Mutualisme (biologie): definitie, typen, feiten en voorbeelden

Ecosystemen in de natuurlijke wereld bestaan ​​uit levende organismen die op verschillende manieren met elkaar in wisselwerking staan. De voorwaarde mutualisme verwijst naar een type relatie dat wederzijds voordeel twee soorten die een omgeving delen.

Levende wezens hebben interessante en ongebruikelijke manieren aangepast om elkaar te helpen, hoewel hun motieven egoïstisch zijn.

Symbiose in de biologie verwijst naar een nauwe band tussen verschillende soorten die samen zijn geëvolueerd. Een eenzijdige relatie die de ene soort helpt zonder de andere te beïnvloeden, wordt genoemd commensalisme.

Een eenzijdige relatie die de ene soort ten goede komt ten nadele van de andere wordt genoemd parasitisme. Een bruikbare tweerichtingsrelatie wordt aangeduid als: mutualisme.

Mutualisme in de biologie verwijst naar symbiotische interacties tussen soorten die voor beide partijen voordelig of zelfs essentieel zijn om te overleven. Een mutualistische relatie ontstaat wanneer twee verschillende soorten elk voordeel hebben door nauw samen te werken.

De relatie kan echter een beetje ingewikkeld zijn. Zo kan de ene soort er meer baat bij hebben en kan de interactie grenzen aan parasitisme.

Mutualisme is gebruikelijk in alle ecosystemen, inclusief het menselijk lichaam. Bijvoorbeeld, Harvard Medical School schat dat biljoenen bacteriën die darmmicrobiota worden genoemd, in de menselijke darm leven en helpen bij de spijsvertering en de algehele gezondheid. Wanneer een wederzijds voordelige relatie hecht en langdurig is, is dit een voorbeeld van: mutualistische symbiose.

Niet alle symbiotische relaties zijn mutualistisch.

Mutualistische symbiose is ontstaan ​​door evolutie. Mutualisme tussen partnersoorten verbetert de geschiktheid voor het milieu en versterkt het reproductieve succes. Organismen van verschillende soorten die zich hebben aangepast om zich aan te passen aan elkaars gedrag en eigenschappen worden genoemd symbionten. Sommige soorten zijn zo onderling afhankelijk geworden dat ze niet kunnen overleven zonder de andere.

Wanneer de groei, reproductie of het onderhoud van levende organismen met elkaar verweven is, vertegenwoordigt de relatie: verplicht mutualisme. Bepaalde soorten Yucca-planten en mottensoorten zijn bijvoorbeeld van elkaar afhankelijk geworden om hun reproductieve levenscyclus te voltooien. Wanneer een regelmatig voorkomende interactie organismen ten goede komt, maar niet essentieel is om te overleven, dan: facultatief mutualisme.

Er zijn talloze voorbeelden van mutualisme op aarde. Mutualistische interacties kunnen ontstaan ​​tussen bijvoorbeeld twee dieren, twee planten, dieren en planten, en bacteriën en planten.

Interspecifieke interacties helpen stabiele populaties te behouden en vice versa. Het verlies van de ene soort kan leiden tot het verlies van andere soorten vanwege de onderlinge afhankelijkheid van het voedselweb.

De ossenpik is een kleine vogel met sterke tenen om de vacht van dieren vast te pakken, en een kleurrijke snavel die perfect gevormd is om parasieten te verjagen. Hoewel olifanten niets met de vogel te maken willen hebben, heeft de ossenpik een langdurige mutualistische relatie met zebra's, giraffen en neushoorns in Zuid-Afrika. De vogels zijn altijd op zoek naar luizen, bloedzuigende teken en vlooien die op de huid van een dier springen.

Samen met het uitroeien van ongedierte, maken ossenpikkers wonden schoon. Sommige wetenschappers hebben zich afgevraagd of dergelijk gedrag wederzijds of parasitair is, omdat pikken in de wond de genezing vertraagt. Desalniettemin is het voeden van insecten, vet en oorsmeer een nuttige verzorgingsservice.

Zo worden de ossenpik en bepaalde hoefdieren over het algemeen als mutualistisch beschouwd. Verder luiden ossenpikkers alarm met een krijsend sissend geluid wanneer een roofdier op de loer ligt in het gras, waardoor vogels en beesten meer tijd hebben om te vluchten.

Bloeiende planten hebben een plantenbestuiver zoals nectar-hunkerende bijen voor reproductief succes tijdens hun levenscyclus. Sommige planten en bomen hebben zelfs een soortspecifiek insect voor bemesting.

Bijvoorbeeld de vijgenboom en kleine Agaonidae wespen vreedzaam naast elkaar bestaan ​​en profiteren van hun interactie. Vijgenbomen en hun mutualistische soorten wespen zijn geweldige voorbeelden van mutualisme en co-evolutie.

Vijgen zijn gemodificeerde stengels met veel bloemen erin die uitgroeien tot zaden als ze worden bevrucht. Vijgenbloemen verspreiden een geur die een bevruchte vrouwelijke wesp aantrekt die stuifmeel zal brengen en eieren zal leggen in de vijgenbloem voordat ze sterft. Sommige zaden rijpen en andere bieden voeding voor het kweken van wespenlarven. Vleugelloze mannelijke wespen paren en sterven, en gevleugelde vrouwtjes vertrekken op zoek naar een nieuwe vijg.

Peulvruchten, zoals sojabonen, linzen en erwten, bieden een uitstekende bron van eiwitten in het dieet. Daarom hebben peulvruchten een optimale hoeveelheid stikstof nodig om aminozuren te synthetiseren en eiwitten op te bouwen.

Peulvruchten hebben een soortspecifieke mutualistische relatie met bacteriën. Peulvruchten en bepaalde bacteriën voorzien in elkaars behoefte zonder schade aan te richten, in tegenstelling tot ziekteverwekkende bacteriën.

Rhizobium-bacteriën vormen in de bodem hobbelige knobbeltjes op plantenwortels en "fixeren" stikstof door N. om te zetten₂ in de lucht tot ammoniak of NH₃. Ammoniak is een vorm van stikstof die planten als voedingsstof kunnen gebruiken. Op hun beurt leveren planten koolhydraten en een huis voor stikstofbindende bacteriën.

Afhankelijkheid van bacteriën bij het verbouwen van gewassen zoals sojabonen vermindert het gebruik van kunstmest die in de waterwegen kan sijpelen en giftige algenbloei kan veroorzaken.

Veel ecologische studies hebben aangetoond dat vogels en dieren een rol spelen bij de zaadverspreiding. Nu onderzoeken wetenschappers de mutualistische interacties van planten en reptielen, vooral in ecosystemen op eilanden. Fruitetende hagedissen, skinks en gekko's spelen een sleutelrol in de biodiversiteit en levensvatbaarheid van planten.

Omdat planten niet kunnen bewegen, zijn ze voor zaadverspreiding afhankelijk van externe middelen. Sommige soorten hagedissen vreten samen met geleedpotigen op pulpachtig fruit en scheiden onverteerde zaden uit op een andere locatie. Zaadverspreiding vermindert de concurrentie met de ouderplant voor voedingsstoffen en vergemakkelijkt gen uitwisseling binnen de plantenpopulatie.

Zeeanemonen zijn een oude soort die kenmerken heeft van een plant en dier. Als nietsvermoedende kleine vissen voorbij zwemmen, gebruikt de zeeanemoon zijn dodelijke tentakels om zijn prooi te verlammen.

Verrassend genoeg, de oranje en witte clown vis maakt zijn thuis in de zeeanemoon. Clownvissen hebben een dikke laag slijm aangepast die bescherming biedt tegen de dodelijke angel van de zeeanemoon.

Felgekleurde anemoonvissen lokken andere vissen naar de klauwen van de zeeanemoon en profiteren vervolgens van de restjes van het zeeanemoonmeel. Clownvissen zorgen ook voor luchtcirculatie naar de zeeanemoon door tussen de tentakels door te zwemmen. Ze houden de zeeanemoon schoon en gezond door overtollig voedsel te verwijderen.

Amerikaanse onderzoekers bij Binghamton University, Staatsuniversiteit van New York heeft onlangs de mechanismen bestudeerd van hoe wederzijds voordelige relaties tussen kleine organismen hun overlevingskansen vergroten.

Uit het onderzoek bleek dat de voordelen het grootst zijn wanneer de kleine organismen leven in een ecosysteem dat wordt gedomineerd door grote organismen. Verder voordeel kan worden behaald uit mutualistische partnerschappen tussen drie symbionten.

De fluitende acaciaboom van Afrika biedt bijvoorbeeld nectar en leefgebied voor mieren die olifanten bijten die aan de boom knabbelen. Tijdens droge perioden voeden mieren zich met honingdauw die wordt uitgescheiden door schaalinsecten die van boomsap leven.

Een verandering in één symbiont zou een kettingreactie veroorzaken. Als de mieren bijvoorbeeld zouden uitsterven, zouden olifanten de boom vernietigen en zou het schildluis zijn leefgebied en belangrijkste voedselbron verliezen.

De verschillende soorten en voorbeelden van mutualisme worden niet volledig begrepen. Er blijven veel vragen over co-evolutie en de persistentie van de verschillende soorten interspecifieke interacties.

Veel van het werk tot nu toe was gericht op gunstige relaties tussen planten en microben. Wiskundige modellering kan het begrip van de genetica en fysiologie van co-evolutionaire verschijnselen in de natuurlijke wereld verdiepen.

Voorspellende modellering kijkt ook hoe factoren zoals beschikbaarheid van hulpbronnen en nabijheid coöperatief gedrag kunnen beïnvloeden. Gegevens op cellulair, individueel, populatie- en gemeenschapsniveau kunnen worden geïntegreerd met wiskundige modellen voor een uitgebreide analyse van ecosysteeminteracties. Modellen kunnen worden getest en opnieuw geconfigureerd naarmate de gegevens zich ophopen.