Mutualismo (biologia): definizione, tipi, fatti ed esempi

Gli ecosistemi nel mondo naturale sono costituiti da organismi viventi che interagiscono tra loro in modi assortiti. Il termine mutualismo si riferisce a un tipo di relazione che vantaggi reciproci due specie che condividono un ambiente.

Le creature viventi hanno adattato modi interessanti e insoliti per aiutarsi a vicenda, sebbene le loro motivazioni siano egoistiche.

Simbiosi in biologia si riferisce a una stretta connessione tra specie diverse che si sono evolute insieme. Una relazione unilaterale che aiuta una specie senza influenzare l'altra si chiama commensalismo.

Una relazione unilaterale che avvantaggia una specie a scapito dell'altra si chiama parassitismo. Un utile rapporto a due vie è indicato come mutualismo.

Il mutualismo in biologia si riferisce alle interazioni di specie simbiotiche che sono reciprocamente vantaggiose, o addirittura essenziali, per la sopravvivenza. Una relazione mutualistica si forma quando due specie diverse beneficiano ciascuna lavorando a stretto contatto.

La relazione può essere un po' complicata, tuttavia. Ad esempio, una specie può trarre maggiori benefici e l'interazione potrebbe rasentare il parassitismo.

Il mutualismo è comune in tutti gli ecosistemi, compreso il corpo umano. Per esempio, Facoltà di Medicina di Harvard stima che trilioni di batteri chiamati microbiota intestinale vivono nell'intestino umano e aiutano la digestione e la salute generale. Quando una relazione reciprocamente vantaggiosa è stretta e duratura, è un esempio di simbiosi mutualistica.

Non tutte le relazioni simbiotiche sono mutualistiche.

La simbiosi mutualistica è avvenuta attraverso l'evoluzione. Il mutualismo tra le specie partner migliora l'idoneità all'ambiente e rafforza il successo riproduttivo. Gli organismi di specie diverse che si sono adattati per adattarsi al comportamento e ai tratti dell'altro sono chiamati simbionti. Alcune specie sono diventate così interdipendenti che non possono sopravvivere senza l'altra.

Quando la crescita, la riproduzione o il sostentamento degli organismi viventi è intrecciata, la relazione rappresenta mutualismo obbligato. Ad esempio, alcuni tipi di piante di Yucca e specie di falene dipendono l'uno dall'altro per completare il loro ciclo di vita riproduttivo. Quando un'interazione che si verifica regolarmente avvantaggia gli organismi ma non è essenziale per la sopravvivenza, cioè mutualismo facoltativo.

Ci sono innumerevoli esempi di mutualismo sulla Terra. Le interazioni mutualistiche possono svilupparsi tra due animali, due piante, animali e piante e batteri e piante, per esempio.

Le interazioni interspecifiche aiutano a mantenere stabili le popolazioni e viceversa. La perdita di una specie può portare alla perdita di altre a causa della natura interdipendente della rete alimentare.

Il bufaga è un uccellino che ha dita forti per afferrare il pelo degli animali e un becco colorato perfettamente modellato per allontanare i parassiti. Sebbene gli elefanti non vogliano avere nulla a che fare con l'uccello, il bue ha una relazione mutualistica di lunga data con zebre, giraffe e rinoceronti in Sud Africa. Gli uccelli sono sempre alla ricerca di pidocchi, zecche succhiasangue e pulci che saltano sulla pelle di un animale.

Oltre a sradicare i parassiti, i bufani puliscono le ferite. Alcuni scienziati si sono chiesti se tali comportamenti siano reciproci o parassiti perché beccare la ferita ritarda la guarigione. Tuttavia, nutrirsi di insetti, grasso e cerume è un utile servizio di toelettatura.

Pertanto, il bue e alcune specie di zoccoli sono generalmente considerate mutualistiche. Inoltre, le bufaghe suonano l'allarme con un sibilo stridente quando un predatore è in agguato nell'erba, dando all'uccello e alla bestia più tempo per fuggire.

Le piante da fiore hanno bisogno di a impollinatore di piante come le api assetate di nettare per il successo riproduttivo durante il loro ciclo di vita. Alcune piante e alberi hanno anche bisogno di un specie-specifico insetto per la fecondazione.

Ad esempio, il fico e il piccolo Vespe Agaonidae coesistono pacificamente e traggono vantaggio dalla loro interazione. Gli alberi di fico e le loro specie mutualistiche di vespe sono ottimi esempi di mutualismo e coevoluzione.

I fichi sono steli modificati con molti fiori all'interno che maturano in semi se fecondati. I fiori di fico emettono un odore che attira una vespa femmina fecondata che porterà il polline e deporrà le uova nel fiore di fico prima che muoia. Alcuni semi maturano e altri forniscono nutrimento alle larve di vespe in crescita. Le vespe maschi senza ali si accoppiano e muoiono, e le femmine alate partono alla ricerca di un nuovo fico.

Legumi, come soia, lenticchie e piselli, offrono un'ottima fonte di proteine ​​nella dieta. Pertanto, i legumi hanno bisogno di una quantità ottimale di azoto per sintetizzare gli amminoacidi e costruire proteine.

I legumi hanno una relazione mutualistica specie-specifica con i batteri. I legumi e alcuni batteri soddisfano i bisogni reciproci senza causare danni, a differenza dei batteri patogeni.

Batteri del rizobio nel terreno forma noduli irregolari sulle radici delle piante e “fissa” l'azoto convertendo N₂ nell'aria ad ammoniaca, o NH₃. L'ammoniaca è una forma di azoto che le piante possono utilizzare come nutriente. A loro volta, le piante forniscono carboidrati e una casa per i batteri che fissano l'azoto.

Fare affidamento sui batteri durante la coltivazione di colture come la soia riduce l'uso di fertilizzanti chimici che possono penetrare nei corsi d'acqua e causare fioriture di alghe tossiche.

Molti studi ecologici hanno dimostrato che uccelli e animali svolgono un ruolo nella dispersione dei semi. Ora gli scienziati stanno esaminando più da vicino le interazioni mutualistiche di piante e rettili, specialmente negli ecosistemi insulari. Lucertole, scinchi e gechi che si nutrono di frutta svolgono un ruolo chiave nella biodiversità e nella vitalità delle piante.

Poiché le piante non possono muoversi, dipendono da mezzi esterni per la dispersione dei semi. Alcune specie di lucertole si nutrono di frutti polposi, insieme agli artropodi, ed espellono semi non digeriti in un'altra posizione. La dispersione dei semi riduce la competizione con la pianta madre per i nutrienti e facilita scambio genico all'interno della popolazione vegetale.

Gli anemoni di mare sono una specie antichissima che ha caratteristiche di una pianta e di un animale. Quando ignari pesciolini nuotano, l'anemone di mare usa i suoi tentacoli mortali per paralizzare la sua preda.

Sorprendentemente, l'arancione e il bianco pesce pagliaccio fa la sua casa all'interno dell'anemone di mare. I pesci pagliaccio hanno adattato uno spesso rivestimento di muco che offre protezione dalla puntura mortale dell'anemone di mare.

I pesci pagliaccio dai colori vivaci attirano altri pesci nelle grinfie dell'anemone di mare e successivamente beneficiano degli avanzi del pasto dell'anemone di mare. Il pesce pagliaccio fornisce anche la circolazione dell'aria all'anemone di mare nuotando tra i tentacoli. Mantengono l'anemone di mare pulito e sano eliminando il cibo in eccesso.

ricercatori americani a Binghamton University, Università statale di New York ha recentemente studiato i meccanismi di come le relazioni reciprocamente vantaggiose tra piccoli organismi migliorano le loro probabilità di sopravvivenza.

Lo studio ha mostrato che i vantaggi sono maggiori quando i piccoli organismi vivono in un ecosistema dominato da grandi organismi. Ulteriori benefici possono essere ottenuti da partenariati mutualistici tra tre simbionti.

Ad esempio, l'acacia spinosa dell'Africa fornisce nettare e habitat per le formiche che mordono gli elefanti che mordicchiano l'albero. Durante i periodi di siccità, le formiche si nutrono della melata escreta dalle cocciniglie che vivono della linfa degli alberi.

Un cambiamento in un simbionte scatenerebbe una reazione a catena. Ad esempio, se le formiche morissero, gli elefanti distruggerebbero l'albero e la cocciniglia perderebbe il suo habitat e la principale fonte di cibo.

I vari tipi ed esempi di mutualismo non sono completamente compresi. Rimangono molte domande sulla coevoluzione e sulla persistenza dei vari tipi di interazioni interspecifiche.

Gran parte del lavoro fino ad oggi si è concentrato sulle relazioni benefiche tra piante e microbi. La modellazione matematica può approfondire la comprensione della genetica e della fisiologia dei fenomeni co-evolutivi nel mondo naturale.

La modellazione predittiva esamina anche come fattori come la disponibilità di risorse e la vicinanza possono influenzare i comportamenti cooperativi. I dati a livello cellulare, individuale, di popolazione e di comunità possono essere integrati con modelli matematici per un'analisi completa delle interazioni dell'ecosistema. I modelli possono essere testati e riconfigurati man mano che i dati si accumulano.