Mi a szimbiotikus kapcsolat?

A természet tele van szimbiotikus kapcsolatokkal, mint például a mézelő méh és a virág, a bohóc halak és a kökörcsin, valamint a beled és a benne élő prokarióta bélbaktériumok. A szimbiózis három alapvető kapcsolattípust határoz meg (több alcsoporttal), amelyek az élőlények között előfordulnak: kölcsönösség, ahol mindkét faj előnyös; komenzalizmus, ahol az egyik szervezet hasznot húz, a másik pedig nem érez kárt; és a parazitizmus, amelyben az egyik entitás profitál, néha a másik árán.

A szó szimbiózis a görögből származik sym és bios, ami fordítva azt jelenti együtt és élet, vagy az élet együtt dolgozik. Ahhoz, hogy megértsék, hogyan alakultak ki ezek a kapcsolatok, a kutatók kifejlesztettek egy rendszert, amely az egész életet az egyes organizmusok sajátos jellemzői alapján osztályozza.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

A biológusok és az ökológusok egy szimbiotikus kapcsolatot két vagy több faj közötti intim kölcsönhatásként definiálnak, amely egyiknek sem előnyös, vagy nem.

A fajok osztályozásának rendszere - taxonómia - különböző osztályozási szinteket használ annak rendezésére, hogy egy organizmus hol illeszkedik a a dolgok biológiai sémája, valamint segítséget nyújt a kutatóknak az organizmusok és az egymással való kapcsolatok megértésében osztályozások. A biológiai szervezeti diagram tetején találhatók a legszélesebb kategóriák - az archeák, baktériumok és eukarya - királyságok, törzs, osztály, rend, család, nemzetség és faj követi egy fejjel lefelé háromszög. Az archeák és a baktériumok doménjei csak egysejtű organizmusokat tartalmaznak, míg az eukarya királyság protisztákat, gombákat, növényeket és állatokat tartalmaz.

A szimbiózis alatt meghatározott kölcsönös kapcsolatok azok a kapcsolatok, ahol mindkét faj profitál az asszociációból. A mézelő méh és a virág képviseli ezt a fajta kapcsolatot. A méh egy hosszú, szalmaszerű orsó segítségével gyűjti össze a virágból a nektárt, hogy az édes folyadékot egy külön tasakba, nektárnak vagy mézzsáknak hívja, hogy később a kolóniában élelemként felhasználhassa. Amíg a méh a virág körül mozog, a szőrös lábain és testén virágpor gyűlik össze. Amikor a méh elhagyja a virágot, hogy leszálljon a következőre, a pollen leesik vagy ledörzsölődik a következő virágra, és beporzást eredményez. A virág segít a méhnek azáltal, hogy nektárt ad neki, a méh pedig beporozza a virágot, ha virágról virágra mozgatja a virágport.

A hangyák és a levéltetvek közötti kapcsolat például kölcsönös, defenzív szimbiózisként definiált kapcsolat. A hangya pásztorként viselkedik a levéltetvek felett. A levéltetvek mézharmatot biztosítanak a hangyák számára, a hangyák pedig éjjel a menedékhelyre terelik a levéltetveket a ragadozók elleni védelem érdekében, és reggel visszakísérik őket a szabadba. Egyes hangyafajokról még az is ismert, hogy a hideg téli hónapokban levéltetű petéket visznek a fészek tároló kamráiba. Gyakran hangya marhának hívják, néha a hangyák eltávolítják a levéltetvek szárnyait, hogy ne repülhessenek el. A hangyák olyan vegyi anyagokat is felszabadíthatnak, amelyek miatt a levéltetvek engedelmesebbé válnak.

A kölcsönös kapcsolatok másik típusa - a kötelező kölcsönösség - akkor létezik, amikor az egyes fajok nem tudnak fennmaradni a másik nélkül. Erre példa fordul elő a termeszek és béljelző szimbiontjaik között - prokarióta szervezetek, ostorszerű flagellákkal vagy függelékekkel, amelyek segítik őket a mozgásban. A termeszben lévő szervezetek segítenek lebontani a fában lévő sűrű cukrokat, hogy a termeszek meg tudják emészteni. De a termeszek belső részében más szimbiontusok is vannak, amelyek együttműködnek egymással és a termeszekkel. E kapcsolat nélkül a termeszek és belső vendégeik nem élnék túl.

A bohóchal és a szellőrózsa a protokooperációs szimbiózist képviseli, amely kapcsolat mindkettőnek előnyös, de a termeszekkel és szimbiontjaikkal ellentétben mindkettő függetlenül fennmaradhat. A halnak otthona van a kökörcsin zsíros, hullámos karjain belül, amely megvédi a halakat a ragadozóktól; a hal a kökörcsint is megvédi ragadozóitól, sőt néha ételt is hoz neki.

Amikor egy szervezet egy másik szövetében vagy sejtjeiben él, a biológusok ezt endoszimbiózisként határozzák meg. Többnyire ezek a kapcsolatok a normák sok egysejtű entitás számára. Például egysejtű eukarióta (sejt, amelynek sejtje van magával) Paramecium bursaria az eukarióta gazdájának szolgál Chlorella algasejtek. Az algák a fotoszintézis folyamatán keresztül termelnek energiát, és a paramecium előnyös, mivel az energia vagy az élelmiszer egy részét megkapja. Ezenkívül az algák egy védett, mobil otthonban - a paramecium testében - helyezkednek el.

Egy másik fajta kölcsönös szimbiózis egy másik szervezet bőrén vagy felületén élő szervezetet kölcsönösen előnyös kapcsolatban foglal magában. A levélvágó hangyáknak van egy speciális szimbiontja, egyfajta egysejtű baktérium, amely a bőrén él. A levélvágó hangyák visszaviszik a levágott lombot a telepre, ahol egy speciális gombafajtával fecskendezik be. A gomba táplálékforrásként szolgál a telep számára, amelyet a baktériumok megvédenek más betolakodó gombafajoktól.

A fóziás szimbiotikus kapcsolat akkor következik be, amikor az egyik szervezet a másik testén vagy annak közelében él, de nem parazitaként, és jótékony szolgáltatást nyújt a gazda és maga számára. A tengeri élővilág egyik faja, a remora halak a bálnák, a mantasugarak, a cápák és a teknősök (sőt a hajók) testéhez kapcsolódnak a fejük tetején lévő szívókorongok révén. A remóra, más néven cápaszívó, nem árt a gazdának, és nem is vesz el belőle semmit, csak azt, hogy megeszi a parazita tengeri lényeket, amelyek megfertőzik. A Remora halak a korongot arra is felhasználják, hogy autóval stoppoljon a gazdától. Az ökörszemes madarak az orrszarvú hátsó részén gyakori helyek, ahol megeszik az ott élő parazitákat és kullancsokat. Repülnek a levegőben és sikoltoznak, amikor közeleg a veszély, figyelmeztetve az orrszarvú vagy a zebra gazdáját.

A kommensalisztikus kapcsolatok azok, ahol az egyik faj minden előnyt megkap a másikkal való kapcsolatából, a másik azonban nem részesül előnyben vagy kárt illetően. Jó példa az ilyen típusú kapcsolatra a legeltetett szarvasmarhák és a szarvasmarha kócsag között. Amint a szarvasmarhák legelnek a fűben, felkavarják az ott élő rovarokat, lehetővé téve a marhák kócsagjának ízletes ételt. A szarvasmarha kócsagok étkezést kapnak, de a jószágok semmit sem kapnak cserébe a hosszú nyakú madaraktól, és a kapcsolat sem sérti őket.

A világ tele van parazita kapcsolatokkal, ahol egy élőlény otthont hoz a befogadó entitásban vagy annak tetején. A parazita legtöbbször a gazda testével táplálkozik, de nem megöli a gazdát. Kétféle gazdagép létezik ezekben a kapcsolatokban: a végleges és a köztes gazdagép. A végleges gazdaszervezet egy felnőtt élősködőnek ad otthont, míg a köztes gazda öntudatlanul egy fiatal parazita otthont kínál. A kullancsok példák a parazita szimbiózisra, mert vérszívó rovarokként, amelyek áldozatok, árthatnak a gazdaszervezetnek is, ha fertőző betegséget visznek át egy másik véréből vett betegségbe szervezet.

A tudományos fantasztikus irodalom tele van parazitoidizmus példákkal, de a mindennapi élet is. Ebben a típusú szimbiotikus kapcsolatban a házigazda általában meghal. Számos tudományos-fantasztikus film bemutatja az emberek és az idegenek ilyen típusú kapcsolatát, mint például az "Alien" filmsorozat. A parazitoidizmusban a gazda a parazita lárváinak otthona. Ahogy a lárvák érnek, megmenekülnek a gazdaszervezet testéből, és közben megölik azt. A természetben a braconida darazsak a paradicsom szarvasféreg testére teszik petéiket, és a darázslárvák növekedésével a kakukkféreg testéből táplálkoznak, metamorfózis során elpusztítják azt.

A ragadozó és a zsákmány között jól ismert szimbiotikus kapcsolat áll fenn. Egy ökológiai közösségben egyes entitások úgy élnek, hogy más szervezetek testét fogyasztják. Úgy gondolták, hogy nem tekinthető parazita kapcsolatnak, mert a ragadozó nem az állat testében vagy annak testén él eszik, ez továbbra is szimbiotikus kapcsolat, mert a ragadozó nem élhetné meg anélkül, hogy a másik organizmus feladná a sajátját élet. A ragadozó általában a zsákmánya felett helyezkedik el az élelmiszerláncban, mint például az oroszlán és a gazella, a prérifarkas és a nyúl (vagy háziállat), a farkas és a bölény vagy más hasított patás állat - patás állatok -, mint az őz és antilop. A ragadozás felelős a zsákmány mindenféle evolúciójáért is: olyan eszközök kifejlesztése, amelyek mimikával, álcázó és figyelmeztető színekkel elrejtőzhetnek a ragadozók elől.

A fajok közötti verseny akkor következik be, amikor mindkét entitás ugyanazon erőforrásokért küzd az ökoszisztémában. Ez a típusú szimbiotikus kapcsolat fordítva működik; egyik vagy mindkét szervezet szenved egymás létezése miatt. Az invazív fajok felborítják az ökológiai közösségek kényes egyensúlyát, amikor beszerzik az őshonos organizmusoknak szánt erőforrásokat. A sárga starthistle, például Európa őshonos faja, több mint valószínű, hogy utat tett az Egyesült Államokba, ahol behatol az ökológiai közösségekbe és kiszorítja a természetes füveket. Mivel a starthistle gyorsan növekvő növény, gyökerei felszívják az összes vizet és tápanyagot, ellopják ezeket az erőforrásokat a természetes füvekből, amelyek gyakran elsorvadnak és elpusztulnak. Még ugyanannak a családnak az élőlényei is megélhetik a versenyt, például amikor a zöld anól gyík, amely sok déli őshonos államoknak, versenyeznie kell a barna anólgyíkkal az élelmiszerforrásokért és az élőhelyért, amelyet eredetileg a régióból vezettek be Kuba.

A bolygó tele van szimbiotikus kapcsolatokkal, ahol két különböző faj vagy organizmus kölcsönhatásba léphet, de egyikük sem tapasztal semmiféle evolúciós hatást a másik miatt. A Miami Egyetem felajánlotta extrém példa - a semlegesség határainak túllépése - magában foglalja a baktériumot teve és a hosszúfarkú ebihal-garnélarák, mindkettő elhanyagolható hatással érintkezhet a Gobi-sivatagban bármelyik.

Nem lehet lebecsülni a szimbiotikus kapcsolatok fontosságát a Föld összes élő organizmusa iránt. Az egész világon, a világ minden ökológiai közösségében, a szabad szemmel láthatóaktól a csak látottakig a mikroszkóp lencséje alatt a szimbiotikus kapcsolatok továbbra is kulcsfontosságúak az egyensúly fenntartásához a természet sokszorosában folyamatok.

A szimbiotikus kapcsolatok keresztezik a taxonómiákat és a fajokat, és valamilyen módon érintik a bolygó összes élőlényét. A szimbiotikus kapcsolat elősegíti az emberek táplálékkal való ellátását, fákkal és növényekkel benépesíti a bolygót, és egyensúlyban tartja az állatok és növények populációit. A szimbiotikus kapcsolatok segíthetik az egyes fajok fejlődését vagy változását, sőt virágzását is. Szimbiotikus kapcsolatok nélkül nem léteznek korallzátonyok, lehet, hogy a fák nem szaporodnak olyan messzire, mint ők, a magokat messzire szállító madarak és rovarok segítik, sőt az emberek talán nem is éltek túl sokáig ahhoz, hogy fejlődjenek -ba Homo sapiens - A Föld modern emberei.