Mis on sümbiootiline suhe?

Loodus on täis sümbiootilisi suhteid, nagu mesilane ja lill, klounkala ja anemone ning teie soolestik ja selle sees elavad prokarüootsed soolebakterid. Sümbioos määratleb elusolendite vahel esinevad kolm põhisuhetüüpi (mitme alarühmaga): vastastikune suhtumine, kus mõlemad liigid saavad kasu; kommensalismi, kus üks organism saab kasu ja teine ​​ei tee mingit kahju; ja parasiitlus, millest üks üksus saab kasu, mõnikord teise hinnaga.

Sõna sümbioos pärineb kreeka keelest sümb ja bios, mis tõlkes tähendab koos ja eluvõi elu koos töötades. Nende suhete kujunemise mõistmiseks töötasid teadlased välja süsteemi, mis klassifitseeris kogu elu üksikute organismide eripäraste tunnuste põhjal.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Bioloogid ja ökoloogid määratlevad sümbiootilise suhte kahe või enama liigi intiimse suhtena, mis võib olla kasulik kummalegi või mitte.

Liigi klassifitseerimise süsteem - taksonoomia - kasutab erinevaid klassifikatsioonitasemeid sorteerimiseks, kuhu organism organismi sobib asjade bioloogiline skeem, samuti aitab teadlastel mõista organismide ja nende vahelisi suhteid klassifikatsioonid. Bioloogilise organisatsiooni skeemi tipus asuvad kõige laiemad kategooriad - domeenid archaea, bakterid ja eukarya - tagurpidi tipus on kuningriigid, perekond, klass, kord, perekond, perekond ja liigid kolmnurk. Arheed ja bakteridomeenid hõlmavad ainult üherakulisi organisme, eukarjaliste kuningriiki kuuluvad protistid, seened, taimed ja loomad.

Sümbioosi all määratletud vastastikused suhted on need suhted, kus mõlemad liigid saavad ühendusest kasu. Mesilane ja lill esindavad sellist suhet. Mesilane kogub lillelt nektarit pika õlgedetaolise probosiga, et imeda magus vedelik eraldi kotti, mida nimetatakse nektariks või meekotiks, et seda hiljem koloonias toiduna kasutada. Samal ajal kui mesilane õie ümber liigub, koguneb õietolm tema karvastele jalgadele ja kehale. Kui mesilane jätab lille järgmisele maanduma, kukub õietolm või hõõrdub järgmise õie peale, mille tulemuseks on tolmlemine. Lill aitab mesilast, andes talle nektarit, ja mesilane aitab õiet tolmeldada, liigutades õietolmu õielt õiele.

Näiteks on sipelgate ja lehetäide suhe interististlik, mis on määratletud kui kaitsev sümbioos. Sipelgas käitub lehetäide kohal nagu karjased. Lehetäid pakuvad sipelgatele mesimarja ja sipelgad karjatavad lehetäisid öösel oma varjupaika kaitseks kiskjate eest, saates nad hommikul õue tagasi. On teada, et mõned sipelgaliigid viivad külmadel talvekuudel lehetäide mune pesa hoiukambritesse. Sageli kutsutakse sipelgaveisteks, mõnikord eemaldavad sipelgad lehetäidelt tiivad, et neid eemale lennata. Sipelgad võivad vabastada ka kemikaale, mis põhjustavad lehetäide kuulekust.

Teine vastastikuste suhete tüüp - kohustuslik vastastikusus - eksisteerib siis, kui iga üksik liik ei suuda teiseta ellu jääda. Selle kohta on näide termiitide ja nende soolestiku lipitsate sümbiontide vahel - prokarüootsed organismid, millel on piitsalaadsed lipud või liited, mis aitavad neil liikuda. Termiidi organismid aitavad lagundada puidus olevaid tihedaid suhkruid, et termiit saaks selle seedida. Kuid termiitidel on sisemuses ka teisi sümbionte, mis töötavad omavahel ja termiidiga koostöös. Ilma selle suhteta ei suudaks termiidid ja nende sisekülalised ellu jääda.

Klounkalad ja anemoonid esindavad protokooperatsiooni sümbioosi, suhet, millest on kasu mõlemale, kuid erinevalt termiidist ja selle sümbiontidest suudavad mõlemad ellu jääda teisest sõltumatult. Kalal on kodu anemooni rasvastes ja lainelistes kätes, mis kaitseb kalu kiskjate eest; kala kaitseb anemoni ka kiskjate eest ja toob mõnikord isegi toitu.

Kui üks organism elab teise koe või rakkude sees, defineerivad bioloogid seda endosümbioosina. Enamasti on need seosed normiks paljudele üherakulistele üksustele. Näiteks üherakuline eukarüootne (rakk, mille sees on tuum) rakk Paramecium bursaria toimib eukarüootide peremehena Chlorella vetikarakud. Vetikad toodavad fotosünteesiprotsessi kaudu energiat ja paramecium saab sellest osa, kui ta saab osa sellest energiast või toidust. Lisaks elavad vetikad kaitstud liikuvas kodus - parameciumi kehas.

Teist tüüpi vastastikune sümbioos hõlmab üht organismi, kes elab teise nahal või pinnal, vastastikku kasulikus suhtes. Lehtlõikuritega sipelgatel on eriline sümbiont, nende ainerakuliste bakterite tüüp, mis elab nende nahal. Lehelõikurid sipelgad toovad lõigatud lehestiku tagasi kolooniasse, kus nad süstivad seda spetsiaalset tüüpi seentega. Seen on koloonia toiduallikas, mida bakterid kaitsevad teiste sissetungivate seeneliikide eest.

Foreesiline sümbiootiline suhe tekib siis, kui üks organism elab teise kehal või selle lähedal, kuid mitte parasiidina ja teeb kasulikku teenust peremehele ja endale. Mereelustiku liik, remoorakala, kinnitub vaalade, mantakiirte, haide ja kilpkonnade (ja isegi laevade) kehade külge nende pea kohal olevate imemisplaatide kaudu. Remora, mida nimetatakse ka haide imemiseks, ei kahjusta peremeest ega võta temalt midagi muud kui parasiitsete mereelukate söömine, mis teda nakatavad. Remora kalad kasutavad ketast ka peremehelt sõitmiseks. Harilinnud on levinud kohad ninasarviku tagaküljel, kus nad söövad seal elavaid parasiite ja puuke. Nad lendavad ka õhus ja karjuvad, kui oht läheneb, andes ninasarviku või sebra peremehele hoiatuse.

Kommensalistlikud suhted on sellised, kus üks liik saab oma suhtest teisega kogu kasu, kuid teine ​​ei saa kasu ega kahju. Hea näide sedalaadi suhetest on kariloomade karjatamise ja karuputke vahel. Kui kariloomad rohu sees karjatavad, segavad nad seal elavaid putukaid, võimaldades veiste söödale maitsvat sööki. Karjajalglased saavad einet, kuid kariloomad ei saa pika kaelusega lindudelt midagi vastu, samuti ei kahjusta neid suhe.

Maailm on täis parasiitsidemeid, kus elusolend teeb kodu vastuvõtvas üksuses või selle otsas. Enamasti toitub parasiit peremehe kehast, kuid ei tapa peremeest. Nendes suhetes eksisteerib kahte tüüpi hoste: lõplik ja vahepealne host. Lõplik peremees pakub kodu täiskasvanud parasiidile, vahepealne peremees aga teadmatult alaealisele parasiidile. Puugid on näited parasiitsümbioosist, sest verd imevate putukatena, kes arenevad selle ohvreid, võivad nad ka peremeest kahjustada, kandes nakkushaiguse üle teise verest võetud vereringesse organism.

Ulme on täis parasitoidismi näiteid, kuid seda on ka igapäevaelu. Seda tüüpi sümbiootiliste suhete korral sureb peremees tavaliselt. Paljud ulmefilmid näitavad seda tüüpi suhteid inimeste ja tulnukate vahel, nagu filmisarjas "Tulnukas". Parasiitide korral on peremees parasiidi vastsete koduks. Vastsete küpsemisel pääsevad nad peremehe kehast, tappes selle käigus. Looduses munevad braconiid-herilased munad tomati sarveussi keha kohale ja herilase vastsete kasvades toituvad nad sarveussi kehast, tappes selle metamorfoosi ajal.

Kiskja ja tema saaklooma vahel on tuntud sümbiootiline suhe. Ökoloogilises koosluses elavad mõned üksused teiste organismide kehasid süües. Arvatakse, et seda ei peeta parasiitsuhteks, kuna kiskja ei ela selle looma kehas ega sellel sööb, on see ikkagi sümbiootiline suhe, sest kiskja ei jääks ellu, ilma et teine ​​organism sellest loobuks elu. Kiskja istub toiduahelas tavaliselt oma saagi kohal, nagu lõvi ja gasell, koiott ja küülik (või koduloom), hunt ja piison või muud sõralised - sõralised - nagu hirved ja antiloop. Röövloom vastutab ka saagi igasuguse evolutsiooni eest: väljatöötamine vahendite peitmiseks kiskjate eest miimika, maskeerimis- ja hoiatusvärvide abil.

Liikidevaheline konkurents tekib siis, kui mõlemad üksused otsivad ökosüsteemis samu ressursse. Seda tüüpi sümbiootilised suhted toimivad vastupidiselt; üks või mõlemad organismid kannatavad üksteise olemasolu tõttu. Invasiivsed liigid rikuvad ökoloogiliste koosluste õrna tasakaalu, kui nad hangivad kohalikele organismidele mõeldud ressursse. Näiteks kollane starthistle, mis on Euroopa kohalik liik, haaras suurema tõenäosusega sõidu USA-sse, kus see tungib ökoloogilistesse kooslustesse ja tõrjub looduslikke heintaimi. Kuna starthistle on kiiresti kasvav taim, imevad juured kogu vee ja toitaineid, varastades need ressursid looduslikelt rohttaimedelt, mis sageli närbuvad ja surevad. Isegi sama perekonna organismid võivad kogeda konkurentsi, nagu näiteks roheline anool-sisalik, kes on põliselanik paljudest lõunamaistest osariikides, peab toiduallikate ja elupaikade pärast konkureerima pruuni anooli sisalikuga, mis algselt piirkonda sisse toodi Kuuba.

Planeet on täis sümbiootilisi suhteid, kus kaks erinevat liiki või organismi võivad suhelda, kuid kumbki ei koge teist tüüpi evolutsioonilisi mõjutusi. Miami ülikooli pakutav äärmuslik näide - neutraalsuse piiride venitamine - sisaldab bakterit kaamel ja pika sabaga krevetid, kes mõlemad võivad Gobi kõrbes kokku puutuda, millel on tühine mõju kas.

Ei saa alahinnata sümbiootiliste suhete olulisust kõigi Maa elusorganismide suhtes. Kogu maailmas, igas ökoloogilises kogukonnas maailmas, alates silmaga vaadatavatest kuni ainult nähtud inimesteni mikroskoobi objektiivi all on sümbiootilised suhted looduse mitmekordse tasakaalu säilitamiseks üliolulised protsessid.

Sümbiootilised suhted läbivad taksonoomiaid ja liike ning hõlmavad ühel või teisel viisil enamikku kõiki planeedi elusolendeid. Sümbiootiline suhe aitab pakkuda inimestele toitu, asustada planeeti puude ja taimedega ning hoida looma- ja taimepopulatsiooni tasakaalus. Sümbiootilised suhted võivad aidata üksikutel liikidel areneda või muutuda ja isegi areneda. Ilma sümbiootiliste suheteta poleks ühtegi korallriffi, puud ei pruugi paljuneda nii kaugele kui laiali, linde ja putukaid, kes seemneid kaugele transpordivad, ja isegi inimesed ei pruugi arenemiseks piisavalt kaua ellu jääda sisse Homo sapiens - Maa tänapäeva inimesed.