Mutualism (ชีววิทยา): ความหมาย, ประเภท, ข้อเท็จจริงและตัวอย่าง

ระบบนิเวศในโลกธรรมชาติประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในรูปแบบต่างๆ คำว่า ร่วมกัน หมายถึงประเภทของความสัมพันธ์ที่ ผลประโยชน์ร่วมกัน สองสายพันธุ์แบ่งปันสภาพแวดล้อม

สิ่งมีชีวิตได้ปรับวิธีการช่วยเหลือซึ่งกันและกันที่น่าสนใจและผิดปกติ ถึงแม้ว่าแรงจูงใจของพวกมันจะเป็นการช่วยเหลือตนเอง

ซิมไบโอซิส ในทางชีววิทยาหมายถึงการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่วิวัฒนาการมาด้วยกัน ความสัมพันธ์ฝ่ายเดียวที่ช่วยฝ่ายหนึ่งโดยไม่กระทบอีกฝ่ายหนึ่งเรียกว่า ลัทธิสมณะ.

ความสัมพันธ์ฝ่ายเดียวที่เป็นประโยชน์ต่อสายพันธุ์หนึ่งไปสู่ความเสียหายของอีกฝ่ายหนึ่งเรียกว่า ปรสิต. ความสัมพันธ์แบบสองทางที่มีประโยชน์เรียกว่า ร่วมกัน.

Mutualism ในชีววิทยาหมายถึงการมีปฏิสัมพันธ์ของสายพันธุ์ที่มีชีวิตซึ่งเป็นประโยชน์ร่วมกันหรือแม้กระทั่งจำเป็นสำหรับการอยู่รอด ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเกิดขึ้นเมื่อสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันได้รับประโยชน์จากการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิด

อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์อาจซับซ้อนเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น สปีชีส์หนึ่งอาจได้รับประโยชน์มากกว่า และปฏิสัมพันธ์อาจมีพรมแดนติดกับปรสิต

Mutualism เป็นเรื่องปกติในทุกระบบนิเวศ รวมทั้งในร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่น โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด ประมาณการว่าแบคทีเรียหลายล้านล้านที่เรียกว่าไมโครไบโอตาในลำไส้อาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์และช่วยในการย่อยอาหารและสุขภาพโดยรวม เมื่อความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันอยู่ใกล้และยาวนาน เป็นตัวอย่างของ การพึ่งพาซึ่งกันและกัน.

ไม่ใช่ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันทั้งหมดจะเกิดร่วมกันได้

การพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกันเกิดขึ้นจากการวิวัฒนาการ การผสมผสานกันระหว่างสายพันธุ์คู่หูช่วยเพิ่มความเหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อมและส่งเสริมความสำเร็จในการสืบพันธุ์ สิ่งมีชีวิตต่างสายพันธุ์ที่ปรับตัวให้เข้ากับพฤติกรรมและลักษณะนิสัยของกันและกัน เรียกว่า ความคล้ายคลึงกัน บางชนิดพึ่งพาอาศัยกันมากจนไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีอีกชนิด

เมื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ หรือการยังชีพของสิ่งมีชีวิตเกี่ยวพันกัน ความสัมพันธ์แสดงถึง ภาระผูกพันซึ่งกันและกัน. ตัวอย่างเช่น พืชยัคคาบางชนิดและมอดบางชนิดต้องพึ่งพาอาศัยกันเพื่อทำให้วงจรชีวิตการสืบพันธุ์ของพวกมันสมบูรณ์ เมื่อปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นเป็นประจำส่งผลดีต่อสิ่งมีชีวิตแต่ไม่จำเป็นสำหรับการอยู่รอด นั่นคือ that การร่วมกันทางปัญญา.

มีตัวอย่างมากมายของ Mutualism บนโลก ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างสัตว์สองชนิด พืชสองชนิด สัตว์กับพืช และแบคทีเรียกับพืช เป็นต้น

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันจะช่วยรักษาจำนวนประชากรให้คงที่และในทางกลับกัน การสูญเสียสายพันธุ์หนึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียสายพันธุ์อื่นได้เนื่องจากลักษณะการพึ่งพาอาศัยกันของใยอาหาร

oxpecker เป็นนกตัวเล็ก ๆ ที่มีนิ้วเท้าแข็งแรงจับเสื้อโค้ตของสัตว์และจงอยปากหลากสีที่มีรูปร่างสมบูรณ์แบบสำหรับปรสิตที่หลุดออกมา แม้ว่าช้างจะไม่ต้องการทำอะไรกับนก แต่นกหัวขวานก็มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันมายาวนานกับม้าลาย ยีราฟ และแรดในแอฟริกาใต้ นกมักจะมองหาเหา เห็บดูดเลือด และหมัดที่กระโดดขึ้นไปบนหนังสัตว์

นอกจากกำจัดศัตรูพืชแล้ว oxpeckers ยังทำความสะอาดบาดแผล นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าพฤติกรรมดังกล่าวเป็นพฤติกรรมร่วมกันหรือเป็นกาฝากเพราะการจิกที่บาดแผลทำให้การรักษาช้าลง อย่างไรก็ตาม การกินแมลง จารบี และขี้หูเป็นบริการดูแลกรูมมิ่งที่เป็นประโยชน์

ดังนั้น นกหัวขวานและสัตว์กีบเท้าบางชนิดจึงถือว่ามีกันและกัน นอกจากนี้ oxpeckers ส่งเสียงเตือนด้วยเสียงกรีดร้องเมื่อผู้ล่าซุ่มซ่อนอยู่ในหญ้า ทำให้นกและสัตว์มีเวลามากขึ้นในการหลบหนี

ไม้ดอกต้องการ a พืชผสมเกสร เหมือนผึ้งกระหายน้ำหวานเพื่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ในช่วงวงจรชีวิตของมัน พืชและต้นไม้บางชนิดถึงกับต้องการ เฉพาะสายพันธุ์ แมลงเพื่อการปฏิสนธิ

ตัวอย่างเช่น ต้นมะเดื่อและต้นเล็ก Agaonidae ตัวต่อ อยู่ร่วมกันอย่างสันติและได้กำไรจากการมีปฏิสัมพันธ์กัน ต้นมะเดื่อและตัวต่อของพวกมันเป็นตัวอย่างที่ดีของการทำงานร่วมกันและการวิวัฒนาการร่วมกัน

มะเดื่อเป็นลำต้นดัดแปลงโดยมีดอกจำนวนมากอยู่ภายในซึ่งจะเติบโตเป็นเมล็ดหากได้รับการปฏิสนธิ ดอกมะเดื่อปล่อยกลิ่นที่ดึงดูดตัวต่อตัวเมียที่ปฏิสนธิแล้วซึ่งจะนำละอองเกสรและวางไข่ในดอกมะเดื่อก่อนตาย เมล็ดบางชนิดสุกและบางชนิดให้อาหารแก่ตัวต่อที่กำลังเติบโต ตัวต่อตัวผู้ไม่มีปีกจะผสมพันธุ์และตาย ส่วนตัวเมียมีปีกก็ออกไปเพื่อค้นหาต้นมะเดื่อใหม่

พืชตระกูลถั่วเช่น ถั่วเหลือง ถั่วเลนทิล และถั่วลันเตา เป็นแหล่งโปรตีนที่ดีเยี่ยมในอาหาร ดังนั้น พืชตระกูลถั่วจึงต้องการไนโตรเจนในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อสังเคราะห์กรดอะมิโนและสร้างโปรตีน

พืชตระกูลถั่วมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันระหว่างสายพันธุ์กับแบคทีเรีย พืชตระกูลถั่วและแบคทีเรียบางชนิดตอบสนองความต้องการของกันและกันโดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย ซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค

ไรโซเบียมแบคทีเรีย ในดินจะเกิดเป็นก้อนเป็นหลุมเป็นบ่อบนรากพืชและ "ตรึง" ไนโตรเจนโดยการแปลง N₂ ในอากาศเป็นแอมโมเนียหรือ NH₃. แอมโมเนียเป็นรูปแบบหนึ่งของไนโตรเจนที่พืชสามารถใช้เป็นสารอาหารได้ ในทางกลับกัน พืชให้คาร์โบไฮเดรตและเป็นที่อยู่อาศัยของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน

การพึ่งพาแบคทีเรียในการปลูกพืชผล เช่น ถั่วเหลือง ช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมีที่สามารถซึมลงสู่แหล่งน้ำและทำให้สาหร่ายมีพิษได้

มากมาย การศึกษาทางนิเวศวิทยา ได้แสดงให้เห็นว่านกและสัตว์มีบทบาทในการกระจายเมล็ดพันธุ์ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังมองอย่างใกล้ชิดถึงปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันของพืชและสัตว์เลื้อยคลาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบนิเวศของเกาะ กิ้งก่ากินผลไม้ จิ้งเหลน และตุ๊กแกมีบทบาทสำคัญในความหลากหลายทางชีวภาพและความมีชีวิตของพืช

เนื่องจากพืชไม่สามารถเคลื่อนที่ได้จึงขึ้นอยู่กับวิธีการภายนอกในการกระจายเมล็ด กิ้งก่าบางชนิดกินผลไม้เนื้อๆ ร่วมกับสัตว์ขาปล้อง และขับถ่ายเมล็ดที่ไม่ได้แยกแยะที่อื่น การกระจายเมล็ดพันธุ์ลดการแข่งขันกับต้นแม่ในเรื่องสารอาหารและอำนวยความสะดวก การแลกเปลี่ยนยีน ภายในประชากรพืช

ดอกไม้ทะเลเป็นสายพันธุ์โบราณที่มีลักษณะเป็นพืชและสัตว์ เมื่อไม่สงสัยว่าปลาตัวเล็ก ๆ จะว่ายผ่านไป ดอกไม้ทะเลจะใช้หนวดที่อันตรายเพื่อทำให้เหยื่อเป็นอัมพาต

ที่น่าแปลกใจคือสีส้มกับขาว ปลาการ์ตูน ทำให้บ้านของมันอยู่ในดอกไม้ทะเล ปลาการ์ตูนได้ดัดแปลงการเคลือบเมือกหนาซึ่งช่วยป้องกันเหล็กไนของดอกไม้ทะเล

ปลาการ์ตูนสีสันสดใสล่อปลาอื่นๆ ให้มาอยู่ในเงื้อมมือของดอกไม้ทะเล จากนั้นจึงได้รับประโยชน์จากอาหารที่เหลือของดอกไม้ทะเล ปลาการ์ตูนยังช่วยให้อากาศไหลเวียนไปยังดอกไม้ทะเลด้วยการว่ายน้ำไปมาระหว่างหนวด พวกเขาทำให้ดอกไม้ทะเลสะอาดและมีสุขภาพดีโดยการกำจัดอาหารส่วนเกิน

นักวิจัยชาวอเมริกันที่ Binghamton University, State University of New York เมื่อเร็ว ๆ นี้ศึกษากลไกว่าความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันระหว่างสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดได้อย่างไร

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าข้อดีจะยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอาศัยอยู่ในระบบนิเวศที่มีสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ครอบงำ สามารถได้รับประโยชน์เพิ่มเติมจากความเป็นหุ้นส่วนซึ่งกันและกันระหว่างสาม symbionts

ตัวอย่างเช่น ต้นอะคาเซียหนามผิวปากของแอฟริกาให้น้ำหวานและที่อยู่อาศัยของมดที่กัดช้างที่แทะต้นไม้ ในช่วงที่แห้งแล้ง มดกินน้ำหวานที่ขับออกมาโดยแมลงเกล็ดที่อาศัยอยู่นอกยางไม้

การเปลี่ยนแปลงในหนึ่งสัญลักษณ์จะทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ตัวอย่างเช่น ถ้ามดตาย ช้างจะทำลายต้นไม้ และแมลงที่มีเกล็ดจะสูญเสียที่อยู่อาศัยและแหล่งอาหารหลัก

ประเภทและตัวอย่างต่าง ๆ ของการรวมกันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ คำถามมากมายเกี่ยวกับวิวัฒนาการร่วมและความคงอยู่ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันประเภทต่างๆ

งานส่วนใหญ่ในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ความสัมพันธ์ของพืชและจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์อาจทำให้เข้าใจพันธุศาสตร์และสรีรวิทยาของปรากฏการณ์ร่วมวิวัฒนาการในโลกธรรมชาติได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

แบบจำลองเชิงทำนายยังพิจารณาว่าปัจจัยต่างๆ เช่น ความพร้อมใช้งานของทรัพยากรและความใกล้ชิดอาจส่งผลต่อพฤติกรรมการทำงานร่วมกันอย่างไร ข้อมูลในระดับเซลล์ บุคคล ประชากร และชุมชนสามารถรวมเข้ากับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อการวิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ของระบบนิเวศอย่างครอบคลุม โมเดลสามารถทดสอบและกำหนดค่าใหม่ได้เมื่อมีการสะสมข้อมูล