Hva er et symbiotisk forhold?

Naturen er full av symbiotiske forhold, som honningbien og blomsten, klovnefisken og anemonen, og tarmen din og de prokaryote tarmbakteriene som lever inne i den. Symbiose definerer tre grunnleggende relasjonstyper (med flere undergrupper) som forekommer mellom levende enheter: mutualisme, der begge artene drar nytte; kommensalisme, der den ene organismen har nytte og den andre ikke opplever skade; og parasittisme, der den ene enheten har fordeler, noen ganger på bekostning av den andre.

Ordet symbiose kommer fra gresk sym og bios, som oversatt betyr sammen og liv, eller livet som jobber sammen. For å forstå hvordan disse relasjonene utviklet seg, utviklet forskere et system for å klassifisere alt liv basert på de forskjellige egenskapene til individuelle organismer.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Biologer og økologer definerer et symbiotisk forhold som et intimt samspill mellom to eller flere arter, noe som kan eller ikke kan være gunstig for noen av dem.

Systemet for klassifisering av arter - taksonomi - bruker forskjellige klassifikasjonsnivåer for å sortere hvor en organisme passer inn i biologisk ordning av ting, samt å hjelpe forskere til å forstå forholdet mellom organismer og på tvers klassifiseringer. På toppen av biologisk organisasjonskart sitter de bredeste kategoriene - domenene archaea, bakterier og eukarya - etterfulgt av riker, fylum, klasse, orden, familie, slekt og arter på toppen av en opp ned triangel. Archaea- og bakteriedomenene inkluderer bare encellede organismer, mens eukarya-riket inkluderer protister, sopp, planter og dyr.

Mutualistiske forhold definert under symbiose er de forholdene der begge artene drar nytte av foreningen. Honningbien og blomsten representerer denne typen forhold. Bien samler nektar fra blomsten ved hjelp av en lang, halmlignende snabel for å suge den søte væsken i en egen sekk kalt nektar eller honningpose for senere bruk i kolonien som mat. Mens bien beveger seg rundt blomsten, samler pollen seg på de lodne bena og kroppen. Når bien forlater blomsten for å lande på den neste, faller eller gni pollen på neste blomst, noe som resulterer i pollinering. Blomsten hjelper bien ved å gi den nektar, og bien hjelper til med å pollinere blomsten ved å flytte pollen fra blomst til blomst.

Forholdet mellom maur og bladlus er for eksempel en mutualistisk definert som defensiv symbiose. Mauren fungerer som hyrder over bladlusene. Bladlus gir honningdugg til maurene, og maurene flokker bladlusene i deres ly om natten for å beskytte mot rovdyr, og eskorterer dem utenfor om morgenen. Noen maurearter er til og med kjent for å ta bladlus egg inn i reirets oppbevaringskamre i løpet av de kalde vintermånedene. Ofte kalt maurfe, noen ganger fjerner maur vingene fra bladlus for å hindre dem i å fly bort. Maurene kan også frigjøre kjemikalier som får bladlusene til å bli mer føyelige.

En annen type mutualistisk forhold - obligatorisk mutualisme - eksisterer når hver enkelt art ikke kan overleve uten den andre. Et eksempel på dette forekommer mellom termitter og deres tarmflagellatsymbionter - prokaryote organismer med piskelignende flageller eller vedheng som hjelper dem å bevege seg. Organismene i termitten hjelper til med å bryte ned de tette sukker i tre slik at termitten kan fordøye det. Men termitter har også andre symbionter i deres indre som fungerer i samarbeid med hverandre og termitten. Uten dette forholdet ville termitter og deres indre gjester ikke overleve.

Klovnefisken og anemonen representerer protokooperasjonssymbiose, et forhold som fordeler begge deler, men i motsetning til termittene og dets symbionter, kan begge overleve uavhengig av den andre. Fisken har et hjem i de fete, bølgede armene til anemonen som beskytter fisken mot rovdyr; fisken beskytter også anemonen mot rovdyrene, og gir den til og med mat.

Når en organisme lever inne i vevet eller cellene til en annen, definerer biologer det som endosymbiose. For det meste er disse forholdene normen for mange encellede enheter. For eksempel en encellulær eukaryot (en celle med en innkapslet kjerne inne i den) organismen Paramecium bursaria tjener som vert for eukaryoter Chlorella alger celler. Algen produserer energi via fotosyntese prosessen, og paramecium fordeler når den mottar noe av den energien eller maten. I tillegg ligger alger inne i et beskyttet mobilhus - parameciumets kropp.

En annen type mutualistisk symbiose involverer en organisme som lever på huden eller overflaten til en annen i et gjensidig fordelaktig forhold. Leaf cutter maur har en spesiell symbiont, en type encellede bakterier som lever på huden deres. Leaf cutter maur bringe kuttet løvverk tilbake til kolonien hvor de injiserer det med en spesiell type sopp. Soppen fungerer som en matkilde for kolonien, som bakteriene beskytter mot andre invaderende sopparter.

Et phoresy symbiotisk forhold oppstår når en organisme lever på eller nær kroppen til en annen, men ikke som en parasitt, og utfører en gunstig tjeneste for verten og seg selv. En art av marine liv, remora-fiskene, fester seg til kroppene til hval, manta-stråler, haier og skilpadder (og til og med skip) via sugende skiver på hodet. Remoraen, også kalt haiesugere, skader ikke verten og tar ikke noe annet enn å spise de parasittiske sjødyrene som angriper den. Remora-fisk bruker også platen til å ta en tur fra verten. Oxpecker-fugler er vanlige steder på ryggen av neshorn hvor de spiser parasittene og flåttene som bor der. De flyr også i luften og skriker når faren nærmer seg, og gir en advarsel til neshorn eller sebravert.

Kommensalistiske forhold er de der den ene arten mottar alle fordelene fra forholdet til den andre, men den andre mottar ingen fordel eller skade. Et godt eksempel på denne typen forhold oppstår mellom beitende storfe og storfe. Når storfeet beiter i gresset, rører de opp insektene som bor der, slik at storfehegren får et velsmakende måltid. Storfehegrene får et måltid, men storfeet får ikke noe tilbake fra de langhalsede fuglene, og de blir heller ikke skadet av forholdet.

Verden er full av parasittiske forhold hvor en levende enhet lager et hjem i eller på toppen av en vertsenhet. Mesteparten av tiden spiser parasitten seg på vertslegemet, men dreper ikke verten. To typer verter eksisterer i disse forholdene: den definitive verten og den mellomliggende verten. En endelig vert gir et hjem til en voksen parasitt, mens en mellomliggende vert uvitende tilbyr et hjem til en ung parasitt. Flått er eksempler på parasittisk symbiose, for som blodsugende insekter som trives på blodet fra dets ofre, kan de også skade verten ved å overføre en smittsom sykdom til den hentet fra blodet fra en annen organisme.

Science fiction er fylt med eksempler på parasitoidisme, men det er også hverdagen. I denne typen symbiotiske forhold dør verten vanligvis. Mange science fiction-filmer har denne typen forhold mellom mennesker og romvesener, som i filmserien "Alien". I parasitoidisme tjener verten som et hjem for parasittenes larver. Når larvene modnes, unnslipper de kroppen til verten og dreper den i prosessen. I naturen legger braconide veps eggene på kroppen av en tomatorm, og når vepselarvene vokser, fôrer de av kroppen av hornormen og dreper den under metamorfose.

Et kjent symbiotisk forhold eksisterer mellom et rovdyr og dets byttedyr. I et økologisk samfunn lever noen enheter ved å spise kroppene til andre organismer. Trodde ikke ansett som et parasittisk forhold fordi rovdyret ikke lever i eller på kroppen til dyret det spiser, er det fortsatt et symbiotisk forhold fordi rovdyret ikke ville overleve uten at den andre organismen ga opp liv. Rovdyret sitter vanligvis over byttet sitt i næringskjeden, som løven og gasellen, prærieulven og kanin (eller et husdyr), og ulven og bisonen eller andre kløvdyr - hovdyr - som hjort og antilope. Predation er også ansvarlig for all slags evolusjon i byttet: utvikle midler for å gjemme seg for rovdyr via mimikk, kamuflasje og advarselfarger.

Konkurranse mellom arter oppstår når begge enhetene kjemper om de samme ressursene i økosystemet. Denne typen symbiotiske forhold fungerer i omvendt retning; den ene eller begge organismer lider på grunn av eksistensen av hverandre. Invasive arter forstyrrer den delikate balansen i økologiske samfunn når de skaffer seg ressursene som er ment for de innfødte organismer. Gul starthistle, for eksempel, en innfødt art i Europa, har mer enn sannsynlig kjørt en tur til USA, hvor den invaderer økologiske samfunn og skyver ut naturlige gress. Fordi starthistle er en raskt voksende plante, suger røttene opp alt vannet og næringsstoffene, og stjeler disse ressursene fra de naturlige gressene, som ofte visner og dør. Selv organismer av samme familie kan oppleve konkurranse, som når den grønne anole øgle, en innfødt av mange sørlige stater, må konkurrere med den brune anole øgle om matkilder og habitat, opprinnelig introdusert til regionen fra Cuba.

Planeten er fylt med symbiotiske forhold der to forskjellige arter eller organismer kan samhandle, men ingen av dem opplever noen form for evolusjonær påvirkning på grunn av den andre. Et ekstremt eksempel - som strekker grensene for nøytralisme - og tilbys av University of Miami, inkluderer Bacterian kamel og Long-Tailed Tadpole Shrimp, som begge kan komme i kontakt i Gobi-ørkenen med ubetydelige effekter på enten.

Betydningen av symbiotiske forhold til alle levende organismer på jorden kan ikke undervurderes. Over hele kloden, i alle økologiske samfunn i verden, fra de som er synlige med det blotte øye til de bare sett under linsen til mikroskopet forblir symbiotiske forhold avgjørende for å opprettholde balansen i naturens mangfold prosesser.

Symbiotiske forhold krysser taksonomier og arter og involverer mest alle levende skapninger på planeten på en eller annen måte. Symbiotisk forhold hjelper til med å gi mennesker mat, befolke planeten med trær og planter, og holde dyre- og plantebestandene i balanse. Symbiotiske forhold kan hjelpe individuelle arter til å utvikle seg eller endre seg og til og med trives. Uten symbiotiske forhold ville det ikke være noen korallrev, trær kan ikke spre seg så langt og vidt som de gjør, hjulpet av fugler og insekter som transporterer frø langt, og til og med mennesker har kanskje ikke overlevd lenge nok til å utvikle seg inn i Homo sapiens - Jordens moderne mennesker.