Mutualizmas (biologija): apibrėžimas, tipai, faktai ir pavyzdžiai

Gamtos pasaulio ekosistemas sudaro gyvi organizmai, kurie sąveikauja įvairiais būdais. Terminas abipusiškumas reiškia santykių tipą, kuris abipusė nauda dvi rūšys, turinčios bendrą aplinką.

Gyvi padarai pritaikė įdomius ir neįprastus būdus padėti vienas kitam, nors jų motyvai yra savanaudiški.

Simbiozė biologijoje reiškia glaudų ryšį tarp skirtingų rūšių, kurios vystėsi kartu. Vadinamas vienpusis santykis, kuris padeda vienai rūšiai, nepaveikdamas kitos komensalizmas.

Vadinamas vienpusis santykis, naudingas vienai rūšiai kitos nenaudai parazitizmas. Naudingi abipusiai santykiai vadinami abipusiškumas.

Biologijos tarpusavio sąveika reiškia simbiotines rūšių sąveikas, kurios yra abipusiai naudingos ar net būtinos išgyvenimui. Abipusiai santykiai susiformuoja tada, kai dvi skirtingos rūšys gauna naudos iš glaudaus bendradarbiavimo.

Tačiau santykiai gali būti šiek tiek komplikuoti. Pavyzdžiui, viena rūšis gali gauti didesnę naudą, o sąveika gali ribotis parazitizmu.

Mutualizmas yra paplitęs visose ekosistemose, įskaitant žmogaus kūną. Pavyzdžiui, Harvardo medicinos mokykla apskaičiuota, kad trilijonai bakterijų, vadinamų žarnyno mikrobiota, gyvena žmogaus žarnyne ir padeda virškinti bei skatinti bendrą sveikatą. Kai abipusiai naudingi santykiai yra artimi ir ilgalaikiai, tai yra pavyzdys abipusė simbiozė.

Ne visi simbiotiniai santykiai yra abipusiai.

Abipusė simbiozė atsirado per evoliuciją. Rūšių partnerių tarpusavio bendrumas pagerina tinkamumą aplinkai ir sustiprina reprodukcijos sėkmę. Vadinami skirtingų rūšių organizmai, prisitaikę prisitaikyti prie vienas kito elgesio ir bruožų simbiontai. Kai kurios rūšys tapo taip priklausomos, kad be kitos neišgyvena.

Kai gyvųjų organizmų augimas, dauginimasis ar išlaikymas yra susipynę, santykis atstovauja įpareigoja savitarpiškumą. Pavyzdžiui, tam tikros yucca rūšys ir kandžių rūšys, priklausomai nuo jų reprodukcinio gyvenimo ciklo, yra priklausomos viena nuo kitos. Kai reguliariai vykstanti sąveika yra naudinga organizmams, tačiau ji nėra būtina išgyvenimui, tai yra fakultatyvinis tarpusavio ryšys.

Žemėje yra begalė savitarpio pavyzdžių. Tarp dviejų gyvūnų, dviejų augalų, gyvūnų ir augalų bei bakterijų ir augalų gali atsirasti tarpusavio sąveika.

Tarprūšinė sąveika padeda išlaikyti stabilias populiacijas ir atvirkščiai. Vienos rūšies praradimas gali prarasti kitas dėl tarpusavyje priklausomo maisto tinklo pobūdžio.

The varpinė yra mažas paukštis, turintis tvirtus pirštus gyvūnų kailiui suimti, ir spalvingas snapas, puikiai suformuotas parazitams išstumti. Nors drambliai nenori nieko bendro su paukščiu, ilgapirščiai turi ilgalaikius tarpusavio santykius su Pietų Afrikos zebrais, žirafomis ir raganosiais. Paukščiai visada ieško utėlių, kraują siurbiančių erkių ir blusų, kurios šokinėja ant gyvūno slėptuvės.

Kartu su kenkėjų naikinimu, uosiai valo žaizdas. Kai kurie mokslininkai suabejojo, ar toks elgesys yra abipusis, ar parazitinis, nes pešant žaizdą vėluoja gijimas. Nepaisant to, maitinimas klaidomis, riebalais ir ausų vašku yra naudinga viliojimo paslauga.

Taigi uodega ir tam tikros kanopinės rūšys paprastai laikomos abipusėmis. Kai žvėriuose tyko plėšrūnas, žaibiškai žaibiškai skleidžiasi žadintuvas, žvėriui tūnodamas plėšrūnui, suteikdamas paukščiui ir žvėriui daugiau laiko pabėgti.

Žydintiems augalams reikia a augalų apdulkintojas kaip nektaro trokštančios bitės, kad jų gyvenimo ciklas būtų sėkmingas. Kai kuriems augalams ir medžiams netgi reikia a konkrečiai rūšiai vabzdys tręšimui.

Pavyzdžiui, figmedis ir mažas Agaonidae vapsvos taikiai sugyvena ir gauna naudos iš jų sąveikos. Figmedžiai ir jų tarpusavio vapsvų rūšys yra puikūs savitarpio ir koevoliucijos pavyzdžiai.

Figos yra modifikuoti stiebai, kurių viduje yra daug žiedų, kurie subręsta į sėklas, jei tręšiami. Figos žiedai skleidžia kvapą, kuris pritraukia apvaisintą vapsvos patelę, kuri jai mirus atneš žiedadulkes ir deda kiaušinius į figų žiedą. Vienos sėklos sunoksta, o kitos suteikia maistą vapsvų krūmynams auginti. Besparniai vapsvų patinai poruojasi ir žūsta, o sparnuotos patelės palieka ieškoti naujos figos.

Ankštiniai augalai, kaip sojos pupelės, lęšiai ir žirniai, yra puikus baltymų šaltinis dietoje. Todėl ankštiniams augalams reikia optimalaus azoto kiekio, kad sintezuotų aminorūgštis ir kauptųsi baltymai.

Ankštiniai augalai turi specifinį rūšies tarpusavio ryšį su bakterijomis. Ankštiniai augalai ir tam tikros bakterijos tenkina vienas kito poreikius, nepakenkdami, skirtingai nei patogeninės bakterijos.

Rhizobium bakterijos dirvožemyje ant augalų šaknų susidaro nelygūs mazgai ir „fiksuoja“ azotą, paversdami N₂ ore iki amoniako arba NH₃. Amoniakas yra azoto forma, kurią augalai gali naudoti kaip maistinę medžiagą. Savo ruožtu augalai suteikia angliavandenių ir namus azotą fiksuojančioms bakterijoms.

Remiantis bakterijomis, auginant pasėlius, pavyzdžiui, sojų pupeles, sumažėja cheminių trąšų, kurios gali prasiskverbti į vandens kelius ir sukelti nuodingą dumblių žydėjimą.

Daugelis ekologiniai tyrimai parodė, kad paukščiai ir gyvūnai vaidina svarbų vaidmenį skleidžiant sėklą. Dabar mokslininkai atidžiau nagrinėja augalų ir roplių tarpusavio sąveiką, ypač salų ekosistemose. Vaisius valgantys driežai, odelės ir gekonai vaidina pagrindinį vaidmenį užtikrinant augalų biologinę įvairovę ir gyvybingumą.

Kadangi augalai negali judėti, jie turi išorinių sėklų paskleidimo būdų. Kai kurios driežų rūšys suveria minkštus vaisius kartu su nariuotakojais, o kitoje vietoje išskiria nesuvirškintas sėklas. Sėklų paskleidimas sumažina konkurenciją su motininiu augalu dėl maistinių medžiagų ir palengvina genų mainai augalų populiacijoje.

Jūros anemonai yra senovės rūšis, turinti augalo ir gyvūno savybių. Kai nė kiek neįtaria mažos žuvys, kurios plaukia pro šalį, jūrų anemonas savo mirtinais čiuptuvais paralyžiuoja savo grobį.

Keista, kad oranžinė ir balta klounžuvė tampa savo namais jūrų anemone. Klounai pritaikė storą gleivių dangą, kuri apsaugo nuo mirtino jūrų anemono įgėlimo.

Ryškių spalvų klounų žuvys privilioja kitas žuvis prie jūrų anemonų gniaužtų, o vėliau gauna naudos iš jūrų anemonų miltų likučių. Žuvys klounai taip pat užtikrina oro cirkuliaciją jūros anemonei plaukdami tarp čiuptuvų. Jie išlaiko jūros anemoną švarų ir sveiką, atsikratydami maisto pertekliaus.

Amerikos mokslininkai Binghamtono universitetas, Niujorko valstybinis universitetas neseniai ištyrė mechanizmus, kaip abipusiai naudingi santykiai tarp mažų organizmų pagerina jų išgyvenimo tikimybę.

Tyrimas parodė, kad privalumai yra didžiausi, kai maži organizmai gyvena ekosistemoje, kurioje vyrauja dideli organizmai. Papildomos naudos gali gauti trijų simbiontų tarpusavio partnerystė.

Pavyzdžiui, švilpiantis erškėčių akacijos medis iš Afrikos suteikia nektaro ir buveinės skruzdėlėms, kurios kandžioja dramblius, kurie graužia medį. Sausų burtų metu skruzdėlės minta medaus rasa, kurią išskiria žvyneliniai vabzdžiai, kurie gyvena iš medžių sulčių.

Vieno simbionto pasikeitimas sukeltų grandininę reakciją. Pavyzdžiui, jei skruzdės numirtų, drambliai sunaikintų medį, o žvynelinis vabzdys prarastų buveinę ir pagrindinį maisto šaltinį.

Įvairūs tarpusavio sąveikos tipai ir pavyzdžiai nėra iki galo suprantami. Daug ko lieka apie koevoliuciją ir įvairių tipų tarprūšinių sąveikų išlikimą.

Didžioji iki šiol atlikto darbo dalis buvo skirta naudingiems augalų ir mikrobų santykiams. Matematinis modeliavimas gali pagilinti supratimą apie gamtos evoliucijos reiškinių genetiką ir fiziologiją.

Nuspėjamuoju modeliavimu taip pat nagrinėjama, kaip tokie veiksniai kaip išteklių prieinamumas ir artumas gali paveikti kooperatyvų elgesį. Duomenys ląstelių, individų, gyventojų ir bendruomenės lygmeniu gali būti integruoti į matematinius modelius, kad būtų galima išsamiai analizuoti ekosistemų sąveiką. Modelius galima išbandyti ir pertvarkyti kaupiantis duomenims.