Vad är ett symbiotiskt förhållande?

Naturen är full av symbiotiska förhållanden, som honungsbiet och blomman, clownfisken och anemonen, och din tarm och de prokaryota tarmbakterierna som bor i den. Symbios definierar tre grundläggande relationstyper (med flera undergrupper) som förekommer mellan levande enheter: mutualism, där båda arterna gynnas; kommensalism, där den ena organismen gynnas och den andra inte skadar; och parasitism, där en enhet drar nytta, ibland på bekostnad av den andra.

Ordet symbios kommer från grekiska sym och bios, vilket översatt betyder tillsammans och liv, eller livet som arbetar tillsammans. För att förstå hur dessa förhållanden utvecklades utvecklade forskare ett system för att klassificera allt liv baserat på de enskilda organismernas olika egenskaper.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Biologer och ekologer definierar ett symbiotiskt förhållande som en intim interaktion mellan två eller flera arter, vilket kan eller inte kan vara till nytta för någon av dem.

Systemet för klassificering av arter - taxonomi - använder olika klassificeringsnivåer för att sortera var en organism passar in i biologiska system av saker, samt att hjälpa forskare att förstå förhållandena mellan organismer och överallt klassificeringar. På toppen av biologiska organisationsschema sitter de bredaste kategorierna - domänerna archaea, bakterier och eukarya - följt av kungariken, fylum, klass, ordning, familj, släkt och arter på toppen av en upp och ner triangel. Archaea- och bakteriedomänerna inkluderar endast encelliga organismer, medan eukarya-kungariket inkluderar protister, svampar, växter och djur.

Mutualistiska förhållanden definierade under symbios är de förhållanden där båda arterna drar nytta av föreningen. Honungsbiet och blomman representerar denna typ av förhållande. Biet samlar nektar från blomman med en lång, halmliknande snabel för att suga den söta vätskan i en separat säck som kallas en nektar eller honungsäck för senare användning i kolonin som mat. Medan biet rör sig runt blomman samlas pollen på sina håriga ben och kropp. När biet lämnar blomman för att landa på nästa, faller pollen eller gnuggar bort på nästa blomma, vilket resulterar i pollinering. Blomman hjälper biet genom att ge det nektar, och biet hjälper till att pollinera blomman genom att flytta pollen från blomma till blomma.

Förhållandet mellan myror och bladlöss är till exempel ett ömsesidigt definierat som defensiv symbios. Myran fungerar som herdar över bladlusen. Bladlöss ger honungsmugg och myrorna slår bladlössen i sitt skydd på natten för att skydda mot rovdjur och eskorterar dem tillbaka på morgonen. Vissa myrarter är till och med kända för att ta bladlössägg i boets förvaringskammare under de kalla vintermånaderna. Ofta kallas myrboskap, ibland tar myror vingarna från bladlöss för att hindra dem från att flyga iväg. Myrorna kan också släppa ut kemikalier som gör att bladlusen blir mer foglig.

En annan typ av mutualistisk relation - obligatorisk mutualism - existerar när varje enskild art inte kan överleva utan den andra. Ett exempel på detta inträffar mellan termiter och deras tarmflagellatsymbionter - prokaryota organismer med piskliknande flageller eller bilagor som hjälper dem att röra sig. Organismerna inom termiten hjälper till att bryta ner de täta sockerarterna i trä så att termiten kan smälta det. Men termiter har också andra symbionter i deras inre som fungerar i samarbete med varandra och termiten. Utan detta förhållande skulle termiter och deras inre gäster inte överleva.

Clownfisken och anemonen representerar protokooperationssymbios, ett förhållande som gynnar båda, men till skillnad från termiterna och dess symbionter kan båda överleva oberoende av den andra. Fisken har ett hem i de feta, vågiga armarna på anemonen som skyddar fisken från rovdjur. fisken skyddar också anemonen från sina rovdjur och ibland till och med ger den mat.

När en organism lever i vävnaden eller cellerna hos en annan, definierar biologer det som endosymbios. För det mesta är dessa relationer normen för många unicellulära enheter. Till exempel en encellig eukaryot (en cell med en innesluten kärna inuti) organism Paramecium bursaria tjänar som värd för eukaryota Chlorella alger celler. Algen producerar energi via fotosyntesprocessen och paramecium drar nytta av att den tar emot en del av den energin eller maten. Dessutom ligger algerna inne i ett skyddat husbil - parameciumets kropp.

En annan typ av mutualistisk symbios involverar en organism som lever på en annans hud eller yta i ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande. Bladklippmyror har en speciell symbiont, en typ av encelliga bakterier som lever på deras hud. Bladklippmyror tar tillbaka det skurna lövverket till kolonin där de injicerar det med en speciell typ av svamp. Svampen fungerar som en matkälla för kolonin, som bakterierna skyddar mot andra invaderande svamparter.

Ett symbiotiskt förhållande uppstår när en organism lever på eller nära en annans kropp, men inte som en parasit, och utför en gynnsam tjänst för värden och sig själv. En art av marint liv, remora-fisken, fäster sig vid kroppar av valar, manta strålar, hajar och sköldpaddor (och till och med fartyg) via sugande skivor ovanpå huvudet. Remora, även kallad hajsugare, skadar inte värden eller tar något från den än att äta de parasitiska havsdjur som angriper den. Remora-fisk använder också skivan för att åka en resa från värden. Oxpecker fåglar är vanliga platser ovanpå noshörningen där de äter parasiterna och fästingarna som bor där. De flyger också i luften och skriker när faran närmar sig och ger en varning för noshörningen eller zebravärd.

Kommensalistiska förhållanden är de där en art får all nytta av sin relation med den andra, men den andra får ingen nytta eller skada. Ett bra exempel på denna typ av förhållande förekommer mellan betande nötkreatur och nötkreatur. När nötkreaturen betar i gräset rör de upp insekterna som bor där, så att nötkreaturen får en god måltid. Nötkreatursägrarna får en måltid, men nötkreaturen får inget i gengäld från de långhalsade fåglarna och skadas inte heller av förhållandet.

Världen är full av parasitförhållanden där en levande enhet skapar ett hem i eller ovanpå en värdenhet. För det mesta matas parasiten på värdens kropp men dödar inte värden. Två typer av värdar finns i dessa relationer: den slutgiltiga värden och den mellanliggande värden. En definitiv värd tillhandahåller ett hem för en vuxen parasit, medan en mellanliggande värd omedvetet erbjuder ett hem för en ung parasit. Fästingar är exempel på parasitisk symbios, för som blodsugande insekter som trivs på dess blod offer kan de också skada värden genom att överföra en smittsam sjukdom till den som tas upp från en annans blod organism.

Science fiction är fylld med exempel på parasitoidism, men det är också vardagen. I denna typ av symbiotiskt förhållande dör värden vanligtvis. Många science fiction-filmer har denna typ av förhållande mellan människor och utomjordingar, som i "Alien" -filmserien. I parasitoidism fungerar värden som ett hem för parasitens larver. När larverna mognar flyr de från värdens kropp och dödar den under processen. I naturen lägger braconid-getingar sina ägg ovanpå kroppen av en tomathornmask, och när gettslarverna växer, matar de av hornmaskens kropp och dödar den under metamorfos.

Ett välkänt symbiotiskt förhållande finns mellan ett rovdjur och dess byte. I en ekologisk gemenskap lever vissa enheter genom att äta kroppar från andra organismer. Tänkte inte anses vara ett parasitförhållande eftersom rovdjuret inte lever i eller på djurets kropp äter, det är fortfarande ett symbiotiskt förhållande eftersom rovdjuret inte skulle överleva utan att den andra organismen gav upp sin liv. Rovdjuret sitter vanligtvis ovanför sitt byte i livsmedelskedjan, som lejonet och gasellen, prärievargen och kanin (eller ett husdjur) och vargen och bisonen eller andra klovdjur - hovdjur - som rådjur och antilop. Predation är också ansvarig för all slags utveckling i bytet: utveckla medel för att gömma sig från rovdjur via mimik, kamouflagering och varningsfärger.

Konkurrens mellan arter uppstår när båda enheterna tävlar om samma resurser i ekosystemet. Denna typ av symbiotiskt förhållande fungerar i omvänd ordning; en eller båda organismerna lider på grund av varandras existens. Invasiva arter stör den känsliga balansen i ekologiska samhällen när de skaffar de resurser som är avsedda för de inhemska organismerna. Gul starthistel, till exempel, en inhemsk art i Europa, har mer än troligt tagit en tur till USA, där den invaderar ekologiska samhällen och skjuter ut naturliga gräs. Eftersom starthistle är en snabbt växande växt, suger den rötterna upp allt vatten och näringsämnen och stjäl dessa resurser från de naturliga gräsen, som ofta vissnar och dör. Även organismer av samma familj kan uppleva konkurrens, som när den gröna anolenödlan, en infödd i många södra stater, måste konkurrera med den bruna anolenödlan om matkällor och livsmiljö, som ursprungligen introducerades till regionen från Kuba.

Planeten är fylld med symbiotiska förhållanden där två olika arter eller organismer kan interagera, men ingen upplever någon typ av evolutionär påverkan på grund av den andra. Ett extremt exempel - som sträcker sig gränserna för neutralism - och erbjuds av University of Miami, inkluderar Bacterian kamel och långstjärtradda räkor, som båda kan komma i kontakt i Gobiöknen med försumbara effekter på antingen.

Vikten av symbiotiska förhållanden för alla levande organismer på jorden kan inte underskattas. Över hela världen, i alla ekologiska samhällen i världen, från de som kan ses med blotta ögat till de som bara ses under linsen av mikroskopet är symbiotiska förhållanden avgörande för att upprätthålla balans i naturens multipel processer.

Symbiotiska förhållanden korsar taxonomier och arter och involverar mest alla levande varelser på planeten på något eller annat sätt. Symbiotiskt förhållande hjälper till att förse människor med mat, fylla planeten med träd och växter och hålla djur- och växtpopulationer i balans. Symbiotiska förhållanden kan hjälpa enskilda arter att utvecklas eller förändras och till och med trivas. Utan symbiotiska relationer skulle det inte finnas några korallrev, träd kanske inte sprider sig så långt som de gör, med hjälp av fåglar och insekter som transporterar frön långt, och även människor kanske inte har överlevt tillräckligt länge för att utvecklas in i Homo sapiens - Jordens moderna människor.