Симбиоза | Описва близки и дългосрочни взаимоотношения между различни видове
Симбиоза (в мн.ч. симбиози) означава съвместен живот. Описва близки и дългосрочни взаимоотношения между различни видове. Терминът е използван от Антон дьо Бари през 1879 г. като "съвместен живот на несходни организми".
Симбионт е организъм, който живее във взаимоотношения с друг вид, при които единият или и двамата получават ползи. Когато един вид живее в друг вид или микроскопичен симбионт живее в клетките на гостоприемника, той се нарича ендосимбионт.
Значението на симбиозата се изразява в нейната честота и еволюционното ѝ значение. Изглежда, че няма висши растения или животни без симбионти. Тези симбионти са от голямо значение за по-големите организми, които в повечето случаи не биха могли да живеят така без своите симбионти. Пример за това са микоризата при висшите растения и чревната флора при насекомите и гръбначните животни. Хората не правят изключение.
Освен това повечето от тези асоциации са между организми не само от различни видове, но и от различни царства. И накрая, клетките на всички еукариоти съдържат органели, които са наследници на симбиотични връзки, започнали преди поне един милиард години. Митохондриите и пластидите са примери за това. Изводът трябва да бъде, че симбиозата е имала голямо значение за еволюцията на живота.
Сляпа скарида копае нора, а рибата-гълтач я наблюдава
Определение
Определението за симбиоза е противоречиво. Някои смятат, че симбиозата трябва да се отнася само за устойчиви взаимоотношения, докато други смятат, че тя трябва да се прилага за всички видове дългосрочни биологични взаимодействия.
След 130-годишен дебат в настоящите учебници по биология и екология се използва последното определение на де Бари или още по-широко определение (където под симбиоза се разбират всички взаимодействия между видовете). Ограничителното определение (при което симбиоза означава само взаимопомощ) вече не се използва.
Най-широката дефиниция включва паразитизъм (при който единият организъм получава помощ, а другият е ощетен), мутуализъм (при който и двата организма получават помощ), коменсализъм (при който единият организъм получава помощ, а другият не е засегнат) и конкуренция (при която и двата организма са ощетени).
Нимфите на листозавивачките са защитени от армия от месни мравки. Мравките се хранят със секрети от нимфите.
Видове симбиоза
Различните форми на симбиоза включват:
Тип 1: Партньорите държат телата си отделно
Симбиозата не винаги е от полза и за двамата партньори. Това може да се случи:
- паразитизъм, при който асоциацията е неблагоприятна за един от двамата. Единият може дори да унищожи или убие другия. (+ -)
- взаимопомощ, при която връзката е изгодна и за двамата (+ +)
- коменсализъм, при който единият член на сдружението има полза, а другият не е засегнат (+ 0)
- съревнование, при което двамата членове на сдружението се борят за храна или други нужди. (- -)
Тип 2: Партньорите живеят като един организъм
Този вид симбиоза се нарича ендосимбиоза. Примери за това са:
- Ризобии: азотфиксиращи бактерии, които живеят в кореновите възли на растенията от семейство грахови.
- Едноклетъчни форами, които включват едноклетъчно водорасло в клетката. Това е "факултативно", което означава, че те могат да го правят или не. По-широкообхватна версия е идиопластичната ендосимбиоза. При нея форамът консумира водораслите, но запазва хлоропластите им в работно състояние.
- Зелени водорасли в морските полихетни червеи.
- Едноклетъчни водорасли в коралите, изграждащи рифове.
- Бактерии в червата на насекоми и гръбначни животни, които смилат растителната целулоза. Това са "задължителни" симбионти, което означава, че гостоприемникът трябва да ги има.
- Лишеи: гъбички + водорасли или бактерии.
- Микориза: гъбни хифи и корени на дърветата.
Почти сигурно е, че това се е случило, за да се образува еукариотната клетка. Това е видът клетка, от която са изградени всички животни и растения. Органелите в клетката, като митохондриите и хлоропластите, съдържат известно количество ДНК. Тази ДНК е остатък от някогашна отделна бактерия. Теорията е, че еукариотната клетка е еволюирала чрез сливане на няколко бактериални или археални организми.
Dardanus pedunculatus Рак отшелник със симбиотични анемони Calliactis sp., прикрепени към черупката му. Анемоните осигуряват защита с жилещите си клетки и получават мобилност от рака.
Monotropa uniflora - цъфтящо растение, което паразитира върху някои гъби.
Бактериите Rhizobia във възлите фиксират азот
Риба клоун в морската си анемона
Три вида симбиотични взаимоотношения: коменсални (I), паразитни (II) и мутуални (III).
Примери за симбиоза
- Пример за взаимна симбиоза е връзката между рибите клоуни, които живеят сред пипалата на тропическите морски анемони. Рибата клоун предпазва анемоната от други риби. Отпадъците, отделяни от рибите клоуни, осигуряват жизненоважни хранителни вещества, а през нощта те могат да увеличат запасите от кислород на своите гостоприемници. Жилещите пипала на анемоната предпазват рибата анемон от нейните хищници. Специална слуз на рибата клоун я предпазва от жилещите пипала.
- Друг пример за това е рибата гмуркач, която понякога живее заедно със скарида. Скаридата изкопава и почиства дупка в пясъка, в която живеят и скаридата, и глиганът. Скаридата е почти сляпа и е уязвима за хищници, когато е над земята. Когато се приближи хищник, усойницата докосва скаридата с опашката си като сигнал. Когато това се случи, и скаридата, и усойницата бързо се прибират в хралупата.
- Лишеите са интимна комбинация от гъбички и водорасли. Водораслите живеят в гъбата, която трябва да има водорасли, за да оцелее. От друга страна, водораслите могат да оцелеят самостоятелно. Резултатът от това обединение е плосък, цветен лишей, който расте по скали и други повърхности на открито.
- Билкоядните животни са носители на чревни бактерии, които им помагат да смилат растителните материали. Клетъчните стени на растенията са изградени от целулоза и почти никое животно не е разработило ензим, който да смила този материал. Ето защо, поне за тревопасните животни, които се хранят с листа, бактериите са от съществено значение.
- Някои видове мравки "отглеждат" акари, като ги предпазват от хищници и ги пренасят от едно място за хранене на друго. Мравките консумират сладката лепкава течност, която акарите отделят, след като са изсмукали растителен сок.
Въпроси и отговори
В: Какво е симбиоза?
О: Симбиозата е близка и дългосрочна връзка между различни видове, които живеят заедно.
В: Кой е автор на термина "симбиоза"?
О: Терминът е използван от Антон де Бари през 1879 г.
В: Какво е ендосимбионт?
О: Ендосимбионтът е организъм, живеещ в друг вид, или микроскопичен симбионт, живеещ в клетките на гостоприемника.
В: Колко важни са симбиотичните взаимоотношения за по-големите организми?
О: Симбиотичните взаимоотношения са от голямо значение за по-големите организми, които в повечето случаи не биха могли да живеят така, както живеят, без своите симбионти.
В: Изключение ли са хората, когато става въпрос за симбиотични взаимоотношения?
О: Не, хората не са изключение, когато става въпрос за симбиотични взаимоотношения.
В: Кои са някои примери за такива връзки между организми от различни царства?
О: Микоризата при висшите растения и чревната флора при насекомите и гръбначните животни са примери за асоциации между организми от различни царства.
В: Колко значима е симбиозата за еволюцията на живота?
О: Симбиозата е имала голямо значение за еволюцията на живота, тъй като повечето висши растения или животни имат симбионти, а клетките на всички еукариоти съдържат органели, които са наследници на древни симбиотични връзки.