Što je simbiotska veza?

Priroda je puna simbiotskih odnosa, kao što su pčela i cvijet, riba-klaun i anemona te vaša crijeva i prokariontske crijevne bakterije koje žive u njima. Simbioza definira tri osnovna tipa odnosa (s više podskupina) koji se javljaju između živih bića: uzajamnost, gdje obje vrste imaju koristi; komenzalizam, gdje jedan organizam koristi, a drugi ne nanosi štetu; i parazitizam, u kojem jedan entitet profitira, ponekad i pod cijenu drugog.

Riječ simbioza dolazi iz grčkog sim i bios, što u prijevodu znači zajedno i život, ili zajednički život. Da bi razumjeli kako su se ti odnosi razvijali, istraživači su razvili sustav za klasifikaciju cijelog života na temelju različitih karakteristika pojedinih organizama.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Biolozi i ekolozi definiraju simbiotski odnos kao intimnu interakciju između dvije ili više vrsta, što može biti korisno ili ne.

Sustav za klasifikaciju vrsta - taksonomija - koristi različite razine klasifikacije za sortiranje mjesta u koje se organizam uklapa biološku shemu stvari, kao i pomoć istraživačima da razumiju odnose između organizama i među njima klasifikacije. Na vrhu biološke organizacijske sheme nalaze se najšire kategorije - domene arheje, bakterije i eukarije - slijede kraljevstva, rod, razred, red, obitelj, rod i vrste na vrhu naopake trokut. Domene arheja i bakterija uključuju samo jednostanične organizme, dok kraljevstvo eukarije uključuje protiste, gljive, biljke i životinje.

Mutualistički odnosi definirani pod simbiozom su oni odnosi u kojima obje vrste imaju koristi od povezanosti. Medonosna pčela i cvijet predstavljaju ovu vrstu odnosa. Pčela sakuplja nektar s cvijeta pomoću dugog, slamkastog oblika, usisavajući slatku tekućinu u zasebnu vrećicu koja se naziva nektar ili vrećica meda za kasniju upotrebu u koloniji kao hranu. Dok se pčela kreće oko cvijeta, pelud se skuplja na krznenim nogama i tijelu. Kad pčela ostavi cvijet da sleti na sljedeći, pelud pada ili se trlja na sljedeći cvijet, što rezultira oprašivanjem. Cvijet pomaže pčeli dajući joj nektar, a pčela pomaže u oprašivanju cvijeta premještanjem peludi s cvijeta na cvijet.

Na primjer, odnos mrava i lisnih uši je međusoban odnos definiran kao obrambena simbioza. Mrav se ponaša poput pastira nad ušima. Lisne uši pružaju medenu rosu mravima, a mravi lisice lisice štite u svom skloništu noću radi zaštite od grabežljivaca, ujutro ih prateći vani. Čak je poznato da neke vrste mrava tijekom hladnih zimskih mjeseci unose jajašca lisnih uši u komore za gnijezdo. Često zvana goveda mrava, ponekad mravi uklanjaju krila lisnim ušima kako ne bi odletjela. Mravi također mogu ispuštati kemikalije zbog kojih lisne uši postaju poslušnije.

Druga vrsta uzajamnog odnosa - obvezni uzajamnost - postoji kada svaka pojedina vrsta ne može preživjeti bez druge. Primjer za to događa se između termita i njihovih crijevnih simgenata bičaka - prokariontskih organizama s bičevima sličnim bičevima ili dodacima koji im pomažu u kretanju. Organizmi unutar termita pomažu u razgradnji gustog šećera u drvu, tako da ga termiti mogu probaviti. No, termiti imaju i druge simbionte u unutrašnjosti koji djeluju u suradnji jedni s drugima i termitima. Bez ove veze termiti i njihovi unutarnji gosti ne bi preživjeli.

Riba klaun i anemona predstavljaju protokooperacijsku simbiozu, odnos koji koristi i jednima i drugima, ali za razliku od termita i njegovih simbiona, oboje mogu preživjeti neovisno od drugog. Riba ima dom unutar masnih, valovitih krakova anemone koji štite ribu od grabežljivaca; riba također štiti anemone od svojih grabežljivaca, a ponekad joj čak donosi i hranu.

Kad jedan organizam živi unutar tkiva ili stanica drugog, biolozi to definiraju kao endosimbiozu. Ti su odnosi uglavnom za mnoge jednoćelijske entitete. Na primjer, jednoćelijski eukariotski (stanica s ugrađenom jezgrom u sebi) organizam Paramecium bursaria služi kao domaćin eukariotu Chlorella stanice algi. Alga proizvodi energiju procesom fotosinteze, a paramecij ima koristi jer prima dio te energije ili hrane. Uz to, alge borave u zaštićenoj mobilnoj kućici - tijelu paramecija.

Druga vrsta uzajamne simbioze uključuje jedan organizam koji živi na koži ili površini drugog u obostrano korisnoj vezi. Mravi za rezanje lišća imaju poseban simbiont, vrstu jednoćelijskih bakterija koji žive na njihovoj koži. Mravi za rezanje lišća vraćaju posječeno lišće natrag u koloniju gdje mu ubrizgavaju posebnu vrstu gljivica. Gljiva služi kao izvor hrane za koloniju, koju bakterija štiti od drugih invazivnih vrsta gljivica.

Simbiotički odnos forezije javlja se kada jedan organizam živi na tijelu ili u blizini tijela drugog, ali ne kao parazit i pruža korisnu uslugu domaćinu i sebi. Vrsta morskog života, riba remora, pomoću usisnih diskova na vrhu prikače se tijelima kitova, manta zraka, morskih pasa i kornjača (pa čak i brodova). Remora, koja se naziva i sisama morskih pasa, domaćinu ne nanosi štetu niti mu uzima ništa osim što jede parazitska morska bića koja ga napadnu. Riba Remora također koristi disk za stopiranje do domaćina. Ptice okspekerke uobičajena su mjesta na leđima nosoroga gdje jedu parazite i krpelje koji tamo žive. Također lete u zraku i vrište kad se opasnost približi, pružajući upozorenje za domaćina nosoroga ili zebre.

Komensalistički odnosi su oni u kojima jedna vrsta dobiva svu korist od svog odnosa s drugom, ali druga nema nikakve koristi ili štete. Dobar primjer ove vrste odnosa javlja se između ispaše stoke i stočnih čaplji. Dok stoka pasi travu, uzburkaju tamo žive insekte, omogućujući stoci čaplju ukusan obrok. Stočne čaplje dobivaju obrok, ali goveda ne dobivaju ništa zauzvrat od ptica s dugim vratom, niti im ta veza nanosi štetu.

Svijet je pun parazitskih odnosa gdje živo biće stvara dom u entitetu domaćinu ili na vrhu. Većinu vremena parazit se hrani tijelom domaćina, ali ne ubija domaćina. U tim odnosima postoje dvije vrste domaćina: konačni domaćin i srednji domaćin. Konačni domaćin pruža dom odraslom parazitu, dok srednji domaćin nesvjesno nudi dom maloljetnom parazitu. Krpelji su primjeri parazitske simbioze, jer kao insekti koji sisaju krv uspijevaju u krvi svojih žrtve, domaćinu mogu naštetiti i prenošenjem zarazne bolesti na njega uzete iz krvi drugog organizam.

Znanstvena fantastika obiluje primjerima parazitoidizma, ali takav je i svakodnevni život. U ovoj vrsti simbiotske veze domaćin obično umire. Mnogi znanstveno-fantastični filmovi imaju ovu vrstu odnosa između ljudi i vanzemaljaca, kao u filmskoj seriji "Alien". U parazitoidizmu, domaćin služi kao dom za ličinke parazita. Kako ličinke sazrijevaju, bježe iz tijela domaćina, pritom ga ubijajući. U prirodi brakonidne ose svoja jaja polažu na tijelo rogače rajčice, a dok ličinke osa rastu, hrane se tijelom roga, ubijajući ga tijekom metamorfoze.

Poznati simbiotski odnos postoji između grabežljivca i njegovog plijena. U ekološkoj zajednici neki entiteti žive jedući tijela drugih organizama. Mislio se da se ne smatra parazitskim odnosom jer grabežljivac ne živi ni na tijelu životinje jede, to je još uvijek simbiotski odnos jer grabežljivac ne bi preživio bez da ga drugi organizam odustane život. Predator obično sjedi iznad svog plijena u prehrambenom lancu, poput lava i gazele, kojota i zec (ili kućni ljubimac), a vuk i bizon ili druge kopitaste kopitne životinje - kopitarji - poput jelena i antilopa. Grabež je također odgovoran za sve vrste evolucije u plijenu: razvijanje sredstava za skrivanje od grabežljivaca putem oponašanja, kamufliranja i boja upozorenja.

Natjecanje između vrsta događa se kada se oba entiteta nadmeću za iste resurse u ekosustavu. Ova vrsta simbiotskog odnosa djeluje obrnuto; jedan ili oba organizma pate zbog međusobnog postojanja. Invazivne vrste poremetile su osjetljivu ravnotežu u ekološkim zajednicama kada nabavljaju resurse namijenjene izvornim organizmima. Na primjer, žuta zvijezda, izvorna vrsta u Europi, više je nego vjerojatno krenula u SAD, gdje napada ekološke zajednice i istiskuje prirodne trave. Budući da je zvijezda brzorastuća biljka, korijenje usisava svu vodu i hranjive sastojke, kradući te resurse iz prirodnih trava koje često uvenu i umru. Čak i organizmi iste obitelji mogu iskusiti natjecanje, poput onog kada je gušter zelenog anola, porijeklom iz mnogih Južnjaka država, mora se natjecati sa smeđim gušterom anole za izvore hrane i stanište, izvorno uneseno u regiju iz Kuba.

Planet je prepun simbiotskih odnosa u kojima dvije različite vrste ili organizmi mogu međusobno komunicirati, ali niti jedan niti drugi ne doživljava evolucijski utjecaj. Ekstremni primjer - širenje granica neutralnosti - koji nudi Sveučilište u Miamiju, uključuje bakterije deva i kozica s dugim repom punoglavca, obje koje mogu doći u kontakt u pustinji Gobi s zanemarivim učincima na ili.

Važnost simbiotskih odnosa za sve žive organizme na Zemlji ne može se podcijeniti. Širom svijeta, u svakoj ekološkoj zajednici na svijetu, od onih vidljivih golim okom do onih samo viđenih pod lećom mikroskopa, simbiotski odnosi ostaju presudni za održavanje ravnoteže u višestrukom prirodi procesi.

Simbiotski odnosi prelaze taksonomije i vrste i na neki ili drugi način uključuju većinu svih živih bića na planetu. Simbiotski odnosi pomažu ljudima osigurati hranu, naseljavaju planet drvećem i biljkama i održavaju ravnotežu populacija životinja i biljaka. Simbiotski odnosi mogu pomoći pojedinim vrstama da se razvijaju ili mijenjaju, pa čak i napreduju. Bez simbiotskih odnosa ne bi bilo koraljnih grebena, drveće se ne bi moglo širiti toliko široko kao što to čini, potpomognuti pticama i insektima koji prenose sjeme izdaleka, pa čak i ljudska bića možda nisu preživjela dovoljno dugo da bi evoluirala u Homo sapiens - Zemaljski moderni ljudi.