Що таке симбіоз, його види та значення для еволюції тварин і рослин

У 1877 році, Альберт Бернхард Франк використовував термін «симбіоз», який раніше використовувався для позначення людей, що живуть разом в співтоваристві, для опису взаємних відносин в лишайниках. Визначення варіювалося серед вчених на користь того, що воно повинно стосуватися тільки постійної взаємності, в той час, як інші вчені вважали, застосовувати визначення до будь-якого типу стійкого біологічного взаємодії.

Після 130 років дебатів сучасні підручники з біології та екології використовують більш широке визначення, в якому симбіоз означає всі види взаємодій.

Деякі вчені стверджують, що симбіоз є головною рушійною силою еволюції. Вони вважають, що дарвиновское поняття еволюції, конкурентний, є неповним. А також вони і стверджують, що еволюція заснована на співробітництві, взаємодії і взаємної залежності між організмами.

Що таке симбіоз

Симбіоз – це будь-який тип тісного і довгострокового біологічного взаємодії між різними біологічними організмами, будь то взаємним, комменсалістіческім або паразитичним взаємодією. Організми, які беруть участь в симбіозі, можуть бути одного або різних видів.

Симбіоз може бути обов’язковим, тобто один або обидва симбіонту повністю залежать один від одного або факультативним (необов’язковим), коли організми можуть жити незалежно.

Симбіоз також класифікується по фізичній прихильності; симбіоз, де організми мають тілесний союз, називається кон’юнктивний симбіозом, а симбіоз, в якому вони не знаходяться в союзі, називається диз’юнктивним симбіозом. Коли один організм живе на іншому, це називається ектосімбіозом, а якщо один з партнерів живе всередині тканин іншого це ендосимбіоз.

Обов’язковий і факультативний симбіози

Відносини можуть бути обов’язковими, коли один або обидва симбіонту повністю залежать один від одного. Наприклад, у лишайників, які складаються з грибкових і фотосинтетичних симбіонтів, грибкові партнери не можуть жити самостійно. Паростки водоростей або ціан бактерії в лишайниках, таких як Trentepohlia, зазвичай можуть жити незалежно один від одного, і тому їх симбіоз є факультативним (необов’язковим).

фізичне взаємодія

Ендосимбіоз – це будь-яка симбіотичний зв’язок, в якій один симбіонт живе в тканинах іншого або всередині клітин, або поза клітинами. Зокрема йдеться про:

  • азотфиксирующие бактерії, які мешкають в кореневих вузлах на коренях бобових;
  • актиноміцети – азотфіксуючі бактерії, звані Frankia, живуть в вузлах кореня вільхи;
  • одноцепочечниє водорості, які живуть всередині рифоутворюючих коралів;
  • бактеріальні ендосімбіонти, що забезпечують необхідні поживні речовини приблизно 10-15% комах.

Ектосімбіоз також званий екзосімбіозом, являє собою будь-яку симбіотичний зв’язок, в якій симбіонт живе на поверхні тіла господаря, включаючи внутрішню поверхню травного тракту або протоки екзокринних залоз. Приклади цього включають ектопаразити, такі як воші, комменсальние екзосімбіонти, такі як черепашки, які прикріплюються до щелепи вусатих китів.

мутуалізм

Мутуалізм або міжвидової взаємний альтруїзм – це взаємозв’язок між різними видами. В цілому тільки довічні взаємодії, пов’язані з близьким фізичним і біохімічним контактом, можуть вважатися симбиотическими. Мутуалізм може бути або обов’язковими для обох видів, обов’язковими для одного, або факультативними для іншого, або факультативними для обох.

У великого відсотка травоїдних тварин, є мутатівная кишкова флора, яка допомагає їм перетравлювати рослинну речовину. Ця кишкова флора найпростіших або бактерій. Коралові рифи є результатом взаємності між кораловими організмами і різними водоростями, що живуть всередині їх. Більшість наземних рослин і наземних екосистем засновані на взаємності між рослинами, що поглинають вуглець з повітря, і мікорізного грибами, які допомагають в отриманні води і мінералів з грунту.

Прикладом взаємного симбіозу є взаємозв’язок між рибами – клоунами і морськими актиніями. Риба – клоун вентилює воду, в свою чергу, уїдливі щупальця анемона захищають клоуна від хижаків. Спеціальна слиз на клоуна захищає її від жалких щупалець.

Захоплюючі приклади обов’язкового взаємообміну існують між трубчастими хробаками і симбиотическими бактеріями, які живуть в гідротермальних вентиляційні отвори. Черв’як не має травного тракту і повністю залежить від його внутрішніх симбіонтів для харчування. Бактерії окислюють або сірководень, або метан, який їм приносить черв’як.

Існує також багато видів тропічних і субтропічних мурах, які розвинули дуже складні відносини з певними видами дерев.

комменсализм

У комменсализмом описується взаємозв’язок між двома живими організмами, в яких один має перевагу, а інший не робить істотного збитку або допомоги. Цей термін походить від англійського слова commensal, який використовується для людського соціальної взаємодії.

Комменсальние відносини можуть включати в себе один організм, який використовує інший для транспортування або для житла, або він може також включати один організм, використовуючи щось інше, створене після його смерті (метабіозу). Прикладами метабіозу є:

  • раки-відлюдники;
  • використовують раковини черевоногі молюски;
  • павуки, що будують павутини на рослинах.

паразитизм

Паразитарні відносини – це ті, в яких один член для іншого шкідливий. Це явище також відоме як антагоністичний або антіпатіческій симбіоз. Паразитичні симбіози приймають багато форм, від ендопаразитів, що живуть всередині тіла господаря до ектопаразитів, які живуть на його поверхні. Крім того, паразити можуть бути некротропнимі, тобто вбивають їх господаря або біотрофнимі, що означає, що вони паразитують на живих господарів.

Біотрофний паразитизм – надзвичайно успішний спосіб життя. Залежно від використовуваного визначення до половини всіх тварин мають, принаймні, одну паразитную фазу в своїх життєвих циклах. Більш того, майже всі тварини, мають один або кілька таксонів паразита. Прикладом таких відносин може бути кліщ, що харчується кров’ю його господаря.

Аменсалізм

Аменсалізм – це тип відносини, який існує там, де один вид пригнічує або повністю знищує інший. Прикладом є вирощування саджанця під тінню зрілого дерева. Зріле дерево може позбавити сажень необхідного сонячного світла, і, якщо зріле дерево дуже велике, воно може поглинати дощову воду і виснажувати поживні речовини грунту.

Протягом всього процесу зріле дерево не піддається впливу саджанця. Але якщо саджанець вмирає, зріле дерево отримує поживні речовини з розпадається саджанця. Зверніть увагу, ці поживні речовини стають доступними через розкладання саджанця, а не з живого саджанця, що було б паразитизмом. Прикладом є волоський горіх, секретуючий речовина, яке руйнує багато трав’янисті рослини в межах його кореневої зони.

Сіннекроз

Сіннекроз – це рідкісний тип симбіозу, при ньому взаємодію між видами шкідливо для обох залучених організмів. Це недовговічне умова, так як взаємодія, в кінці кінців, призводить до загибелі. Цей термін рідко використовується.

коеволюция

Симбіоз все частіше визнається важливою селективної силою еволюції, причому багато видів мають довгу історію взаємозалежної коеволюції. На думку ендосімбіотіческой теорії, еволюція є результатом симбіозу між різними видами бактерій. Ця теорія підтримується деякими органеллами, діляться незалежно від клітини, і наглядом, що деякі органели, схоже, мають власний геном.

Симбіоз зіграв важливу роль в коеволюції квітучих рослин і тварин, які запилюють їх. Багато рослин, опилённие комахами, кажанами або птахами, мають високоспеціалізовані квіти, модифіковані для стимулювання запилення певним обпилювачем, який також відповідним чином адаптований.

Перші квіткові рослини в літописі скам’янілостей мали відносно прості квіти. Адаптивне видоутворення швидко породило безліч різноманітних груп рослин, і в той же час відповідне видоутворення сталося в деяких групах комах. Деякі групи рослин розвивали нектар і велику липку пилок, в той час як комахи розвивали більш спеціалізовані морфології для доступу та збору цих багатих джерел їжі. У деяких таксонах рослин і комах зв’язок стала залежною, де види рослин можуть бути обпилені тільки одним видом комах.

Ссылка на основную публикацию