Wat is een symbiotische relatie?

De natuur zit vol symbiotische relaties, zoals de honingbij en bloem, de anemoonvis en anemoon, en je darm en de prokaryotische darmbacteriën die erin leven. Symbiose definieert drie fundamentele relatietypes (met meerdere subgroepen) die voorkomen tussen levende wezens: mutualisme, waarbij beide soorten voordeel hebben; commensalisme, waarbij het ene organisme voordeel heeft en het andere geen schade ondervindt; en parasitisme, waarbij de ene entiteit profiteert, soms ten koste van de andere.

Het woord symbiose komt uit het Grieks sym en bios, wat vertaald betekent: samen en leven, of het leven samen te werken. Om te begrijpen hoe deze relaties evolueerden, ontwikkelden onderzoekers een systeem om al het leven te classificeren op basis van de verschillende kenmerken van individuele organismen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Biologen en ecologen definiëren een symbiotische relatie als een intieme interactie tussen twee of meer soorten, die al dan niet gunstig is voor beide soorten.

Het systeem voor het classificeren van soorten - taxonomie - gebruikt verschillende classificatieniveaus om te sorteren waar een organisme past in de biologisch schema van dingen, en het helpen van onderzoekers om de relaties tussen organismen en over classificaties. Bovenaan het organigram van biologische staan ​​de breedste categorieën – de domeinen archaea, bacteriën en eukarya - gevolgd door koninkrijken, stam, klasse, orde, familie, geslacht en soort op het puntje van een omgekeerde driehoek. De domeinen archaea en bacteriën omvatten alleen eencellige organismen, terwijl het koninkrijk van de eukarya protisten, schimmels, planten en dieren omvat.

Mutualistische relaties gedefinieerd onder symbiose zijn die relaties waarbij beide soorten baat hebben bij de associatie. De honingbij en de bloem vertegenwoordigen dit soort relatie. De bij verzamelt nectar van de bloem met behulp van een lange, stroachtige slurf om de zoete vloeistof in een aparte zak te zuigen die een nectar of honingzak wordt genoemd voor later gebruik in de kolonie als voedsel. Terwijl de bij rond de bloem beweegt, verzamelt zich stuifmeel op zijn harige poten en lichaam. Wanneer de bij de bloem verlaat om op de volgende bloem te landen, valt of wrijft het stuifmeel op de volgende bloem, wat resulteert in bestuiving. De bloem helpt de bij door haar nectar te geven, en de bij helpt de bloem te bestuiven door stuifmeel van bloem naar bloem te verplaatsen.

De relatie tussen mieren en bladluizen is bijvoorbeeld een mutualistische relatie, gedefinieerd als defensieve symbiose. De mier gedraagt ​​zich als herders over de bladluizen. Bladluizen zorgen voor honingdauw voor de mieren, en de mieren drijven de bladluizen 's nachts in hun schuilplaats voor bescherming tegen roofdieren, en begeleiden ze' s morgens weer naar buiten. Van sommige mierensoorten is zelfs bekend dat ze tijdens de koude wintermaanden bladluiseieren naar de voorraadkamers van het nest brengen. Vaak genoemd mierenvee, soms verwijderen mieren de vleugels van bladluizen om te voorkomen dat ze wegvliegen. De mieren kunnen ook chemicaliën afgeven die ervoor zorgen dat de bladluizen volgzamer worden.

Een ander type mutualistische relatie - obligate mutualisme - bestaat wanneer elke individuele soort niet kan overleven zonder de andere. Een voorbeeld hiervan doet zich voor tussen termieten en hun intestinale flagellaatsymbionten - prokaryotische organismen met zweepachtige flagella of aanhangsels die hen helpen bewegen. De organismen in de termiet helpen de dichte suikers in hout af te breken, zodat de termiet het kan verteren. Maar termieten hebben ook andere symbionten in hun binnenste die samenwerken met elkaar en de termiet. Zonder deze relatie zouden termieten en hun innerlijke gasten niet overleven.

De anemoonvis en de anemoon vertegenwoordigen een proto-samenwerkingssymbiose, een relatie die beide voordelen biedt, maar in tegenstelling tot de termieten en zijn symbionten, kunnen beide onafhankelijk van de ander overleven. De vis heeft een thuis in de dikke, golvende armen van de anemoon die de vis beschermt tegen roofdieren; de vis beschermt de anemoon ook tegen zijn roofdieren en brengt hem soms zelfs voedsel.

Wanneer het ene organisme in het weefsel of de cellen van een ander leeft, definiëren biologen dat als endosymbiose. Voor het grootste deel zijn deze relaties de norm voor veel eencellige entiteiten. Bijvoorbeeld een eencellig eukaryoot (een cel met een omhulde kern erin) organisme Paramecium bursaria dient als gastheer voor eukaryote Chlorella algen cellen. De alg produceert energie via het fotosyntheseproces en het paramecium profiteert ervan omdat het een deel van die energie of voedsel ontvangt. Bovendien verblijven de algen in een beschermde, stacaravan - het lichaam van het paramecium.

Een ander soort mutualistische symbiose houdt in dat het ene organisme op de huid of het oppervlak van een ander leeft in een wederzijds voordelige relatie. Bladsnijdermieren hebben een speciale symbiont, een soort eencellige bacterie die op hun huid leeft. Bladsnijdermieren brengen het afgesneden blad terug naar de kolonie waar ze het injecteren met een speciaal soort schimmel. De schimmel dient als voedselbron voor de kolonie, die de bacteriën beschermen tegen andere binnendringende schimmelsoorten.

Een symbiotische relatie met phoresy treedt op wanneer een organisme op of nabij het lichaam van een ander leeft, maar niet als een parasiet, en een heilzame dienst aan de gastheer en zichzelf verricht. Een soort zeeleven, de remora-vis, hecht zich aan de lichamen van walvissen, mantaroggen, haaien en schildpadden (en zelfs schepen) via zuigschijven bovenop hun hoofd. De remora, ook wel haaienzuigers genoemd, doet de gastheer geen kwaad en neemt er niets van af, behalve het eten van de parasitaire zeedieren die hem teisteren. Remora-vissen gebruiken de schijf ook om een ​​ritje te maken vanaf de gastheer. Oxpecker-vogels zijn veel voorkomende plaatsen bovenop de ruggen van neushoorns waar ze de parasieten en teken die daar leven opeten. Ze vliegen ook in de lucht en schreeuwen wanneer het gevaar nadert, wat een waarschuwing vormt voor de neushoorn- of zebragastheer.

Commensalistische relaties zijn die waarbij de ene soort alle voordelen haalt uit zijn relatie met de andere, maar de andere geen voordeel of nadeel. Een goed voorbeeld van een dergelijke relatie doet zich voor tussen grazend vee en koereigers. Terwijl de runderen in het gras grazen, wakkeren ze de daar levende insecten aan, waardoor de runderreiger een smakelijke maaltijd krijgt. De koereigers krijgen een maaltijd, maar de runderen krijgen niets terug van de langhalsvogels en worden ook niet geschaad door de relatie.

De wereld zit vol met parasitaire relaties waarbij een levend wezen een thuis maakt in of bovenop een gastentiteit. Meestal voedt de parasiet zich met het lichaam van de gastheer, maar doodt de gastheer niet. In deze relaties bestaan ​​twee typen hosts: de definitieve host en de tussenhost. Een definitieve gastheer biedt onderdak aan een volwassen parasiet, terwijl een tussengastheer onbewust een onderkomen biedt aan een juveniele parasiet. Teken zijn voorbeelden van parasitaire symbiose, omdat als bloedzuigende insecten die gedijen op het bloed van zijn slachtoffers, ze kunnen de gastheer ook schaden door een infectieziekte over te dragen die is opgenomen uit het bloed van een ander organisme.

Sciencefiction staat vol met voorbeelden van parasitoïdisme, maar dat geldt ook voor het dagelijks leven. In dit soort symbiotische relatie sterft de gastheer meestal. Veel sciencefictionfilms hebben dit soort relaties tussen mensen en buitenaardse wezens, zoals in de filmreeks 'Alien'. Bij parasitoïdisme dient de gastheer als een thuis voor de larven van de parasiet. Naarmate de larven volwassen worden, ontsnappen ze aan het lichaam van de gastheer en doden het daarbij. In de natuur leggen braconide wespen hun eieren bovenop het lichaam van een tomatenhoornworm, en terwijl de wesplarven groeien, voeden ze zich met het lichaam van de hoornworm en doden het tijdens de metamorfose.

Er bestaat een bekende symbiotische relatie tussen een roofdier en zijn prooi. In een ecologische gemeenschap leven sommige entiteiten door de lichamen van andere organismen te eten. Gedachte wordt niet beschouwd als een parasitaire relatie omdat het roofdier niet in of op het lichaam van het dier leeft eet, het is nog steeds een symbiotische relatie omdat het roofdier niet zou overleven zonder dat het andere organisme zijn. zou opgeven leven. Het roofdier zit meestal boven zijn prooi in de voedselketen, zoals de leeuw en de gazelle, de coyote en de konijn (of een huisdier), en de wolf en de bizon of andere evenhoevige dieren – hoefdieren – zoals herten en antilope. Predatie is ook verantwoordelijk voor allerlei evoluties in de prooi: het ontwikkelen van middelen om zich voor roofdieren te verbergen via mimiek, camouflage en waarschuwingskleuren.

Concurrentie tussen soorten vindt plaats wanneer beide entiteiten strijden om dezelfde hulpbronnen in het ecosysteem. Dit type symbiotische relatie werkt omgekeerd; een of beide organismen lijden vanwege het bestaan ​​van elkaar. Invasieve soorten verstoren het delicate evenwicht in ecologische gemeenschappen wanneer ze de middelen verwerven die bedoeld zijn voor de inheemse organismen. Gele starthistle, bijvoorbeeld, een inheemse soort van Europa, heeft hoogstwaarschijnlijk een ritje gemaakt naar de VS, waar het ecologische gemeenschappen binnendringt en natuurlijke grassen verdrijft. Omdat starthistle een snelgroeiende plant is, zuigen de wortels al het water en de voedingsstoffen op en stelen deze hulpbronnen van de natuurlijke grassen, die vaak verdorren en afsterven. Zelfs organismen van dezelfde familie kunnen concurrentie ervaren, zoals wanneer de groene anolehagedis, een inwoner van veel zuidelijke staten, moet concurreren met de bruine anolehagedis voor voedselbronnen en leefgebied, oorspronkelijk geïntroduceerd in de regio vanuit Cuba.

De planeet zit vol met symbiotische relaties waar twee verschillende soorten of organismen kunnen interageren, maar geen van beide ervaart enige vorm van evolutionair effect vanwege de ander. Een extreem voorbeeld – het verleggen van de grenzen van neutralisme – en aangeboden door de Universiteit van Miami, omvat de Bacterian kameel en de langstaartkikkervisgarnaal, die beiden in de Gobi-woestijn in contact kunnen komen met verwaarloosbare effecten op een van beide.

Het belang van symbiotische relaties voor alle levende organismen op aarde kan niet worden onderschat. Over de hele wereld, in elke ecologische gemeenschap ter wereld, van degenen die zichtbaar zijn met het blote oog tot degenen die alleen worden gezien onder de lens van de microscoop blijven symbiotische relaties cruciaal voor het handhaven van het evenwicht in het veelvoud van de natuur processen.

Symbiotische relaties kruisen taxonomieën en soorten en hebben op de een of andere manier betrekking op bijna alle levende wezens op de planeet. Symbiotische relaties helpen mensen van voedsel te voorzien, de planeet te bevolken met bomen en planten en dieren- en plantenpopulaties in balans te houden. Symbiotische relaties kunnen individuele soorten helpen evolueren of veranderen en zelfs gedijen. Zonder symbiotische relaties zouden er geen koraalriffen zijn, zouden bomen niet zo ver en wijd kunnen groeien als ze doen, geholpen door de vogels en insecten die zaden ver vervoeren, en zelfs mensen hebben misschien niet lang genoeg overleefd om te evolueren in Homo sapiens – De moderne mens op aarde.