Ce este o relație simbiotică?

Natura este plină de relații simbiotice, cum ar fi albina și floarea de miere, peștele clovn și anemona, și intestinul și bacteriile intestinale procariote care trăiesc în interiorul ei. Simbioza definește trei tipuri de relații de bază (cu mai multe subgrupuri) care apar între entități vii: mutualism, unde ambele specii beneficiază; comensalismul, în care un organism beneficiază, iar celălalt nu suferă daune; și parazitism, în care beneficiază o entitate, uneori cu prețul celeilalte.

Cuvantul simbioză provine din greacă sim și bios, care tradus înseamnă împreună și viaţă, sau viața care lucrează împreună. Pentru a înțelege cum au evoluat aceste relații, cercetătorii au dezvoltat un sistem pentru a clasifica toată viața pe baza caracteristicilor distincte ale organismelor individuale.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Biologii și ecologii definesc o relație simbiotică ca fiind o interacțiune intimă între două sau mai multe specii, care poate fi sau nu benefică pentru oricare dintre ele.

Sistemul de clasificare a speciilor - taxonomie - utilizează diferite niveluri de clasificare pentru a sorta locul unde se încadrează un organism în schema biologică a lucrurilor, precum și ajutarea cercetătorilor să înțeleagă relațiile dintre organisme și peste clasificări. În partea de sus a organigramei biologice se află cele mai largi categorii - domeniile archaea, bacteriile și eukarya - urmată de regate, filum, clasă, ordine, familie, gen și specii la vârful unui cap în jos triunghi. Domeniile archaea și bacteriile includ doar organisme unicelulare, în timp ce regatul eucariilor include protiști, ciuperci, plante și animale.

Relațiile mutualiste definite sub simbioză sunt acele relații în care ambele specii beneficiază de asociere. Albinele și floarea reprezintă acest tip de relație. Albina colectează nectarul din floare folosind o proboză lungă, asemănătoare paiului, pentru a aspira fluidul dulce într-un sac separat numit nectar sau sac pentru miere, pentru o utilizare ulterioară în colonie ca hrană. În timp ce albina se mișcă în jurul florii, polenul se adună pe picioarele și corpul ei blănoase. Când albina părăsește floarea pentru a ateriza pe următoarea, polenul cade sau se freacă pe următoarea floare, rezultând polenizare. Floarea ajută albina dându-i nectar, iar albina ajută la polenizarea florii prin mutarea polenului de la floare la floare.

Relația dintre furnici și afide, de exemplu, este una mutualistă definită ca simbioză defensivă. Furnica se comportă ca niște păstori peste afide. Afidele oferă furnicar miere furnicilor, iar furnicile adună afidele în adăpostul lor noaptea pentru protecție împotriva prădătorilor, escortându-le înapoi dimineața. Unele specii de furnici sunt chiar cunoscute că duc ouăle de afide în camerele de depozitare ale cuibului în lunile reci de iarnă. Adesea numite vite de furnici, uneori furnicile îndepărtează aripile de pe afide pentru a le împiedica să zboare. Furnicile pot elibera, de asemenea, substanțe chimice care fac ca afidele să devină mai docile.

Un alt tip de relație mutualistă - mutualismul obligatoriu - există atunci când fiecare specie nu poate supraviețui fără cealaltă. Un exemplu în acest sens se întâmplă între termite și simbolii lor flagelați intestinali - organisme procariote cu flageli de tip bici sau apendicele care îi ajută să se miște. Organismele din termite ajută la descompunerea zaharurilor dense din lemn, astfel încât termitul să o poată digera. Dar termitele au și alte simboluri în interiorul lor care funcționează în cooperare între ele și cu termitele. Fără această relație, termitele și oaspeții lor interiori nu ar supraviețui.

Peștele clovn și anemona reprezintă simbioza protocooperării, o relație care beneficiază de amândouă, dar spre deosebire de termite și de simbionții săi, ambii pot supraviețui independent de celălalt. Peștele are o casă în brațele grase și ondulate ale anemonei care protejează peștii de prădători; peștele protejează, de asemenea, anemona de prădătorii săi și uneori chiar îi aduce hrană.

Când un organism trăiește în interiorul țesutului sau celulelor altui, biologii o definesc ca endosimbioză. În cea mai mare parte, aceste relații sunt norma pentru multe entități unicelulare. De exemplu, un organism eucariot unicelular (o celulă cu un nucleu înglobat în interiorul său) Paramecium bursaria servește ca gazdă pentru eucariote Chlorella celulele algelor. Alga produce energie prin procesul de fotosinteză, iar parameciul beneficiază pe măsură ce primește o parte din acea energie sau hrană. În plus, algele locuiesc în interiorul unei case mobile protejate - corpul parameciului.

Un alt tip de simbioză mutualistă implică un organism care trăiește pe pielea sau suprafața altuia într-o relație reciproc avantajoasă. Furnicile tăietoare de frunze au un simbiont special, un tip de bacterie unicelulară care trăiește pe pielea lor. Furnicile tăietoare de frunze aduc frunzele tăiate înapoi în colonie, unde le injectează un tip special de ciupercă. Ciuperca servește ca sursă de hrană pentru colonie, pe care bacteriile o protejează de alte specii de ciuperci invadatoare.

O relație simbioză de forezie apare atunci când un organism trăiește pe corpul altuia sau în apropierea acestuia, dar nu ca un parazit, și efectuează un serviciu benefic pentru gazdă și pentru sine. O specie de viață marină, peștii remora, se atașează la corpurile balenelor, razelor manta, rechinilor și broaștelor țestoase (și chiar ale navelor) prin discuri de supt deasupra capului lor. Remora, numită și fraierii de rechini, nu dăunează gazdei și nici nu ia nimic din ea decât să mănânce creaturile marine parazite care o infestează. Peștii Remora folosesc, de asemenea, discul pentru a face autostopul la o plimbare de la gazdă. Păsările Oxpecker sunt locuri comune în spatele rinocerului, unde mănâncă paraziții și căpușele care trăiesc acolo. De asemenea, ei zboară în aer și țipă când se apropie pericolul, oferind un avertisment pentru rinocer sau gazda zebră.

Relațiile comensaliste sunt cele în care o specie primește toate beneficiile din relația sa cu cealaltă, dar cealaltă nu primește niciun beneficiu sau rău. Un bun exemplu al acestui tip de relație apare între pășunatul vitelor și egrete. Pe măsură ce vitele pășunesc în iarbă, ele agită insectele care locuiesc acolo, permițându-le vitelor o mâncare gustoasă. Egretele vitelor primesc o masă, dar vitele nu primesc nimic în schimb de la păsările cu gât lung și nici nu sunt afectate de relație.

Lumea este plină de relații parazitare în care o entitate vie își face o casă într-o entitate gazdă sau în vârful acesteia. De cele mai multe ori, parazitul se hrănește cu corpul gazdei, dar nu o ucide. Există două tipuri de gazde în aceste relații: gazda definitivă și gazda intermediară. O gazdă definitivă oferă o casă unui parazit adult, în timp ce o gazdă intermediară oferă, fără să știe, o casă unui parazit juvenil. Căpușele sunt exemple de simbioză parazitară, deoarece, ca insecte care suge sânge, care prosperă în sângele său victime, pot, de asemenea, să facă rău gazdei prin transferarea unei boli infecțioase, preluată din sângele altuia organism.

Știința-ficțiune este plină de exemple de parasitoidism, dar la fel este și viața de zi cu zi. În acest tip de relație simbiotică, gazda moare de obicei. Multe filme science fiction prezintă acest tip de relație între oameni și extratereștri, ca în seria de filme „Alien”. În parazitoidism, gazda servește ca casă pentru larvele parazitului. Pe măsură ce larvele se maturizează, acestea scapă de corpul gazdei, ucigându-l în acest proces. În natură, viespile braconide își depun ouăle pe corpul unui vierme de roșii și, pe măsură ce larvele de viespe cresc, se hrănesc din corpul de vierme, ucigându-l în timpul metamorfozei.

O binecunoscută relație simbiotică există între un prădător și prada acestuia. Într-o comunitate ecologică, unele entități trăiesc mâncând corpurile altor organisme. Nu am considerat o relație parazitară, deoarece prădătorul nu trăiește în sau pe corpul animalului mănâncă, este încă o relație simbiotică, deoarece prădătorul nu ar supraviețui fără ca celălalt organism să renunțe la ea viaţă. Prădătorul stă de obicei deasupra prăzii sale în lanțul alimentar, precum leul și gazela, coiotul și iepure (sau un animal de companie de uz casnic), iar lupul și bizonul sau alte animale de copită despicate - ungulate - cum ar fi căprioarele și antilopă. Prădarea este, de asemenea, responsabilă pentru tot felul de evoluții la pradă: dezvoltarea mijloacelor de a se ascunde de prădători prin mimică, camuflare și culori de avertizare.

Concurența între specii apare atunci când ambele entități se luptă pentru aceleași resurse din ecosistem. Acest tip de relație simbiotică funcționează invers; unul sau ambele organisme suferă din cauza existenței reciproce. Speciile invazive deranjează echilibrul delicat al comunităților ecologice atunci când procură resursele destinate organismelor native. Startlistul galben, de exemplu, o specie nativă a Europei, mai mult decât probabil a făcut o plimbare către SUA, unde invadează comunitățile ecologice și împinge iarbele naturale. Deoarece starthistle este o plantă cu creștere rapidă, rădăcinile aspiră toată apa și nutrienții, furând aceste resurse din ierburile naturale, care deseori se ofilesc și mor. Chiar și organismele din aceeași familie pot experimenta concurența, ca atunci când șopârla verde anolă, originară din multe sudice Statele Unite, trebuie să concureze cu șopârla brună pentru surse de hrană și habitat, introdus inițial în regiune din Cuba.

Planeta este plină de relații simbiotice în care două specii sau organisme diferite pot interacționa, dar niciuna nu experimentează niciun fel de efect evolutiv din cauza celeilalte. Un exemplu extrem - întinderea limitelor neutralismului - și oferit de Universitatea din Miami, include bacterianul cămilă și creveții cu coadă lungă, care pot intra în contact în deșertul Gobi cu efecte neglijabile asupra fie.

Importanța relațiilor simbiotice pentru toate organismele vii de pe Pământ nu poate fi subestimată. Peste tot pe glob, în ​​fiecare comunitate ecologică din lume, de la cele vizibile cu ochiul liber la cele văzute doar sub lentila microscopului, relațiile simbiotice rămân cruciale pentru menținerea echilibrului în multiplul naturii proceselor.

Relațiile simbiotice încrucișează taxonomiile și speciile și implică majoritatea tuturor creaturilor vii de pe planetă într-un fel sau altul. Relația simbiotică ajută la furnizarea oamenilor de hrană, populează planeta cu copaci și plante și menține populația de animale și plante în echilibru. Relațiile simbiotice pot ajuta speciile individuale să evolueze sau să se schimbe și chiar să prospere. Fără relații simbiotice, nu ar exista recife de corali, copacii ar putea să nu prolifereze atât de departe, ajutată de păsări și insecte care transportă semințele departe, și chiar și ființele umane s-ar putea să nu fi supraviețuit suficient de mult pentru a evolua în Homo sapiens - Oamenii moderni ai Pământului.