რა არის სიმბიოტიკური ურთიერთობა?

ბუნება სავსეა სიმბიოტიკური ურთიერთობებით, როგორიცაა თაფლის ფუტკარი და ყვავილი, ჯამბაზის თევზი და ანემონი და თქვენი ნაწლავი და პროკარიოტული ნაწლავის ბაქტერიები. სიმბიოზი განსაზღვრავს სამ ძირითად ურთიერთობის ტიპს (მრავალ ქვეჯგუფთან), რომლებიც გვხვდება ცოცხალ არსებებს შორის: ურთიერთმსახურება, სადაც ორივე სახეობა სარგებლობს; კომენსალიზმი, როდესაც ერთი ორგანიზმი სარგებლობს და მეორე არ განიცდის ზიანს; და პარაზიტიზმი, რომლის დროსაც ერთი სუბიექტი სარგებელს იღებს, ზოგჯერ მეორის ფასად.

Სიტყვა სიმბიოზი ბერძნულიდან მოდის სიმ და ბიოსი, რაც ნიშნავს ერთად და სიცოცხლე, ან ცხოვრება ერთად მუშაობს. იმის გასაგებად, თუ როგორ განვითარდა ეს ურთიერთობები, მკვლევარებმა შეიმუშავეს მთელი ცხოვრების კლასიფიკაციის სისტემა ცალკეული ორგანიზმების მკაფიო მახასიათებლების საფუძველზე.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ბიოლოგები და ეკოლოგები სიმბიოზურ ურთიერთობას განსაზღვრავენ, როგორც ინტიმურ ურთიერთქმედებას ორ ან მეტ სახეობას შორის, რაც შეიძლება სასარგებლო იყოს ან არ იყოს სასარგებლო.

სახეობების კლასიფიკაციის სისტემა - ტაქსონომია - იყენებს კლასიფიკაციის სხვადასხვა დონეს, რათა დალაგდეს ორგანიზმი სად ნივთების ბიოლოგიური სქემა, აგრეთვე ეხმარება მკვლევარებს გაიგონ რა ურთიერთობა აქვთ ორგანიზმებს შორის კლასიფიკაცია. ბიოლოგიური ორგანიზაციული სქემის სათავეში დგას ყველაზე ფართო კატეგორიები - არქეების დომენები, ბაქტერიები და სხვა eukarya - მას მოსდევს სამეფოები, ფილიალი, კლასი, წესრიგი, ოჯახი, გვარი და სახეობები თავდაყირა წვერზე სამკუთხედი. არქეებისა და ბაქტერიების დომენებში შედის მხოლოდ ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, ხოლო ეუკარიას სამეფოში შედის პროტისტები, სოკოები, მცენარეები და ცხოველები.

სიმბიოზის პირობებში განსაზღვრული მუტუალისტური ურთიერთობები არის ის ურთიერთობები, სადაც ასოციაციით სარგებლობს ორივე სახეობა. თაფლის ფუტკარი და ყვავილი წარმოადგენს ამ სახის ურთიერთობას. ფუტკარი ყვავილისგან ნექტარს აგროვებს გრძელი, ჩალის მსგავსი პრობისკით, ტკბილი სითხის ცალკეულ ტომარაში წოვას, რომელსაც ნექტარს ან თაფლის ტომარას ატარებს, მოგვიანებით კოლონიაში საკვებად გამოსაყენებლად. მიუხედავად იმისა, რომ ფუტკარი მოძრაობს ყვავილის გარშემო, pollen აგროვებს მის ბეწვიან ფეხებსა და სხეულს. როდესაც ფუტკარი ტოვებს ყვავილს, რომ დაეყოს შემდეგს, ყვავილის მტვერი ეცემა ან ეშვება შემდეგ ყვავილზე, რის შედეგადაც ხდება დამტვერვა. ყვავილი ეხმარება ფუტკარს ნექტარის მიცემით, ფუტკარი კი ყვავილის მტვერიდან ყვავილის ყვავილზე ყვავილის გადაადგილებით.

მაგალითად, ჭიანჭველებსა და ბუგრებს შორის ურთიერთობა არის ურთიერთმსახურება, რომელიც განისაზღვრება, როგორც თავდაცვითი სიმბიოზი. ჭიანჭველა ბუგრებზე მწყემსების მსგავსად მოქმედებს. ბუგრები ჭიანჭველებს თაფლიან წყალს ანიჭებენ და ჭიანჭველები ღამით თავიანთ თავშესაფარში მიჰყავთ მტაცებლებისგან დასაცავად, დილით მათ უკან მიჰყავთ გარეთ. ზოგიერთი ჭიანჭველის სახეობა ცნობილია, რომ ბუგრის კვერცხებს ბუდის შემნახველ პალატებში ზამთრის ცივ თვეებშიც იღებს. ხშირად ჭიანჭველას პირუტყვს უწოდებენ, ზოგჯერ ჭიანჭველები ბუგრებს აშორებენ ფრთებს, რომ არ გაფრინდნენ. ჭიანჭველებმა ასევე შეიძლება გაათავისუფლონ ქიმიკატები, რომლებიც ბუგრების უფრო დამყოლი გახდეს.

ორმხრივი ურთიერთობის კიდევ ერთი სახეობა - სავალდებულო ურთიერთჩვეულება - არსებობს, როდესაც თითოეული ცალკეული სახეობა ვერ გადარჩება სხვის გარეშე. ამის მაგალითი ხდება ტერმიტებსა და მათ ნაწლავის ქერტლის სიმბიოტებს შორის - პროკარიოტული ორგანიზმები მათრახის მსგავსი flagella ან დანამატებით, რომლებიც მათ მოძრაობაში ეხმარება. ტერმიტის ორგანიზმები ხელს უწყობენ მკვრივი შაქრის დაშლას ხეში ისე, რომ ტერმიტმა შეძლოს მისი მონელება. მაგრამ ტერმიტებს ასევე აქვთ შიგნით სხვა სიმბიონები, რომლებიც მუშაობენ ერთმანეთთან და ტერმიტთან თანამშრომლობით. ამ ურთიერთობის გარეშე ტერმიტები და მათი შინაგანი სტუმრები ვერ გადარჩებიან.

მასხარა თევზი და anemone წარმოადგენს პროტოკოპერაციის სიმბიოზს, ურთიერთობას, რომელიც სარგებელს მოაქვს ორივეს, მაგრამ ტერმიტისა და მისი სიმბიონტებისგან განსხვავებით, ორივეს შეუძლია გადარჩეს სხვისგან დამოუკიდებლად. თევზს აქვს ბინა ანემონის ცხიმოვან, ტალღოვან მკლავებში, რომელიც თევზს იცავს მტაცებლებისგან; თევზი ასევე იცავს anemone მისი predators და ზოგჯერ კი მოუტანს მას საკვები.

როდესაც ერთი ორგანიზმი ცხოვრობს სხვა ქსოვილის ან უჯრედების შიგნით, ბიოლოგები განმარტავენ, რომ ეს არის ენდოსიმბიოზი. უმეტესწილად, ეს ურთიერთობები ნორმაა ერთუჯრედიანი სუბიექტებისთვის. მაგალითად, ერთუჯრედიანი ეუკარიოტული (უჯრედი, რომელშიც შიგნით არის ჩასმული ბირთვი) ორგანიზმი პარამეციუმის ბურსარია ემსახურება როგორც ეუკარიოტს ქლორელა წყალმცენარეების უჯრედები. წყალმცენარეები ენერგიას აწარმოებს ფოტოსინთეზის პროცესის საშუალებით და პარამეციუმი სარგებლობს, რადგან ამ ენერგიის ან საკვების ნაწილს იღებს. გარდა ამისა, წყალმცენარეები ცხოვრობენ დაცულ, მოძრავ სახლში - პარამეციუმის სხეულში.

ურთიერთლალისტური სიმბიოზის კიდევ ერთი სახეობა გულისხმობს ერთ ორგანიზმს, რომელიც ცხოვრობს მეორეზე კანის ან ზედაპირზე, ურთიერთსასარგებლო ურთიერთობაში. ფოთლების საჭრელ ჭიანჭველებს აქვთ სპეციალური სიმბიონტი, ერთუჯრედიანი ბაქტერიების ტიპი, რომელიც მათ კანზე ცხოვრობს. ფოთლების საჭრელ ჭიანჭველებს მოჭრილი ფოთლები უბრუნდებათ კოლონიაში, სადაც მას სპეციალური ტიპის სოკოთი შეჰყავთ. სოკო კოლონიის საკვების წყაროს წარმოადგენს, რომელსაც ბაქტერიები იცავს სხვა დამპყრობელი სოკოების სახეობებისგან.

ფორეზიული სიმბიოტიკური ურთიერთობა ხდება მაშინ, როდესაც ერთი ორგანიზმი ცხოვრობს სხვის სხეულზე ან მის მახლობლად, მაგრამ არა როგორც პარაზიტი და ასრულებს მასპინძელ და თავის სასარგებლო მომსახურებას. ზღვის ცხოველების სახეობები, რემორა თევზები თავს იწევენ ვეშაპების, მანტას სხივების, ზვიგენების და კუების (და თუნდაც გემების) სხეულებზე, საწოვრის დისკების საშუალებით. რემორა, რომელსაც ზვიგენის მაწოვებსაც უწოდებენ, ზიანს არ აყენებს მასპინძელს და არც იღებს მისგან სხვა რამეს გარდა პარაზიტული ზღვის არსებების ჭამისა. Remora თევზი ასევე იყენებს დისკს მასპინძლისგან გასასვლელად ავტოსტოპით. Oxpecker ფრინველები ჩვეულებრივი ადგილებია მარტორქის ზურგზე, სადაც ისინი იქ მცხოვრებ პარაზიტებსა და ტკიპებს ჭამენ. ისინი ასევე დაფრინავენ ჰაერში და ყვირიან, როდესაც საფრთხე ახლოვდება, რაც აფრთხილებს მარტორქას ან ზებრას მასპინძელს.

კომენსალისტური ურთიერთობები არის ის, როდესაც ერთი სახეობა იღებს სარგებელს მეორეთან ურთიერთობის შედეგად, მაგრამ მეორე არ იღებს სარგებელს ან ზიანს. ამ ტიპის ურთიერთობის კარგი მაგალითია მსხვილფეხა რქოსან პირუტყვს და მსხვილფეხა რქოსან პირუტყვს შორის. მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვის ბალახში საძოვრების დროს, ისინი აქ მცხოვრებ მწერებს აღვივებენ, რაც საქონლის კვერცხებს გემრიელ კერძს აძლევს. მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვი ჭამს, მაგრამ მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვი სანაცვლოდ ვერაფერს იღებს გრძელი კისრის ჩიტებისგან და არც მათ ზიანს აყენებს ურთიერთობა.

სამყარო სავსეა პარაზიტული ურთიერთობებით, როდესაც ცოცხალი არსება სახლს მასპინძლობს ან მასზე ასრულებს მასპინძელ სუბიექტს. უმეტესად, პარაზიტი იკვებება მასპინძლის სხეულზე, მაგრამ არ კლავს მასპინძელს. ამ ურთიერთობებში არსებობს ორი ტიპის მასპინძელი: საბოლოო მასპინძელი და შუალედური მასპინძელი. საბოლოო მასპინძელი უზრუნველყოფს ზრდასრული პარაზიტის სახლს, ხოლო შუალედური მასპინძელი გაუცნობიერებლად სთავაზობს სახლს არასრულწლოვან პარაზიტს. ტკიპები პარაზიტული სიმბიოზის მაგალითებია, რადგან, როგორც სისხლის მომწოვი მწერები, მისი სისხლით ხარობენ დაზარალებულებს, მათ ასევე შეუძლიათ ზიანი მიაყენონ მასპინძელს სხვისი სისხლიდან მიღებული ინფექციური დაავადების გადატანით ორგანიზმი

სამეცნიერო ფანტასტიკა სავსეა პარაზიტოიდიზმის მაგალითებით, მაგრამ ასევე ყოველდღიური ცხოვრება. ამ ტიპის სიმბიოტიკური ურთიერთობის დროს, მასპინძელი ჩვეულებრივ კვდება. ბევრ სამეცნიერო ფანტასტიკის ფილმში მოცემულია ამ ტიპის ურთიერთობა ადამიანებსა და უცხოპლანეტელებს შორის, ისევე როგორც "უცხოპლანეტელი" ფილმების სერიაში. პარაზიტოიდიზმის დროს, მასპინძელი წარმოადგენს პარაზიტის ლარვების სახლს. ლარვის მომწიფებისთანავე ისინი თავს დააღწევენ მასპინძლის სხეულს და ამ დროს კლავენ მას. ბუნებაში, ბრაკონიდური მაწვები კვერცხებს დებენ პომიდვრის რქოვანის სხეულზე, ხოლო მაყრის larvae იზრდება, ისინი იკვებებიან რქოვანის სხეულიდან, კლავენ მას მეტამორფოზის დროს.

ცნობილი სიმბიოტიკური ურთიერთობა არსებობს მტაცებელსა და მის მტაცებელს შორის. ეკოლოგიურ საზოგადოებაში ზოგიერთი სუბიექტი ცხოვრობს სხვა ორგანიზმების სხეულების ჭამით. არ ეგონა პარაზიტულ ურთიერთობად, რადგან მტაცებელი არ ცხოვრობს ცხოველის სხეულში ან მის სხეულზე ჭამს, ეს ჯერ კიდევ სიმბიოტიკური ურთიერთობაა, რადგან მტაცებელი ვერ გადარჩება, თუ სხვა ორგანიზმმა არ თქვა უარი სიცოცხლე მტაცებელი ჩვეულებრივ ზის მსხვერპლის ზემოთ კვების ჯაჭვში, როგორც ლომი და გაზელი, კოიოტი და კურდღელი (ან შინაური ცხოველი) და მგელი და ბისონი ან სხვა ჩლიქოსანი ცხოველები - ჩლიქოსნები - ირემი და ანტილოპას. მტაცებლობა ასევე პასუხისმგებელია მტაცებლის ყველა სახის ევოლუციაზე: შეიქმნას საშუალებები მტაცებლებისგან მიმიკის, შენიღბვისა და გამაფრთხილებელი ფერების საშუალებით.

სახეობებს შორის კონკურენცია მაშინ ხდება, როდესაც ორივე სუბიექტი ეკოსისტემის ერთსა და იმავე რესურსებს იბრძვის. ამ ტიპის სიმბიოტიკური ურთიერთობა მუშაობს პირიქით; ერთი ან ორივე ორგანიზმი განიცდის ერთმანეთის არსებობის გამო. ინვაზიურმა სახეობებმა დაარღვიეს ეკოლოგიურ თემებში დელიკატური ბალანსი, როდესაც ისინი ადგილობრივი ორგანიზმებისათვის საჭირო რესურსებს იძენენ. მაგალითად, ყვითელი სტარტისტი, ევროპის ადგილობრივი სახეობა, სავარაუდოდ, მიემგზავრება აშშ-ში, სადაც იგი ეკოლოგიურ თემებში იჭრება და ბუნებრივ ბალახებს უბიძგებს. იმის გამო, რომ სტარტისტი სწრაფად მზარდი მცენარეა, იგი ფესვებს წოვს წყალსა და საკვებ ნივთიერებებს, იპარავს ამ რესურსებს ბუნებრივი ბალახებიდან, რომლებიც ხშირად ქრება და იღუპება. ერთი ოჯახის ორგანიზმებსაც კი შეუძლიათ განიცადონ შეჯიბრი, მაგალითად, როდესაც მწვანე ანოლე ხვლიკი, რომელიც სამხრეთელი ბევრია აცხადებს, რომ კონკურენციას უწევს ყავისფერ ანოლე ხვლიკს სურსათის წყაროებისა და ჰაბიტატის მოსაპოვებლად, რომელიც თავდაპირველად შემოვიდა რეგიონში კუბა

პლანეტა სავსეა სიმბიოტიკური ურთიერთობებით, სადაც ორი განსხვავებული სახეობა ან ორგანიზმი შეიძლება ურთიერთქმედებენ, მაგრამ არც ერთი განიცდის რაიმე ტიპის ევოლუციურ გავლენას სხვის გამო. უკიდურესი მაგალითი - ნეიტრალიზმის საზღვრების გადაჭიმვა - და შემოთავაზებულია მაიამის უნივერსიტეტის მიერ, მოიცავს ბაქტერიულსაც აქლემი და გრძელი კუდიანი ბადაგი, რომელთაგან ორივე შეიძლება დაუკავშირდეს გობის უდაბნოში ან

სიმბიოზური ურთიერთობების მნიშვნელობა დედამიწაზე ყველა ცოცხალი ორგანიზმისთვის არ შეიძლება შეფასდეს. მთელ მსოფლიოში, მსოფლიოს ყველა ეკოლოგიურ საზოგადოებაში, შეუიარაღებელი თვალით დანახულით დამთავრებული მიკროსკოპის ობიექტივში სიმბიოტიკური ურთიერთობები გადამწყვეტი რჩება ბუნების მრავლობაში წონასწორობის შესანარჩუნებლად პროცესები.

სიმბიოტიკური ურთიერთობები გადაკვეთს ტაქსონომიებსა და სახეობებს და ამა თუ იმ ფორმით მოიცავს პლანეტის ყველა ცოცხალ არსებას. სიმბიოტიკური ურთიერთობა ხელს უწყობს ადამიანების საკვებით უზრუნველყოფას, პლანეტის ხეებით და მცენარეებით დასახლებას და ცხოველებისა და მცენარეების პოპულაციების წონასწორობას. სიმბიოტიკურ ურთიერთობებს შეუძლია დაეხმაროს ცალკეულ სახეობებს განვითარებაში, შეცვლაში და განვითარებაშიც კი. სიმბიოტიკური ურთიერთობების გარეშე, არ იქნებოდა მარჯნის რიფები, ხეები შესაძლოა არ მრავლდებოდნენ ისე შორს, როგორც ისინი, ჩიტები და მწერები ეხმარებიან, რომლებიც თესლს შორს ატარებენ და შესაძლოა ადამიანებმაც ვერ გადარჩნენ ისე, რომ განვითარდნენ შევიდა ჰომო საპიენსი - დედამიწის თანამედროვე ადამიანები.