Що таке симбіотичні стосунки?

Природа сповнена симбіотичних стосунків, таких як медоносна бджола та квітка, риба-клоун та анемона, а також ваша кишка та прокаріотичні кишкові бактерії, що живуть усередині неї. Симбіоз визначає три основні типи відносин (з безліччю підгруп), що виникають між живими істотами: мутуалізм, коли обидва види виграють; коменсалізм, коли один організм приносить користь, а інший не завдає шкоди; і паразитизм, при якому одне ціле виграє, іноді ціною іншого.

Слово симбіоз походить від грец сим і біос, що в перекладі означає разом і життя, або спільне життя. Щоб зрозуміти, як еволюціонували ці стосунки, дослідники розробили систему класифікації всього життя на основі різних характеристик окремих організмів.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Біологи та екологи визначають симбіотичні стосунки як інтимну взаємодію між двома або більше видами, що може бути корисним або не бути корисним для обох.

Система класифікації видів - таксономія - використовує різні рівні класифікації для сортування того, де організм входить біологічна схема речей, а також допомагає дослідникам зрозуміти взаємозв'язок між організмами та між ними класифікації. У верхній частині організаційної схеми біологічної системи розташовані найширші категорії - домени археї, бактерії та еукарія - за ними царства, тип, клас, порядок, сім’я, рід та вид на кінчику догори дном трикутник. Домени архей та бактерій включають лише одноклітинні організми, тоді як царство еукарії включає протистів, гриби, рослини та тварини.

Мутуалістичні відносини, що визначаються під симбіозом, - це ті відносини, де обидва види отримують вигоду від асоціації. Медоносна бджола та квітка представляють такий тип стосунків. Бджола збирає нектар із квітки, використовуючи довгий солом’яний хоботок для всмоктування солодкої рідини в окремий мішечок, який називається нектаром або медовим мішком, для подальшого використання в колонії як їжі. Поки бджола рухається навколо квітки, пилок збирається на її пухнастих ногах і тілі. Коли бджола залишає квітку, щоб сісти на наступну, пилок падає або стирається на наступну квітку, в результаті чого відбувається запилення. Квітка допомагає бджолі, даючи їй нектар, а бджола допомагає запилювати квітку, переміщуючи пилок від квітки до квітки.

Наприклад, стосунки між мурахами та попелицями є мутуалістичними, що визначаються як захисний симбіоз. Мураха діє як пастухи над попелиць. Попелиця забезпечує медоносну росу для мурах, а мурахи виганяють попелиць у свій притулок на ніч для захисту від хижаків, проводжаючи їх назад на ранок. Відомо навіть, що деякі види мурашок забирають яйця попелиці в камери зберігання гнізда в холодні зимові місяці. Часто його називають мурашиною худобою, іноді мурахи видаляють крила з попелиці, щоб вони не відлетіли. Мурахи також можуть виділяти хімічні речовини, через які попелиця стає більш слухняною.

Інший тип мутуалістичних відносин - облігатний мутуалізм - існує тоді, коли кожен окремий вид не може вижити без іншого. Приклад цього відбувається між термітами та їх кишковими джгутиковими симбіонтами - прокаріотичними організмами з нагайкоподібними джгутиками або придатками, які допомагають їм рухатися. Організми, що знаходяться в терміті, допомагають розщеплювати щільний цукор в деревині, щоб терміт міг її перетравити. Але у термітів також є інші симбіонти у своїх нутрощах, які працюють у взаємодії між собою та термітами. Без цих стосунків терміти та їхні внутрішні гості не вижили б.

Риба-клоун та анемона представляють симбіоз протокооперації, взаємозв'язок, який приносить користь обом, але на відміну від термітів та його симбіонтів, обидва можуть вижити незалежно від іншого. Риба має житло в жирових хвилястих руках анемони, що захищає рибу від хижаків; риба також захищає анемону від хижаків, а іноді навіть приносить їжу.

Коли один організм живе всередині тканини або клітин іншого, біологи визначають це як ендосимбіоз. Здебільшого ці відносини є нормою для багатьох одноклітинних утворень. Наприклад, одноклітинний еукаріотичний (клітина з укладеним ядром усередині) організм Бурсарія парамецію служить господарем еукаріотичних Хлорела клітини водоростей. Водорость виробляє енергію в процесі фотосинтезу, і парамецій отримує користь, оскільки отримує частину цієї енергії або їжі. Крім того, водорості мешкають у захищеному мобільному будинку - тілі парамеціуму.

Інший вид мутуалістичного симбіозу включає один організм, який живе на шкірі чи поверхні іншого, у взаємовигідних стосунках. Мурахи-листорізки мають особливий симбіонт - різновид одноклітинних бактерій, що мешкає на їх шкірі. Мурахи-листорізки повертають зрізане листя назад до колонії, де ін’єктують його особливим видом гриба. Гриб служить джерелом їжі для колонії, яку бактерії захищають від інших вторгнутих видів грибів.

Форезо-симбіотичні стосунки виникають, коли один організм живе в тілі іншого або поруч з ним, але не як паразит, і виконує корисну послугу для господаря та себе. Вид морського життя, риби-ремори, прикріплюються до тіл китів, мант, акул і черепах (і навіть кораблів) за допомогою смоктальних дисків на їх головах. Ремора, яку також називають присосками акул, не завдає шкоди господареві і не забирає з нього нічого, крім поїдання паразитичних морських істот, які його заражають. Риби Remora також використовують диск, щоб їхати автостопом до господаря. Птахи Окспекери - загальні місця на спинах носорогів, де вони поїдають паразитів та кліщів, що там живуть. Вони також літають у повітрі та кричать, коли наближається небезпека, забезпечуючи попередження для носорога або хазяїна зебри.

Коменсалістичні відносини - це ті відносини, коли один вид отримує всю користь від своїх стосунків з іншим, але інший не отримує користі та шкоди. Хорошим прикладом такого типу відносин є випас худоби та чаплі. Коли худоба пасеться в траві, вони розворушують комах, що там живуть, дозволяючи чаплі великої рогатої худоби смачно поїсти. Чаплі великої рогатої худоби отримують їжу, але велика рогата худоба взагалі не отримує нічого взамін від птахів з довгою шиєю, ні стосунків їм не шкодить.

Світ сповнений паразитичних стосунків, коли жива істота створює будинок у або над головним об’єктом. Більшу частину часу паразит харчується тілом господаря, але не вбиває господаря. У цих відносинах існують два типи хостів: остаточний і проміжний. Остаточний хазяїн забезпечує житло для дорослого паразита, тоді як проміжний господар несвідомо пропонує будинок для неповнолітнього паразита. Кліщі є прикладами паразитичного симбіозу, оскільки як кровососні комахи, які процвітають на крові своєї жертви, вони також можуть завдати шкоди господареві, перенісши на нього інфекційне захворювання, взяте з крові іншого організм.

Наукова фантастика рясніє прикладами паразитоїдизму, але повсякденне життя теж. При цьому типі симбіотичних стосунків господар зазвичай гине. Багато науково-фантастичних фільмів мають такий тип стосунків між людьми та прибульцями, як у серіалі фільмів "Чужий". При паразитоїдизмі хазяїн служить домом для личинок паразита. По мірі дозрівання личинки вони вириваються з тіла господаря, вбиваючи його в процесі. У природі браконідні оси відкладають яйця на тілі томатного рогового хробака, і в міру зростання личинок ос вони харчуються тілом рогового хробака, вбиваючи його під час метаморфозу.

Відомий симбіотичний зв’язок існує між хижаком та його жертвою. В екологічному співтоваристві деякі сутності живуть, харчуючись тілами інших організмів. Думка, яку не вважають паразитичними стосунками, оскільки хижак не живе в тілі тварини або на тілі їсть, це все ще симбіотичні стосунки, оскільки хижак не вижив би, не відмовившись інший організм життя. Хижак зазвичай сидить над своєю здобиччю в харчовому ланцюгу, як лев і газель, койот і кролик (або домашня тварина), а також вовк та бізон або інші парнокопитні тварини - копитні - як олені та антилопа. Хижацтво також відповідає за всі види еволюції здобичі: розробляє засоби, щоб сховатися від хижаків за допомогою імітації, маскування та попереджувальних кольорів.

Конкуренція між видами відбувається, коли обидва суб'єкти змагаються за однакові ресурси в екосистемі. Цей тип симбіотичних відносин працює навпаки; один або обидва організми страждають через існування один одного. Інвазивні види порушують делікатний баланс в екологічних спільнотах, коли вони здобувають ресурси, призначені для корінних організмів. Наприклад, жовтий зірчастий корінь, корінний вид Європи, з більшою ймовірністю приїхав до США, де він вторгся в екологічні спільноти та витіснив природні трави. Оскільки зірчатка - рослина, що швидко зростає, коріння висмоктує всю воду та поживні речовини, викрадаючи ці ресурси у природних трав, які часто в’януть та гинуть. Навіть організми тієї самої родини можуть відчувати конкуренцію, як, наприклад, коли зелена анолітна ящірка, корінна жителька багатьох південних країн штатів, має конкурувати з бурою анолісною ящіркою за джерела їжі та середовище існування, спочатку завезену в цей регіон з Куба.

Планета рясніє симбіотичними взаємовідносинами, де два різних види або організми можуть взаємодіяти, але жоден з них не відчуває еволюційного впливу через інший. Крайній приклад - розширення меж нейтралізму - і запропонований Університетом Маямі, включає бактерій верблюд і довгохвоста креветка-пуголовки, обидва з яких можуть контактувати в пустелі Гобі з незначним ефектом на або.

Важливість симбіотичних стосунків для всіх живих організмів на Землі не можна занизити. По всій земній кулі, в будь-якій екологічній спільноті світу, від тих, кого можна спостерігати неозброєним оком, до тих, кого лише бачать під лінзою мікроскопа симбіотичні стосунки залишаються вирішальними для підтримання рівноваги в природі процесів.

Симбіотичні стосунки перетинають таксономії та види і в тій чи іншій мірі беруть участь майже всі живі істоти на планеті. Симбіотичні стосунки допомагають забезпечувати людей їжею, заселяти планету деревами та рослинами та підтримувати рівновагу популяцій тварин і рослин. Симбіотичні стосунки можуть допомогти окремим видам еволюціонувати або змінюватися і навіть процвітати. Без симбіотичних стосунків не було б жодних коралових рифів, дерева не могли б розмножуватися так далеко і широко, як вони, за допомогою птахів та комах, які доставляють насіння здалеку, і навіть люди, можливо, не вижили б настільки довго, щоб розвиватися в Homo sapiens - Сучасні люди на Землі.