Che cos'è una relazione simbiotica?

La natura è piena di relazioni simbiotiche, come l'ape e il fiore, il pesce pagliaccio e l'anemone, e il tuo intestino e i batteri intestinali procarioti che vivono al suo interno. La simbiosi definisce tre tipi di relazione di base (con più sottogruppi) che si verificano tra entità viventi: mutualismo, in cui entrambe le specie beneficiano; commensalismo, in cui un organismo trae beneficio e l'altro non subisce danni; e parassitismo, in cui un'entità beneficia, a volte a scapito dell'altra.

La parola simbiosi deriva dal greco sim e bios, che tradotto significa insieme e vita, o la vita che lavora insieme. Per capire come si sono evolute queste relazioni, i ricercatori hanno sviluppato un sistema per classificare tutta la vita in base alle caratteristiche distinte dei singoli organismi.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I biologi e gli ecologi definiscono una relazione simbiotica come un'interazione intima tra due o più specie, che può o non può essere vantaggiosa per nessuna delle due.

Il sistema di classificazione delle specie - tassonomia - utilizza diversi livelli di classificazione per ordinare dove si inserisce un organismo nel schema biologico delle cose, oltre ad aiutare i ricercatori a comprendere le relazioni tra organismi e attraverso classificazioni. In cima all'organigramma del biologico si trovano le categorie più ampie: i domini archaea, batteri e eukarya - seguito da regni, phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie sulla punta di un capovolto triangolo. I domini archaea e batteri includono solo organismi unicellulari, mentre il regno eukarya include protisti, funghi, piante e animali.

Le relazioni mutualistiche definite sotto simbiosi sono quelle relazioni in cui entrambe le specie beneficiano dell'associazione. L'ape e il fiore rappresentano questo tipo di relazione. L'ape raccoglie il nettare dal fiore usando una lunga proboscide simile a una cannuccia per aspirare il fluido dolce in una sacca separata chiamata nettare o sacca di miele per un uso successivo nella colonia come cibo. Mentre l'ape si muove intorno al fiore, il polline si accumula sulle zampe e sul corpo pelosi. Quando l'ape lascia il fiore per atterrare su quello successivo, il polline cade o si sfrega sul fiore successivo, provocando l'impollinazione. Il fiore aiuta l'ape dandogli il nettare e l'ape aiuta a impollinare il fiore spostando il polline da un fiore all'altro.

Il rapporto tra formiche e afidi, ad esempio, è mutualistico definito come simbiosi difensiva. La formica agisce come pastore sugli afidi. Gli afidi forniscono melata per le formiche e le formiche radunano gli afidi nel loro rifugio di notte per proteggersi dai predatori, scortandoli di nuovo fuori al mattino. Si sa anche che alcune specie di formiche portano le uova di afidi nelle camere di stoccaggio del nido durante i freddi mesi invernali. Spesso chiamato bestiame di formiche, a volte le formiche rimuovono le ali dagli afidi per impedire loro di volare via. Le formiche possono anche rilasciare sostanze chimiche che rendono gli afidi più docili.

Un altro tipo di relazione mutualistica - mutualismo obbligato - esiste quando ogni singola specie non può sopravvivere senza l'altra. Un esempio di ciò si verifica tra le termiti e i loro simbionti flagellati intestinali - organismi procarioti con flagelli o appendici simili a frusta che li aiutano a muoversi. Gli organismi all'interno della termite aiutano a scomporre gli zuccheri densi nel legno in modo che la termite possa digerirlo. Ma le termiti hanno anche altri simbionti nelle loro interiora che lavorano in cooperazione tra loro e con la termite. Senza questa relazione, le termiti e i loro ospiti interiori non sopravvivrebbero.

Il pesce pagliaccio e l'anemone rappresentano la simbiosi di protocooperazione, una relazione che avvantaggia entrambi, ma a differenza della termite e dei suoi simbionti, entrambi possono sopravvivere indipendentemente l'uno dall'altro. Il pesce ha una casa all'interno delle braccia grasse e ondulate dell'anemone che protegge il pesce dai predatori; il pesce protegge anche l'anemone dai suoi predatori e talvolta gli porta anche del cibo.

Quando un organismo vive all'interno del tessuto o delle cellule di un altro, i biologi lo definiscono endosimbiosi. Per la maggior parte, queste relazioni sono la norma per molte entità unicellulari. Ad esempio, un organismo eucariotico unicellulare (una cellula con un nucleo racchiuso al suo interno) Borsa di studio paramecio funge da ospite per gli eucarioti clorella cellule di alghe. L'alga produce energia attraverso il processo di fotosintesi e il paramecio ne beneficia poiché riceve parte di quell'energia o cibo. Inoltre, le alghe risiedono all'interno di una casa mobile protetta: il corpo del paramecio.

Un altro tipo di simbiosi mutualistica coinvolge un organismo che vive sulla pelle o sulla superficie di un altro in una relazione reciprocamente vantaggiosa. Le formiche tagliafoglie hanno un simbionte speciale, un tipo di batteri unicellulari che vive sulla loro pelle. Le formiche tagliafoglie riportano il fogliame tagliato nella colonia dove lo iniettano con un tipo speciale di fungo. Il fungo funge da fonte di cibo per la colonia, che i batteri proteggono da altre specie di funghi invasori.

Una relazione simbiotica di foresia si verifica quando un organismo vive sopra o vicino al corpo di un altro, ma non come un parassita, e svolge un servizio benefico per l'ospite e per se stesso. Una specie di vita marina, il pesce remora, si attacca ai corpi di balene, mante, squali e tartarughe (e persino navi) tramite dischi succhiatori in cima alle loro teste. Le remore, dette anche ventose di squalo, non danneggiano l'ospite né gli prendono altro che mangiare le creature marine parassite che lo infestano. I pesci Remora usano anche il disco per fare l'autostop dall'ospite. Gli uccelli bufaga sono siti comuni in cima alla schiena dei rinoceronti dove mangiano i parassiti e le zecche che vivono lì. Volano anche in aria e urlano quando il pericolo si avvicina, fornendo un avvertimento per il rinoceronte o l'ospite della zebra.

I rapporti commensalistici sono quelli in cui una specie riceve tutto il beneficio dalla sua relazione con l'altra, ma l'altra non riceve alcun beneficio o danno. Un buon esempio di questo tipo di relazione si ha tra bovini al pascolo e guardabuoi. Quando i bovini pascolano nell'erba, stimolano gli insetti che vivono lì, permettendo al guardabuoi un pasto gustoso. Gli aironi guardabuoi ricevono un pasto, ma il bestiame non riceve nulla in cambio dagli uccelli dal collo lungo, né viene danneggiato dalla relazione.

Il mondo è pieno di relazioni parassitarie in cui un'entità vivente fa una casa dentro o sopra un'entità ospite. Il più delle volte, il parassita si nutre del corpo dell'ospite ma non uccide l'ospite. In queste relazioni esistono due tipi di host: l'host definitivo e l'host intermedio. Un ospite definitivo fornisce una casa a un parassita adulto, mentre un ospite intermedio offre inconsapevolmente una casa a un parassita giovanile. Le zecche sono esempi di simbiosi parassitaria, perché come insetti succhiatori di sangue che prosperano sul sangue dei suoi vittime, possono anche danneggiare l'ospite trasferendogli una malattia infettiva presa dal sangue di un altro organismo.

La fantascienza è piena di esempi di parassitoidismo, ma lo è anche la vita di tutti i giorni. In questo tipo di relazione simbiotica, l'ospite di solito muore. Molti film di fantascienza presentano questo tipo di relazione tra umani e alieni, come nella serie di film "Alien". Nel parassitoidismo, l'ospite funge da casa per le larve del parassita. Man mano che le larve maturano, sfuggono al corpo dell'ospite, uccidendolo nel processo. In natura, le vespe braconidi depongono le loro uova sul corpo di un hornworm di pomodoro e, man mano che le larve di vespa crescono, si nutrono del corpo del hornworm, uccidendolo durante la metamorfosi.

Esiste una ben nota relazione simbiotica tra un predatore e la sua preda. In una comunità ecologica, alcune entità vivono mangiando i corpi di altri organismi. Il pensiero non è considerato un rapporto parassitario perché il predatore non vive nel o sul corpo dell'animale ne mangia, è ancora un rapporto simbiotico perché il predatore non sopravviverebbe senza che l'altro organismo rinunci alla sua vita. Il predatore di solito siede sopra la sua preda nella catena alimentare, come il leone e la gazzella, il coyote e il coniglio (o un animale domestico), e il lupo e il bisonte o altri animali ungulati - come cervi e antilope. La predazione è anche responsabile di tutti i tipi di evoluzione nella preda: sviluppare mezzi per nascondersi dai predatori tramite mimica, mimetizzazione e colori di avvertimento.

La competizione tra le specie si verifica quando entrambe le entità si contendono le stesse risorse nell'ecosistema. Questo tipo di relazione simbiotica funziona al contrario; uno o entrambi gli organismi soffrono a causa dell'esistenza l'uno dell'altro. Le specie invasive sconvolgono il delicato equilibrio delle comunità ecologiche quando si procurano le risorse destinate agli organismi autoctoni. Lo starthistle giallo, ad esempio, una specie autoctona d'Europa, molto probabilmente ha fatto l'autostop per gli Stati Uniti, dove invade le comunità ecologiche e spinge fuori le erbe naturali. Poiché lo starthistle è una pianta a crescita rapida, le sue radici assorbono tutta l'acqua e le sostanze nutritive, rubando queste risorse dalle erbe naturali, che spesso appassiscono e muoiono. Anche organismi della stessa famiglia possono sperimentare la competizione, come quando la lucertola anole, originaria di molti meridionali stati, deve competere con la lucertola anole marrone per fonti di cibo e habitat, originariamente introdotta nella regione da originally Cuba.

Il pianeta è pieno di relazioni simbiotiche in cui due specie o organismi diversi possono interagire, ma nessuno dei due sperimenta alcun tipo di affetto evolutivo a causa dell'altro. Un esempio estremo – che va oltre i limiti del neutralismo – e offerto dall'Università di Miami, include il Bacterian cammello e il gambero girino dalla coda lunga, entrambi i quali potrebbero entrare in contatto nel deserto del Gobi con effetti trascurabili su o.

L'importanza delle relazioni simbiotiche con tutti gli organismi viventi sulla Terra non può essere sottovalutata. In tutto il mondo, in ogni comunità ecologica del mondo, da quelle visibili ad occhio nudo a quelle solo viste sotto la lente del microscopio, le relazioni simbiotiche rimangono cruciali per mantenere l'equilibrio nel multiplo della natura processi.

Le relazioni simbiotiche attraversano tassonomie e specie e coinvolgono in un modo o nell'altro quasi tutte le creature viventi sul pianeta. La relazione simbiotica aiuta a fornire cibo alle persone, a popolare il pianeta con alberi e piante e a mantenere in equilibrio le popolazioni animali e vegetali. Le relazioni simbiotiche possono aiutare le singole specie ad evolversi o cambiare e persino a prosperare. Senza relazioni simbiotiche, non ci sarebbero barriere coralline, gli alberi potrebbero non proliferare in lungo e in largo come fanno, aiutati dagli uccelli e dagli insetti che trasportano i semi lontano, e anche gli esseri umani potrebbero non essere sopravvissuti abbastanza a lungo da evolversi in Homo sapiens – Gli umani moderni della Terra.