Kleszcze z rodziny Ixodidae, podobnie jak wszystkie stawonogi, nie są w stanie samodzielnie utrzymywać stałej temperatury ciała. Głównym regulatorem wszystkich procesów życiowych, w tym tempa wzrostu i rozwoju, jest temperatura.
Badanie biotopów i wyraźnych naturalnych lokalizacji w miejscach, gdzie zimują kleszcze, pozwoliło poznać warunki życia pasożytów w niskich temperaturach. Należy przy tym zaznaczyć, że optymalne czynniki higrotermiczne dla bytowania pasożyta występują w szerokościach tropikalnych. Dzięki intensywności procesów fizjologicznych w takich warunkach długość życia kleszczy nie przekracza tam jednego roku.
Na terytorium Federacji Rosyjskiej i państw sąsiednich cykl życiowy kleszcza przebiega w kilku stadiach i trwa od 2 do 6 lat, w zależności od szerokości geograficznej i strefy klimatycznej. Taki długi okres życia wymaga istnienia specjalnego ewolucyjnego mechanizmu ochronnego – rodzaju hibernacji, która pozwala zachować zdolność do funkcjonowania podczas sezonowych zmian klimatu.
Gdy nastają niekorzystne warunki klimatyczne, pasożyty przechodzą w szczególny stan – diapauzę morfogenetyczną, która pomaga im bezpiecznie przetrwać zimę.
Wiosną, po zakończeniu okresu chłodów, kleszcze Ixodidae budzą się i aktywują procesy życiowe. W średnich szerokościach geograficznych aktywacja osobników dorosłych i ich stadiów pośrednich następuje przy temperaturze +3…+5 stopni Celsjusza.
Ważne informacje
Pojedyncze dorosłe osobniki, głodne larwy i nimfy są w stanie rozpocząć proces aktywacji po hibernacji w temperaturze od -1,5°C. Największą aktywność pasożytów wczesną wiosną obserwuje się w miejscach pierwszych odwilży i na otwartych wzniesieniach ogrzewanych promieniami słonecznymi.
Na wszystkich stadiach życiowych kleszcze z rodziny Ixodidae są w stanie wprowadzić swój organizm w stan diapauzy po osiągnięciu określonego średniego dobowego poziomu temperatury. Sygnałem do hibernacji jest nie tylko spadek średniej temperatury, ale także długość dnia oraz zmiana wilgotności względnej powietrza.
W centralnej Rosji szczyt sezonowej aktywności pasożytów kończy się pod koniec października, a już na początku listopada większość populacji kleszczy przechodzi w stan hibernacji.
Głodne osobniki wszystkich faz rozwojowych, w przeciwieństwie do tych, które się nasyciły, są bardziej odporne na niskie temperatury. Natomiast nieodwracalne procesy związane z metamorfozą i linieniem po odżywieniu się krwią w większości przypadków obniżają odporność pasożytów na zimno.
Samice, które nasyciły się w przededniu zimy, nie mogą kontrolować aktywacji procesów reprodukcyjnych i w każdym przypadku wydadzą potomstwo, ale jaja nie mają wystarczającej odporności na zimno, dlatego większość z nich ginie już w temperaturze około zera.
Uwaga
Po 30 dniach w temperaturze -2 stopni Celsjusza składanie jaj przez samicę kleszcza Ixodidae ginie w 99%.
Osobniki, które weszły w stan diapauzy morfogenetycznej, pozostają w stanie odrętwienia do momentu nastania okresu pewnego topnienia śniegu i przejścia średniej dobowej temperatury w strefę dodatnią.
Terminy przebudzenia i wiosennej aktywacji pasożyta w dużej mierze zależą od warunków pogodowych i nagrzania gleby. Pod koniec marca — na początku kwietnia w centralnej Rosji rejestruje się pierwsze ukąszenia pasożytów.
Optymalne warunki do zimowania kleszczy Ixodidae
Głównymi czynnikami naturalnymi skłaniającymi kleszcze do poszukiwania miejsc zimowania są temperatura otoczenia i długość dnia. Fotoperiodyzm, charakterystyczny dla wielu stawonogów, pozwala właściwie ocenić czas nadejścia niekorzystnych temperatur i znaleźć miejsce do zimowania w odpowiednim momencie.
Wybór miejsc zimowania przez kleszcze iksodowe jest w dużej mierze uwarunkowany cechami fizjologicznymi i odpornością na zimno. Mimo że pasożyt jest w stanie wytrzymać krótkotrwałe przebywanie w temperaturze do -25°C, optymalne warunki do zimowania znajdują się w strefie temperatur bliskich zeru.
Podczas długotrwałego przebywania w strefie niskich temperatur w organizmie pasożyta tworzą się kryształki lodu, co prowadzi do jego śmierci.
To ciekawe
Przetrwanie kleszczy w warunkach środkowej strefy Rosji i bardziej północnych szerokości geograficznych jest możliwe tylko przy występowaniu stabilnej pokrywy śnieżnej. Przy grubości pokrywy śnieżnej wynoszącej 25-30 cm temperatura przy powierzchni gleby nie spada poniżej -6 stopni nawet podczas trzydziestostopniowych mrozów. Jeśli grubość pokrywy śnieżnej osiągnie 75 cm, temperatura przy powierzchni gleby wynosi średnio -1°C.
Kleszcze zawsze wybierają na zimowanie miejsca, w których ryzyko wywiania śniegu przez wiatr jest zminimalizowane. Takimi miejscami są skraje lasów z niskimi krzewami, małe polany leśne z gęstą roślinnością lub nieprzewiewane suche niziny o pagórkowatej rzeźbie terenu, pokryte młodnikiem drzew liściastych.
Podczas przygotowań do hibernacji pasożyty wybierają obszary terenu, gdzie skład gatunkowy drzew i krzewów tworzy grubą ściółkę leśną. Luźna warstwa ściółki leśnej, nawilżona jesiennymi deszczami, stanowi pożywkę dla bakterii tlenowych i grzybów. W procesie rozkładu i gnicia resztki roślinności wydzielają pewną ilość energii cieplnej, zapewniając tym samym optymalne warunki do zimowania kleszczy leśnych.
Najbardziej komfortowe warunki do zimowania wszystkich stadiów rozwojowych kleszczy iksodowych zapewnia ściółka leśna utworzona przez młode nasadzenia drzew liściastych, takich jak osika, brzoza, jarzębina, olsza, wierzba. Gruba i luźna ściółka utworzona przez te rośliny ma doskonałe właściwości termoizolacyjne, utrzymuje wilgotność i nie stanowi przeszkody dla dostępu tlenu.
W starych lasach iglastych ściółka leśna nie jest tak atrakcyjna dla zimujących osobników ze względu na dużą gęstość i słabą przepuszczalność powietrza. Ponadto opadłe igły zawierają pozostałości fitoncydów i żywic, których zapachu kleszcze starają się unikać. W starodrzewach iglastych środkowej strefy znaczna część śniegu zatrzymuje się w górnej warstwie na zwartych koronach, dlatego na glebie tworzy się niewystarczająco gruba warstwa śniegu. To również może być przyczyną śmierci pasożytów zimą.
Przy wyborze miejsc zimowania kleszcze unikają twardych gruntów z odsłoniętymi skałami, a także terenów bagiennych, mchu torfowca oraz przesuszonych obszarów z przewagą gleb piaszczystych.
Uwaga
Wiele kleszczy zimuje w norach małych gryzoni. W niektórych przypadkach pasożyty te nie zapadają nawet w diapauzę, ale kontynuują aktywny tryb życia. Nawet po nadejściu wiosny nie znikają i nie szukają nowych żywicieli, lecz nadal pasożytują na tych samych małych kręgowcach. Podobne zjawisko występuje w regionach stepowych z mało śnieżnymi zimami.
Czynniki naturalne negatywnie wpływające na przeżywalność pasożytów w okresie zimowym
Najczęstszą przyczyną śmiertelności populacji kleszczy leśnych są wczesne przymrozki listopadowe, gdy pokrywa śnieżna jest minimalna lub całkowicie jej brak.
Uwaga
Zimy bez śniegu zmniejszają liczebność osobników kleszczy w ognisku naturalnym o 60-70%. Odbudowa populacji do poprzedniego poziomu wymaga 2-3 lat (przy sprzyjających warunkach klimatycznych).
Łąki pokryte niską roślinnością trawiastą nie zapewniają wystarczającej izolacji termicznej miejsc zimowania kleszczy, dlatego pastwiskowe iksodidy wraz z nadejściem chłodów wnikają głęboko w szczeliny gleby i nory gryzoni.
Nadmierna wilgotność gleby znacznie pogarsza właściwości izolacyjne siedlisk kleszczy. Silne jesienne ulewy, po których następują przymrozki, często prowadzą do wychłodzenia i śmierci pasożytów.
Jednak największym naturalnym zagrożeniem dla zimowania pasożytów są odwilże z całkowitym topnieniem śniegu i następującymi po nich mrozami. Takie zjawiska powodują znaczne zmniejszenie grubości pokrywy śnieżnej i zamarzanie gleby na dużą głębokość.
Charakterystyka zimowania kleszczy na różnych etapach życia
Życie kleszczy iksodidowych jest determinowane cyklicznością. Każda faza życiowa ma swój własny typ zachowania, okres aktywności i sposób polowania. Larwy, nimfy i dorosłe osobniki mają własne, charakterystyczne powiązania pokarmowe. Ta cecha biologiczna pozwala na gęstsze pokrycie obszaru występowania i bardziej racjonalne wykorzystanie zasobów pokarmowych.
W zdecydowanej większości przypadków wszystkie fazy życiowe kleszczy iksodidowych przechodzą etap zimowania. Wyjątkiem są populacje o jednorocznym cyklu rozwojowym w szerokościach tropikalnych i subtropikalnych z ciepłymi zimami.
Największą odporność na zimno wykazują głodne samice. Długotrwałe przebywanie w temperaturze -2°C praktycznie nie wpływa na ich funkcje życiowe.
Najbardziej wrażliwą fazą istnienia pasożyta jest nasycona larwa. Jej śmierć następuje po 3-5 dobach w temperaturze 7-10 stopni poniżej zera.
Głodne larwy i nasycone nimfy są nieco bardziej odporne na ujemne temperatury.
Uwaga
W przypadku zdmuchnięcia pokrywy śnieżnej przez silne wiatry na obszarze, gdzie zimują kleszcze, w pierwszej kolejności dochodzi do masowej śmierci larw i nimf.
Zimowa aktywność kleszczy leśnych w różnych strefach klimatycznych
Odporność na zimno kleszczy zapalenia mózgu zależy od strefy klimatycznej stałego siedliska populacji. W szerokościach północnych pasożyty są najlepiej przystosowane do niskich temperatur.
Na terytorium Rosji najbardziej na północ wysuniętym siedliskiem kleszczy jest wybrzeże Morza Barentsa. Populacje kleszczy żyjące w tym surowym regionie zimują na ptasich targowiskach, w materiale budowlanym gniazd morskich ptaków i wnikają głęboko w szczeliny skalne.
Surowe warunki siedliskowe często powodują przedłużenie życia kleszczy i wydłużenie czasu trwania każdej fazy. Nierzadko zdarza się, że pasożyty przez całe lato nie znajdują pożywienia i ponownie zapadają w sen zimowy.
Populacje kleszczy na Syberii mają charakter ogniskowy. Przeżywalność iksoidów zależy tu od trwałości pokrywy śnieżnej i wystarczającej izolacji termicznej ściółki leśnej. W strefie tajgi pasożyty wybierają na zimowanie obszary z mieszaną roślinnością lub zarośnięte zręby, unikają starych suchych borów sosnowych i otwartych łąk.
W środkowej Rosji ulubionym miejscem zimowania kleszczy iksoidowych są obszary z wtórnymi nasadzeniami leśnymi, łąki zarośnięte osiką oraz skraje lasu z gęstymi krzewami.
Na południu naszego kraju pasożyty zapadają w sen zimowy na stosunkowo krótki czas. W regionach, gdzie nie ma stabilnej pokrywy śnieżnej, ale możliwe są przymrozki, kleszcze na zimę przedostają się do nor małych kręgowców lub podziemnych pustek.
W strefie stepowej i półpustynnej kleszcze występują głównie tylko w dolinach rzek lub na obszarach o stosunkowo gęstej roślinności. Zarośnięte krzewami i trzciną brzegi rzek służą nie tylko jako dogodna pozycja do polowania z zasadzki, ale także jako dobre miejsce do zimowania.
Jakie zagrożenie dla ludzi i zwierząt stanowią zimujące pasożyty
Mimo że kleszcze zapalenia mózgu nie są aktywne zimą i znajdują się w stanie diapauzy, nadal mogą stanowić zagrożenie dla ludzi i zwierząt domowych.
Ukąszenie kleszcza zimą nie jest rzadkością, zwłaszcza na obszarach wiejskich, gdzie mieszkańcy przygotowują siano do karmienia zwierząt domowych. Ponadto często wraz z sianem do pokarmu zwierząt trafiają pasożyty.
W rzadkich przypadkach zakażenie kleszczowym zapaleniem mózgu jest możliwe po spożyciu surowego mleka kóz lub krów, do którego układu pokarmowego przedostały się patogeny tej groźnej choroby wraz z nosicielem.
Kleszcze mogą przedostawać się do budynków gospodarczych wraz z opadłymi liśćmi, które są zbierane na ściółkę dla zwierząt domowych. W ciepłych szopach, w których żyje inwentarz, kleszcze mogą aktywować się w środku zimy i rozpocząć poszukiwanie ofiary. W takim przypadku istnieje zagrożenie ukąszenia zarówno zwierząt, jak i człowieka opiekującego się zwierzętami.
We wszystkich przypadkach aktywacja kleszczy podczas zimowania następuje tylko wtedy, gdy zostaną one fizycznie przeniesione do ciepłego pomieszczenia.
Uwaga
Prawdopodobieństwo, że z choinką z lasu do mieszkania zostanie wniesiony kleszcz encephalitowy, jest znikomo małe. Kleszcze nie żyją i prawie nigdy nie polują na świerkach – wykorzystują wysoką trawę i krzewy do czyhania na ofiarę. Kleszcze często zimują w szczelinach lub dziuplach dużych i grubych drzew, ale młode iglaste drzewka nie zapewniają pasożytom bezpiecznego schronienia w okresie zimowym.
Podsumowując, warto zauważyć, że kleszcze Ixodes przez miliony lat swojej ewolucji wykształciły bardzo niezawodny mechanizm przetrwania w ujemnych temperaturach. Zdolność pasożytów do przewidywania nadejścia chłodów i skutecznego znajdowania schronienia pozwala im przetrwać nawet najcięższe zimy.
Interesujące fakty o życiu kleszczy Ixodes
Test wytrzymałości kleszczy pod wpływem różnych czynników
