Kaj je simbiotska zveza?

Narava je polna simbiotskih odnosov, kot so medonosna čebela in cvet, ribe klovni in vetrnice ter črevesje in prokariontske črevesne bakterije, ki živijo v njem. Simbioza opredeljuje tri osnovne vrste odnosov (z več podskupinami), ki se pojavljajo med živimi bitji: vzajemnost, kjer obe vrsti koristita; komenzalizem, pri katerem en organizem koristi, drugi pa ne škodi; in parazitizem, pri katerem ima en subjekt koristi, včasih za ceno drugega.

Beseda simbioza prihaja iz grščine sim in bios, kar v prevodu pomeni skupaj in življenjeali življenje v skupnem življenju. Da bi razumeli, kako so se ti odnosi razvijali, so raziskovalci razvili sistem za razvrščanje vsega življenja na podlagi posebnih značilnosti posameznih organizmov.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Biologi in ekologi simbiotično razmerje opredeljujejo kot intimno interakcijo med dvema ali več vrstami, ki lahko koristi ali ne.

Sistem za razvrščanje vrst - taksonomija - uporablja različne stopnje razvrščanja, da razvrsti, kje se organizem prilega biološka shema stvari, pa tudi raziskovalcem pomaga razumeti razmerja med organizmi in med njimi klasifikacije. Na vrhu biološke organizacijske sheme so najširše kategorije - domene arheje, bakterije in evkarije - sledijo kraljestva, rod, razred, vrstni red, družina, rod in vrsta na konici na glavo trikotnik. Področja arhej in bakterij vključujejo samo enocelične organizme, kraljestvo evkarije pa protiste, glive, rastline in živali.

Vzajemni odnosi, opredeljeni pod simbiozo, so odnosi, pri katerih imata obe vrsti koristi od povezave. Čebela in cvet predstavljata to vrsto odnosa. Čebela zbere nektar s cveta z dolgim, slamniku podobnim hrbtom, da sesa sladko tekočino v ločeno vrečko, imenovano nektar ali medeno vrečko, za kasnejšo uporabo v koloniji kot hrano. Medtem ko se čebela premika po cvetu, se cvetni prah nabira na njenih dlakavih nogah in telesu. Ko čebela zapusti cvet, da pristane na naslednjem, cvetni prah pade ali podrgne na naslednji cvet, kar povzroči opraševanje. Cvet pomaga čebeli tako, da ji da nektar, čebela pa pomaga opraševati cvet tako, da prenaša cvetni prah z rože na rožo.

Odnos med mravljami in listnimi uši je na primer vzajemni odnos, ki je opredeljen kot obrambna simbioza. Mravlja deluje kot pastirji nad ušmi. Uši zagotavljajo medeno roso mravljam, mravlje pa listne uši ponoči zaženejo v svoje zavetišče za zaščito pred plenilci in jih zjutraj pospremijo nazaj. Znano je, da nekatere vrste mravelj v hladnih zimskih mesecih odnašajo jajče uši v shrambe gnezda. Pogosto imenovani mravlje govedo, včasih mravlje odstranijo krila ušem, da jim ne odletijo. Mravlje lahko sproščajo tudi kemikalije, zaradi katerih uši postanejo bolj poslušne.

Druga vrsta vzajemnega odnosa - obvezni vzajemnost - obstaja, kadar vsaka posamezna vrsta ne more preživeti brez druge. Primer tega je med termiti in njihovimi črevesnimi bičnimi simbioti - prokariontskimi organizmi z bičevitimi bičevi ali dodatki, ki jim pomagajo pri gibanju. Organizmi znotraj termita pomagajo razgraditi goste sladkorje v lesu, tako da ga termiti lahko prebavijo. Toda termiti imajo v notranjosti tudi druge simbionte, ki delujejo v sodelovanju med seboj in termiti. Brez te zveze termiti in njihovi notranji gostje ne bi preživeli.

Riba klovn in vetrnica predstavljata protokooperacijsko simbiozo, razmerje, ki koristi obema, vendar lahko za razliko od termita in njegovih simbiontov oba preživita neodvisno od drugega. Ribe imajo dom znotraj maščobnih, valovitih krakov vetrnice, ki ribe ščiti pred plenilci; riba ščiti tudi vetrnico pred plenilci in ji včasih celo prinese hrano.

Ko en organizem živi v tkivu ali celicah drugega, biologi to opredelijo kot endosimbiozo. Ta razmerja so večinoma norma za številne enocelične entitete. Na primer enocelični evkariontski (celica z zaprtim jedrom v sebi) organizem Paramecijeva burzarija služi kot gostitelj evkariontov Chlorella celice alg. Alga proizvaja energijo s postopkom fotosinteze, paramecij pa koristi, ko prejme nekaj te energije ali hrane. Poleg tega alge prebivajo v zaščiteni mobilni hiši - telesu paramecija.

Druga vrsta vzajemne simbioze vključuje en organizem, ki živi na koži ali površini drugega v obojestransko koristnem razmerju. Mravlje rezalcev listov imajo poseben simbiont, vrsto enoceličnih bakterij, ki živijo na njihovi koži. Mravlje rezalcev listov prinesejo posekano listje nazaj v kolonijo, kjer mu vbrizgajo posebno vrsto gliv. Gliva služi kot vir hrane za kolonijo, ki jo bakterije ščitijo pred drugimi invazivnimi vrstami gliv.

Forezično simbiotsko razmerje se zgodi, ko en organizem živi v telesu ali v bližini telesa drugega, vendar ne kot zajedavec in blagodejno služi gostitelju in sebi. Vrsta morskega življenja, ribe Remora, se s sesalnimi diski na vrhu pritrdijo na telesa kitov, mant, morskih psov in želv (in celo ladij). Remora, imenovana tudi sesalci morskih psov, gostitelju ne škoduje in mu ne jemlje ničesar drugega, kot da poje parazitska morska bitja, ki jo okužijo. Tudi ribe Remora uporabljajo disk, da stopijo do gostitelja. Oxpecker ptice so pogosta območja na hrbtih nosorogov, kjer jedo tam živeče parazite in klope. Prav tako letijo po zraku in kričijo, ko se nevarnost približa, s čimer opozorijo gostitelja nosoroga ali zebre.

Komensalistični odnosi so tisti, pri katerih ena vrsta izkoristi vse koristi iz razmerja z drugo, druga pa ne koristi in ne škodi. Dober primer takšnega odnosa je med pašnimi govedi in čapljami. Ko se govedo pase v travi, vznemirjajo tam živeče žuželke in goveji čaplji omogočijo okusen obrok. Goveje čaplje dobijo obrok, govedo pa v zameno od dolgodlakih ptic ne dobi ničesar, niti jim odnos ne škodi.

Svet je poln parazitskih odnosov, kjer živo bitje ustvari dom v ali na vrhu gostiteljske entitete. Večinoma se parazit hrani v gostiteljskem telesu, vendar gostitelja ne ubije. V teh odnosih obstajata dve vrsti gostiteljev: dokončni gostitelj in vmesni gostitelj. Dokončni gostitelj nudi dom odraslemu parazitu, medtem ko vmesni gostitelj nevede ponudi dom mladoletnemu parazitu. Klopi so primeri parazitske simbioze, saj kot krvosesne žuželke, ki uspevajo v krvi svojih žrtve lahko gostitelju škodujejo tudi s prenosom nalezljive bolezni nanj, odvzete iz krvi drugega organizem.

Znanstvena fantastika je polna primerov parazitoidizma, a tudi vsakdanje življenje. V tej vrsti simbiotičnih odnosov gostitelj običajno umre. Številni znanstvenofantastični filmi imajo tovrstne odnose med ljudmi in tujci, kot v filmski seriji "Alien". V parazitoidizmu gostitelj služi kot dom za ličinke parazita. Ko ličinke dozorijo, pobegnejo iz telesa gostitelja in ga pri tem ubijejo. V naravi brakonidne ose odlagajo svoja jajčeca na telo paradižnikovega rogovja, in ko ličinke osi rastejo, se hranijo iz telesa rogulja in ga med metamorfozo ubijejo.

Med plenilcem in njegovim plenom obstaja dobro znano simbiotsko razmerje. V ekološki skupnosti nekatere entitete živijo tako, da jedo telesa drugih organizmov. Mislil, da ne šteje za parazitsko razmerje, ker plenilec ne živi v ali na telesu živali, ki jo ima poje, je še vedno simbiotično razmerje, ker plenilec ne bi preživel, ne da bi se drugi organizem odpovedal življenje. Plenilec običajno sedi nad svojim plenom v prehranjevalni verigi, kot so lev in gazela, kojot in zajec (ali hišni ljubljenček) ter volk in bizon ali druge parkljaste kopitarje - kopitarji - kot jeleni in antilopa. Plenjenje je prav tako odgovorno za vse vrste evolucije v plenu: razvijanje sredstev za skrivanje pred plenilci s posnemanjem, kamufliranjem in opozorilnimi barvami.

Konkurenca med vrstami se pojavi, ko se obe entiteti potegujeta za enake vire v ekosistemu. Ta vrsta simbiotskega odnosa deluje obratno; eden ali oba organizma trpita zaradi obstoja drug drugega. Invazivne vrste porušijo občutljivo ravnovesje v ekoloških skupnostih, ko pridobijo vire, namenjene avtohtonim organizmom. Na primer rumeni zvezdnik, avtohtona vrsta v Evropi, se je več kot verjetno pripeljal do ZDA, kjer je napadel ekološke skupnosti in izrinil naravne trave. Ker je zvezdasta rastlina hitro rastoča rastlina, korenine posrkajo vso vodo in hranila ter te vire kradejo naravnim travam, ki pogosto venejo in odmrejo. Tudi organizmi iz iste družine lahko izkusijo tekmovanje, na primer ko zeleni anolenski kuščar, doma iz mnogih jugov države, mora konkurirati kuščarju rjavega anola za vire hrane in življenjski prostor, ki je bil v regijo prvotno vnesen iz Kuba.

Planet je poln simbiotskih odnosov, pri katerih lahko med seboj sodelujeta dve različni vrsti ali organizmi, vendar nobena ne doživi nobenega evolucijskega vpliva zaradi druge. Skrajni primer - raztezanje meja nevtralizma - ki ga ponuja univerza v Miamiju vključuje bakterije kamela in kozica z dolgim ​​repkom, ki lahko v stiku v puščavi Gobi prideta do zanemarljivih učinkov na bodisi.

Pomembnosti simbiotskih odnosov do vseh živih organizmov na Zemlji ni mogoče podcenjevati. Po vsem svetu, v vsaki ekološki skupnosti na svetu, od tistih, ki so vidni s prostim očesom, do tistih, ki jih le vidimo pod lečo mikroskopa ostajajo simbiotski odnosi ključni za ohranjanje ravnovesja v naravi procesov.

Simbiotski odnosi prečkajo taksonomije in vrste ter na tak ali drugačen način vključujejo večino vseh živih bitij na planetu. Simbiotični odnosi pomagajo ljudem zagotoviti hrano, naseliti planet z drevesi in rastlinami ter ohranjati ravnovesje med živalskimi in rastlinskimi populacijami. Simbiotski odnosi lahko pomagajo posameznim vrstam, da se razvijajo ali spreminjajo in celo uspevajo. Brez simbiotskih odnosov ne bi bilo nobenega koralnega grebena, drevesa se morda ne bi razmnoževala tako daleč in široko kot oni, ki jim pomagajo ptice in žuželke, ki prevažajo semena daleč, in celo ljudje morda ne bi preživeli dovolj dolgo, da bi se lahko razvili v Homo sapiens - Zemeljski moderni ljudje.