.
EcoSim
[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://www.garyentsminger.com/ecosim/index.htm, свободный.
11. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
Дисциплина обеспечена компьютерными презентациями, составленными автором,
видеофильмами (ВВС «Паразиты»). На факультете имеется для проведения занятий 3
мультимедийные аудитории, есть специализированные лаборатории: центр микроскопии
(№ 408), оснащенный фазово-контрастным микроскопом Axioimager А1; лаборатории для
паразитологических исследований с расходными материалами (№111), компьютерный
класс.
12. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины.
Вопросы для самоконтроля по темам, списки дополнительной литературы для
углубленного изучения, глоссарий можно найти в учебном пособии Жигилевой О.Н.
Экологическая паразитология. Учебное пособие. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2007. 150 с.