Τι είναι η συμβιωτική σχέση;

Η φύση είναι γεμάτη συμβιωτικές σχέσεις, όπως η μέλισσα και το λουλούδι, τα ψάρια κλόουν και η ανεμώνη, και το έντερο και τα προκαρυωτικά εντερικά βακτήρια που ζουν μέσα σε αυτήν. Η συμβίωση ορίζει τρεις βασικούς τύπους σχέσεων (με πολλαπλές υποομάδες) που συμβαίνουν μεταξύ ζωντανών οντοτήτων: αμοιβαιότητα, όπου ωφελούνται και τα δύο είδη. κοινοπραξία, όπου ο ένας οργανισμός ωφελείται και ο άλλος δεν βλάπτει. και τον παρασιτισμό, στον οποίο ωφελείται η μία οντότητα, μερικές φορές στο κόστος της άλλης.

Η λέξη συμβίωση προέρχεται από τα ελληνικά συμβ και βιο, που μεταφράστηκε μέσα μαζί και ΖΩΗή τη ζωή που δουλεύουμε μαζί. Για να καταλάβουν πώς εξελίχθηκαν αυτές οι σχέσεις, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα σύστημα για να ταξινομήσουν όλη τη ζωή με βάση τα ξεχωριστά χαρακτηριστικά των μεμονωμένων οργανισμών.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Οι βιολόγοι και οι οικολόγοι ορίζουν μια συμβιωτική σχέση ως μια οικεία αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ή περισσότερων ειδών, η οποία μπορεί ή όχι να είναι επωφελής για κανένα.

Το σύστημα ταξινόμησης των ειδών - ταξινομία - χρησιμοποιεί διαφορετικά επίπεδα ταξινόμησης για να ταξινομήσει πού ταιριάζει ένας οργανισμός βιολογικό σχήμα πραγμάτων, καθώς και βοηθώντας τους ερευνητές να κατανοήσουν τις σχέσεις μεταξύ οργανισμών και μεταξύ τους ταξινομήσεις. Στην κορυφή του οργανωτικού διαγράμματος της βιολογίας, κάθονται οι ευρύτερες κατηγορίες - οι τομείς archaea, βακτήρια και eukarya - ακολουθούμενα από βασίλεια, φύλο, τάξη, τάξη, οικογένεια, γένος και είδη στην άκρη ενός ανάποδα τρίγωνο. Οι τομείς της αρχαίας και των βακτηριδίων περιλαμβάνουν μόνο μονοκύτταρους οργανισμούς, ενώ το βασίλειο της ευκαρκίας περιλαμβάνει προστατευτικά, μύκητες, φυτά και ζώα.

Οι αμοιβαίες σχέσεις που ορίζονται με συμβίωση είναι εκείνες οι σχέσεις όπου και τα δύο είδη επωφελούνται από τη σχέση. Η μέλισσα και το λουλούδι αντιπροσωπεύουν αυτό το είδος σχέσης. Η μέλισσα συλλέγει το νέκταρ από το λουλούδι χρησιμοποιώντας ένα μακρύ, ωοειδές proboscis για να απορροφήσει το γλυκό υγρό σε έναν ξεχωριστό σάκο που ονομάζεται νέκταρ ή σάκο μελιού για μετέπειτα χρήση στην αποικία ως τροφή. Ενώ η μέλισσα κινείται γύρω από το λουλούδι, η γύρη συλλέγεται στα γούνια πόδια και το σώμα της. Όταν η μέλισσα αφήνει το λουλούδι να προσγειωθεί στο επόμενο, η γύρη πέφτει ή τρίβεται στο επόμενο λουλούδι, με αποτέλεσμα την επικονίαση. Το λουλούδι βοηθά τη μέλισσα δίνοντάς της νέκταρ και η μέλισσα βοηθά στη γονιμοποίηση του λουλουδιού μετακινώντας γύρη από λουλούδι σε λουλούδι.

Η σχέση μεταξύ μυρμηγκιών και αφίδων, για παράδειγμα, είναι μια αμοιβαία σχέση που ορίζεται ως αμυντική συμβίωση. Το μυρμήγκι ενεργεί σαν βοσκοί πάνω στις αφίδες. Οι αφίδες παρέχουν μελιτώματα για τα μυρμήγκια, και τα μυρμήγκια οδηγούν τις αφίδες στο καταφύγιο τους τη νύχτα για προστασία έναντι των αρπακτικών, συνοδεύοντάς τα πίσω έξω το πρωί. Μερικά είδη μυρμηγκιών είναι ακόμη γνωστό ότι παίρνουν αυγά αφίδας στους θαλάμους αποθήκευσης της φωλιάς κατά τους κρύους χειμερινούς μήνες. Συχνά ονομάζεται μυρμήγκι βοοειδή, μερικές φορές τα μυρμήγκια αφαιρούν τα φτερά από τις αφίδες για να τους αποτρέψουν να πετάξουν μακριά. Τα μυρμήγκια μπορεί επίσης να απελευθερώσουν χημικές ουσίες που προκαλούν τις αφίδες να γίνουν πιο υπάκουες.

Ένας άλλος τύπος αμοιβαίας σχέσης - υποχρεώνει τον αμοιβαισμό - υπάρχει όταν κάθε είδος δεν μπορεί να επιβιώσει χωρίς το άλλο. Ένα παράδειγμα αυτού συμβαίνει μεταξύ των τερμιτών και των εντερικών συμβολίων του μαστιγίου - προκαρυωτικοί οργανισμοί με μαστίγια σαν μαστίγιο ή εξαρτήματα που τους βοηθούν να κινηθούν. Οι οργανισμοί μέσα στον τερμίτη βοηθούν στη διάσπαση των πυκνών σακχάρων στο ξύλο έτσι ώστε ο τερμίτης να μπορεί να το αφομοιώσει. Όμως, οι τερμίτες έχουν επίσης και άλλα συμβιβασμούς στα εσωτερικά τους που λειτουργούν σε συνεργασία μεταξύ τους και τον τερμίτη. Χωρίς αυτή τη σχέση, οι τερμίτες και οι εσωτερικοί τους επισκέπτες δεν θα επιβιώσουν.

Τα ψάρια κλόουν και η ανεμώνη αντιπροσωπεύουν τη συμβίωση της πρωτοεγχειρητικής λειτουργίας, μια σχέση που ωφελεί και τα δύο, αλλά σε αντίθεση με τους τερμίτες και τις συμβολές της, και οι δύο μπορούν να επιβιώσουν ανεξάρτητα από την άλλη. Το ψάρι έχει ένα σπίτι μέσα στα λιπαρά, κυματιστά χέρια της ανεμώνης που προστατεύει τα ψάρια από αρπακτικά. Το ψάρι προστατεύει επίσης την ανεμώνη από τους θηρευτές του και μερικές φορές το φέρνει και φαγητό.

Όταν ένας οργανισμός ζει μέσα στον ιστό ή τα κύτταρα ενός άλλου, οι βιολόγοι το ορίζουν ως ενδοσυμμύση. Ως επί το πλείστον, αυτές οι σχέσεις είναι ο κανόνας για πολλές μονοκυτταρικές οντότητες. Για παράδειγμα, ένας μονοκυτταρικός ευκαρυωτικός (ένα κύτταρο με έναν εγκλεισμένο πυρήνα μέσα του) Paramecium bursaria χρησιμεύει ως οικοδεσπότης του ευκαρυωτικού Χλωρέλλα κύτταρα φυκών. Η άλγη παράγει ενέργεια μέσω της διαδικασίας φωτοσύνθεσης και το paramecium ωφελεί καθώς λαμβάνει μέρος αυτής της ενέργειας ή τροφής. Επιπλέον, τα φύκια βρίσκονται μέσα σε μια προστατευόμενη, κινητή κατοικία - το σώμα του paramecium.

Ένα άλλο είδος αμοιβαίας συμβίωσης περιλαμβάνει έναν οργανισμό που ζει στο δέρμα ή στην επιφάνεια ενός άλλου σε μια αμοιβαία επωφελής σχέση. Τα μυρμήγκια κοπής φύλλων έχουν ένα ειδικό σύμβολο, ένα είδος μονοκυτταρικών βακτηρίων που ζει στο δέρμα τους. Τα μυρμήγκια κοπής φύλλων φέρνουν το κομμένο φύλλωμα πίσω στην αποικία όπου το εγχέουν με έναν ειδικό τύπο μύκητα. Ο μύκητας χρησιμεύει ως πηγή τροφής για την αποικία, την οποία τα βακτήρια προστατεύουν από άλλα είδη μύκητων που εισβάλλουν.

Μια συμβολική σχέση με τη φωσφορία συμβαίνει όταν ένας οργανισμός ζει πάνω ή κοντά στο σώμα ενός άλλου, αλλά όχι ως παράσιτο, και παρέχει μια ευεργετική υπηρεσία στον ξενιστή και στον ίδιο. Ένα είδος θαλάσσιας ζωής, τα ψάρια remora, προσκολλώνται στα σώματα των φαλαινών, των ακτίνων μάντα, των καρχαριών και των χελωνών (και ακόμη και των πλοίων) μέσω πιπίλισμα δίσκων πάνω από το κεφάλι τους. Το remora, που ονομάζεται επίσης κορόιδα καρχαρία, δεν βλάπτει τον οικοδεσπότη ούτε παίρνει τίποτα από αυτό εκτός από το να τρώει τα παρασιτικά θαλάσσια πλάσματα που τον προσβάλλουν. Τα ψάρια Remora χρησιμοποιούν επίσης το δίσκο για να κάνουν μια βόλτα από τον οικοδεσπότη. Τα πουλιά Oxpecker είναι συνηθισμένοι χώροι στην πλάτη του ρινόκερου όπου τρώνε τα παράσιτα και τα τσιμπούρια που ζουν εκεί. Πετούν επίσης στον αέρα και φωνάζουν όταν πλησιάζει ο κίνδυνος, παρέχοντας μια προειδοποίηση για τον ρινόκερο ή το ζέβρα.

Οι συνομιλητικές σχέσεις είναι εκείνες όπου το ένα είδος λαμβάνει όλο το όφελος από τη σχέση του με το άλλο, αλλά το άλλο δεν λαμβάνει κανένα όφελος ή βλάβη. Ένα καλό παράδειγμα αυτού του τύπου σχέσης εμφανίζεται μεταξύ βοσκής βοοειδών και τσικνιάδων βοοειδών. Καθώς τα βοοειδή βόσκουν στο γρασίδι, ανακατεύουν τα έντομα που ζουν εκεί, επιτρέποντας στα βοοειδή να τσικνιάσουν ένα νόστιμο γεύμα. Οι τσικνιάδες των βοοειδών παίρνουν ένα γεύμα, αλλά τα βοοειδή δεν λαμβάνουν τίποτα σε αντάλλαγμα από τα μακρύ λαιμό πουλιά, ούτε βλάπτονται από τη σχέση.

Ο κόσμος είναι γεμάτος από παρασιτικές σχέσεις όπου μια ζωντανή οντότητα κάνει ένα σπίτι μέσα ή πάνω από μια οντότητα. Τις περισσότερες φορές, το παράσιτο τρέφεται με το σώμα του ξενιστή αλλά δεν σκοτώνει τον ξενιστή. Υπάρχουν δύο τύποι κεντρικών υπολογιστών σε αυτές τις σχέσεις: ο οριστικός κεντρικός υπολογιστής και ο ενδιάμεσος κεντρικός υπολογιστής. Ένας οριστικός ξενιστής παρέχει ένα σπίτι σε ένα ενήλικο παράσιτο, ενώ ένας ενδιάμεσος ξενιστής προσφέρει άγνωστα ένα σπίτι σε ένα νεαρό παράσιτο. Τα τσιμπούρια είναι παραδείγματα παρασιτικής συμβίωσης, επειδή ως έντομα που πιπιλίζουν το αίμα που ευδοκιμούν στο αίμα του θύματα, μπορούν επίσης να βλάψουν τον ξενιστή μεταφέροντας μια μολυσματική ασθένεια στην οποία έχει ληφθεί από το αίμα άλλου οργανισμός.

Η επιστημονική φαντασία είναι γεμάτη με παραδείγματα παρασιτοειδισμού, αλλά και η καθημερινή ζωή. Σε αυτόν τον τύπο συμβιωτικής σχέσης, ο ξενιστής συνήθως πεθαίνει. Πολλές ταινίες επιστημονικής φαντασίας παρουσιάζουν αυτόν τον τύπο σχέσης μεταξύ ανθρώπων και αλλοδαπών, όπως στην ταινία Alien. Στον παρασιτοειδισμό, ο ξενιστής χρησιμεύει ως σπίτι για τις προνύμφες του παρασίτου. Καθώς οι προνύμφες ωριμάζουν, διαφεύγουν από το σώμα του ξενιστή, σκοτώνοντας τον στη διαδικασία. Στη φύση, οι σφήκες με βρακονίδια γεννούν τα αυγά τους πάνω από το σώμα ενός σκουλήκι ντομάτας και καθώς μεγαλώνουν οι προνύμφες της σφήκας, τρέφονται από το σώμα του κερατοσκώληκα, σκοτώνοντάς το κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης.

Υπάρχει μια πολύ γνωστή συμβιωτική σχέση ανάμεσα σε έναν αρπακτικό και το θήραμά του. Σε μια οικολογική κοινότητα, ορισμένες οντότητες ζουν τρώγοντας τα σώματα άλλων οργανισμών. Σκέφτηκε ότι δεν θεωρείται παρασιτική σχέση επειδή ο αρπακτικός δεν ζει μέσα ή στο σώμα του ζώου τρώει, εξακολουθεί να είναι μια συμβιωτική σχέση επειδή ο αρπακτικός δεν θα επιβιώσει χωρίς να παραιτηθεί από τον άλλο οργανισμό ΖΩΗ. Ο αρπακτικός κάθεται συνήθως πάνω από το θήραμά του στην τροφική αλυσίδα, όπως το λιοντάρι και η γαζέλα, το κογιότ και κουνέλι (ή κατοικίδιο ζώο), και ο λύκος και ο βίσωνας ή άλλα ζώα με οπλή - οπληφόρα - όπως ελάφια και αντιλόπη. Η αρπαγή είναι επίσης υπεύθυνη για όλα τα είδη εξέλιξης στο θήραμα: ανάπτυξη μέσων για απόκρυψη από τους αρπακτικούς μέσω μιμητικών, καμουφλάζ και προειδοποιητικών χρωμάτων.

Ο ανταγωνισμός μεταξύ ειδών συμβαίνει όταν και οι δύο οντότητες ανταγωνίζονται για τους ίδιους πόρους στο οικοσύστημα. Αυτός ο τύπος συμβιωτικής σχέσης λειτουργεί αντίστροφα. ένας ή και οι δύο οργανισμοί υποφέρουν λόγω της ύπαρξης του άλλου. Τα επεμβατικά είδη διαταράσσουν την ευαίσθητη ισορροπία στις οικολογικές κοινότητες όταν προμηθεύονται τους πόρους που προορίζονται για τους γηγενείς οργανισμούς. Το κίτρινο αστέρι, για παράδειγμα, ένα γηγενές είδος της Ευρώπης, πιθανότατα έκανε μια βόλτα στις ΗΠΑ, όπου εισβάλλει σε οικολογικές κοινότητες και εκδιώκει φυσικά χόρτα. Επειδή το starthistle είναι ένα ταχέως αναπτυσσόμενο φυτό, ριζώνει όλο το νερό και τα θρεπτικά συστατικά, κλέβοντας αυτούς τους πόρους από τα φυσικά χόρτα, τα οποία συχνά μαραίνονται και πεθαίνουν. Ακόμα και οργανισμοί της ίδιας οικογένειας μπορούν να βιώσουν ανταγωνισμό, όπως όταν η πράσινη σαύρα anole, που προέρχεται από πολλά νότια δηλώνει, πρέπει να ανταγωνιστεί με την καφέ anole σαύρα για πηγές τροφίμων και ενδιαιτήματα, που αρχικά εισήχθησαν στην περιοχή από Κούβα.

Ο πλανήτης είναι γεμάτος με συμβιωτικές σχέσεις όπου δύο διαφορετικά είδη ή οργανισμοί μπορούν να αλληλεπιδράσουν, αλλά κανένας δεν βιώνει κανένα είδος εξελικτικής επίδρασης λόγω του άλλου. Ένα ακραίο παράδειγμα - που επεκτείνει τα όρια της ουδετερότητας - και προσφέρεται από το Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι, περιλαμβάνει το Βακτηριακό καμήλα και οι γαρίδες με μακριά ουρά γυρίνος, και οι δύο μπορεί να έρθουν σε επαφή στην έρημο του Γκόμπι με αμελητέες επιπτώσεις στην είτε.

Η σημασία των συμβιωτικών σχέσεων για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς στη Γη δεν μπορεί να υποτιμηθεί. Σε όλο τον κόσμο, σε κάθε οικολογική κοινότητα του κόσμου, από εκείνους που βλέπουν με γυμνό μάτι έως εκείνους που έχουν δει μόνο κάτω από το φακό του μικροσκοπίου, οι συμβιωτικές σχέσεις παραμένουν ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ισορροπίας στα πολλαπλάσια της φύσης διαδικασίες.

Οι συμβιωτικές σχέσεις διασχίζουν τις ταξινομίες και τα είδη και περιλαμβάνουν όλα τα ζωντανά πλάσματα στον πλανήτη με κάποιον τρόπο. Η συμβιωτική σχέση συμβάλλει στην παροχή τροφής στους ανθρώπους, στον πληθυσμό δέντρων και φυτών στον πλανήτη και στη διατήρηση ισορροπίας των πληθυσμών ζώων και φυτών. Οι συμβιωτικές σχέσεις μπορούν να βοηθήσουν τα μεμονωμένα είδη να εξελιχθούν ή να αλλάξουν και ακόμη και να ευδοκιμήσουν. Χωρίς συμβιωτικές σχέσεις, δεν θα υπήρχαν κοραλλιογενείς ύφαλοι, τα δέντρα μπορεί να μην πολλαπλασιάζονται τόσο μακριά όσο και, υποβοηθούμενη από τα πουλιά και τα έντομα που μεταφέρουν σπόρους μακριά, και ακόμη και τα ανθρώπινα όντα μπορεί να μην είχαν επιβιώσει αρκετά καιρό για να εξελιχθούν σε Homo sapiens - Οι σύγχρονοι άνθρωποι της Γης.