Mutualismus (Biologie): Definition, Typen, Fakten & Beispiele

Ökosysteme in der natürlichen Welt bestehen aus lebenden Organismen, die auf verschiedene Weise miteinander interagieren. Der Begriff Gegenseitigkeit bezieht sich auf eine Art von Beziehung, die gegenseitig profitieren zwei Arten teilen sich eine Umgebung.

Lebewesen haben sich interessante und ungewöhnliche Wege der gegenseitigen Hilfestellung angepasst, obwohl ihre Motive eigennützig sind.

Symbiose in der Biologie bezieht sich auf eine enge Verbindung zwischen verschiedenen Arten, die sich gemeinsam entwickelt haben. Eine einseitige Beziehung, die einer Spezies hilft, ohne die andere zu beeinträchtigen, wird als. bezeichnet Kommensalismus.

Eine einseitige Beziehung, die einer Spezies zum Nachteil der anderen zugute kommt, wird als. bezeichnet Schmarotzertum. Eine nützliche Zwei-Wege-Beziehung wird als bezeichnet Gegenseitigkeit.

Mutualismus in der Biologie bezieht sich auf symbiotische Arteninteraktionen, die für beide Seiten vorteilhaft oder sogar für das Überleben unerlässlich sind. Eine gegenseitige Beziehung entsteht, wenn zwei verschiedene Arten von der engen Zusammenarbeit profitieren.

Die Beziehung kann jedoch etwas kompliziert sein. Zum Beispiel kann eine Art einen größeren Nutzen daraus ziehen und die Interaktion könnte an Parasitismus grenzen.

Gegenseitigkeit ist in allen Ökosystemen verbreitet, auch im menschlichen Körper. Beispielsweise, Harvard Medizinschule schätzt, dass im menschlichen Darm Billionen von Bakterien namens Darmmikrobiota leben und die Verdauung und die allgemeine Gesundheit unterstützen. Wenn eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung eng und langjährig ist, ist dies ein Beispiel für Mutualistische Symbiose.

Nicht alle symbiotischen Beziehungen sind gegenseitig.

Mutualistische Symbiose entstand durch die Evolution. Der Mutualismus zwischen den Partnerarten verbessert die Umweltverträglichkeit und den Fortpflanzungserfolg. Organismen verschiedener Arten, die sich an das Verhalten und die Eigenschaften des anderen angepasst haben, werden als. bezeichnet Symbionten. Einige Arten sind so voneinander abhängig geworden, dass sie ohne die andere nicht überleben können.

Wenn das Wachstum, die Fortpflanzung oder die Erhaltung lebender Organismen miteinander verflochten ist, stellt die Beziehung Gegenseitigkeit verpflichten. Zum Beispiel sind bestimmte Arten von Yucca-Pflanzen und Mottenarten voneinander abhängig, um ihren Fortpflanzungszyklus zu vervollständigen. Wenn eine regelmäßig auftretende Interaktion den Organismen nützt, aber nicht überlebenswichtig ist, das heißt fakultativer Mutualismus.

Es gibt unzählige Beispiele für Mutualismus auf der Erde. Zwischen zwei Tieren, zwei Pflanzen, Tieren und Pflanzen und Bakterien und Pflanzen können sich beispielsweise gegenseitige Interaktionen entwickeln.

Interspezifische Interaktionen tragen dazu bei, stabile Populationen zu erhalten und umgekehrt. Der Verlust einer Art kann aufgrund der gegenseitigen Abhängigkeit des Nahrungsnetzes zum Verlust anderer führen.

Das Madenhacker ist ein kleiner Vogel mit starken Zehen, um das Fell der Tiere zu greifen, und einem bunten Schnabel, der perfekt geformt ist, um Parasiten zu vertreiben. Obwohl Elefanten mit dem Vogel nichts zu tun haben wollen, pflegt der Madenhacker eine langjährige wechselseitige Beziehung zu Zebras, Giraffen und Nashörnern in Südafrika. Die Vögel halten immer Ausschau nach Läusen, blutsaugenden Zecken und Flöhen, die auf die Haut eines Tieres springen.

Zusammen mit der Ausrottung von Schädlingen reinigen Madenhacker Wunden. Einige Wissenschaftler haben in Frage gestellt, ob solche Verhaltensweisen gegenseitig oder parasitär sind, da das Picken an der Wunde die Heilung verzögert. Nichtsdestotrotz ist die Fütterung von Insekten, Fett und Ohrenschmalz ein hilfreicher Pflegedienst.

Daher werden der Madenhacker und bestimmte Hufarten im Allgemeinen als mutualistisch angesehen. Darüber hinaus schlagen Madenhacker mit einem kreischenden Zischen Alarm, wenn ein Raubtier im Gras lauert, was Vögeln und Tieren mehr Zeit zur Flucht gibt.

Blühende Pflanzen brauchen einen Pflanzenbestäuber wie nektargierige Bienen für den Fortpflanzungserfolg während ihres Lebenszyklus. Manche Pflanzen und Bäume brauchen sogar ein artspezifisch Insekten zur Befruchtung.

Zum Beispiel der Feigenbaum und klein Agaonidae-Wespen friedlich koexistieren und von ihrer Interaktion profitieren. Feigenbäume und ihre mutualistischen Wespenarten sind großartige Beispiele für Mutualismus und Koevolution.

Feigen sind modifizierte Stängel mit vielen Blüten im Inneren, die bei Befruchtung zu Samen reifen. Feigenblüten verströmen einen Geruch, der eine befruchtete Wespe anzieht, die Pollen mitbringt und Eier in die Feigenblüte legt, bevor sie stirbt. Einige Samen reifen und andere liefern Nahrung für wachsende Wespen-Maden. Flügellose männliche Wespen paaren sich und sterben, und geflügelte Weibchen gehen auf der Suche nach einer neuen Feige.

Hülsenfrüchte, wie Sojabohnen, Linsen und Erbsen, bieten eine ausgezeichnete Proteinquelle in der Ernährung. Daher benötigen Hülsenfrüchte eine optimale Menge an Stickstoff, um Aminosäuren zu synthetisieren und Proteine ​​aufzubauen.

Hülsenfrüchte haben eine artspezifische gegenseitige Beziehung zu Bakterien. Hülsenfrüchte und bestimmte Bakterien erfüllen sich gegenseitig, ohne Schaden anzurichten, im Gegensatz zu pathogenen Bakterien.

Rhizobiumbakterien im Boden bilden holprige Knötchen an Pflanzenwurzeln und „fixieren“ Stickstoff durch die Umwandlung von N₂ in der Luft zu Ammoniak oder NH₃. Ammoniak ist eine Form von Stickstoff, die Pflanzen als Nährstoff verwenden können. Pflanzen wiederum liefern Kohlenhydrate und ein Zuhause für stickstofffixierende Bakterien.

Die Abhängigkeit von Bakterien beim Anbau von Pflanzen wie Sojabohnen reduziert den Einsatz von chemischem Dünger, der in die Wasserwege eindringen und giftige Algenblüten verursachen kann.

Viele ökologische Studien haben gezeigt, dass Vögel und Tiere bei der Samenverbreitung eine Rolle spielen. Nun untersuchen Wissenschaftler die wechselseitigen Interaktionen von Pflanzen und Reptilien, insbesondere in Inselökosystemen, genauer. Fruchtfressende Eidechsen, Skinke und Geckos spielen eine Schlüsselrolle für die biologische Vielfalt und Lebensfähigkeit der Pflanzen.

Da sich Pflanzen nicht bewegen können, sind sie auf externe Mittel zur Samenverbreitung angewiesen. Einige Eidechsenarten fressen zusammen mit Arthropoden breiige Früchte und scheiden unverdaute Samen an einer anderen Stelle aus. Die Samenausbreitung reduziert die Konkurrenz mit der Mutterpflanze um Nährstoffe und erleichtert facilitate Genaustausch innerhalb der Pflanzenpopulation.

Seeanemonen sind eine uralte Art, die Merkmale einer Pflanze und eines Tieres aufweist. Wenn ahnungslose kleine Fische vorbeischwimmen, benutzt die Seeanemone ihre tödlichen Tentakel, um ihre Beute zu lähmen.

Überraschenderweise das Orange und Weiß Clownfische ist in der Seeanemone zu Hause. Clownfische haben sich eine dicke Schleimschicht angepasst, die Schutz vor dem tödlichen Stich der Seeanemone bietet.

Bunte Clownfische locken andere Fische in die Gelege der Seeanemonen und profitieren anschließend von den Resten des Seeanemonenmehls. Clownfische sorgen auch für die Luftzirkulation der Seeanemone, indem sie zwischen den Tentakeln schwimmen. Sie halten die Seeanemone sauber und gesund, indem sie überschüssige Nahrung loswerden.

Amerikanische Forscher bei Binghamton University, State University of New York haben kürzlich die Mechanismen untersucht, wie gegenseitig vorteilhafte Beziehungen zwischen kleinen Organismen ihre Überlebenschancen verbessern.

Die Studie zeigte, dass die Vorteile am größten sind, wenn die kleinen Organismen in einem von großen Organismen dominierten Ökosystem leben. Weiterer Nutzen kann aus gegenseitigen Partnerschaften zwischen drei Symbionten gezogen werden.

Zum Beispiel bietet die pfeifende Dornen-Akazie Afrikas Nektar und Lebensraum für Ameisen, die Elefanten beißen, die an dem Baum knabbern. Während Trockenperioden ernähren sich Ameisen von Honigtau, der von Schildläusen ausgeschieden wird, die vom Baumsaft leben.

Die Veränderung eines Symbionten würde eine Kettenreaktion auslösen. Wenn zum Beispiel die Ameisen abstirbten, würden Elefanten den Baum zerstören und die Schildlaus würde ihren Lebensraum und ihre Hauptnahrungsquelle verlieren.

Die verschiedenen Arten und Beispiele von Gegenseitigkeit sind nicht vollständig verstanden. Es bleiben noch viele Fragen zur Koevolution und zur Persistenz der verschiedenen Arten interspezifischer Interaktionen.

Ein Großteil der bisherigen Arbeit konzentrierte sich auf die Beziehungen zwischen Pflanzen und Mikroben. Mathematische Modellierung kann das Verständnis der Genetik und Physiologie koevolutionärer Phänomene in der Natur vertiefen.

Die prädiktive Modellierung untersucht auch, wie Faktoren wie Ressourcenverfügbarkeit und Nähe das kooperative Verhalten beeinflussen können. Daten auf zellulärer, individueller, Populations- und Gemeinschaftsebene können mit mathematischen Modellen für eine umfassende Analyse von Ökosysteminteraktionen integriert werden. Modelle können getestet und neu konfiguriert werden, wenn sich Daten ansammeln.