Simbiotske zajednice. Simbioza: primjeri u prirodi

Simbioza je oblik odnosa u kojem oba organizma imaju koristi jedan od drugog. Drugim riječima, ovo je obostrano korisna kohabitacija. Organizam koji živi u simbiozi je simbiont.

Vrste simbioze

U biologiji se pojam simbioza može koristiti na dva načina. različita značenja. Kao što je već spomenuto, ovo je oblik zajedničkog života koji je svima koristan. Međutim, u biologiji postoji starija definicija - mutualizam. U svakom slučaju, riječ "simbioza" uveo je 1879. njemački botaničar i mikrobiolog Heinrich Anton de Bary. Pojam je imao značenje profitabilnog postojanja različitih organizama bez obzira da li je to za njih od koristi ili ne. Simbioza je podijeljena na:

Treći tip je označavao simbiozu od koje je jedan organizam imao koristi, ali je za drugi imao neutralno značenje. Ova vrsta kohabitacije se može podijeliti na: zoohoriju (životinje i biljke u interakciji, životinje pomažu biljkama da prenose sjemenke i plodove), sinoikiju (stanarstvo, jedna je ravnodušna, druga je korisna), foreziju (simbioza različite vrste, u kojoj je simbiont veća veličina nosi manji), epibioza (naseljavanje jednog organizma na drugom), epioikia (simbiont živi na površini drugog bez oštećenja), entoikia, paroikia. Međutim, sve ove vrste imaju jednu sličnost: jedan od simbionta tvori poseban oblik staništa za drugog.

Povezani materijali:

Mirmekohorija - mutualizam

Primjeri simbioze

Pečurke i drveće

mnogo gljiva ( vrganj, vrganj) imaju blisku vezu s korijenjem drveća, od koristi i za sebe i za biljku. Ovom simbiozom, malo korijenje pojedinih stabala je isprepleteno nitima micelija (hifama), koje prodiru u korijenje i nalaze se između stanica. Ova formacija se zove mikoriza. Mikorizu je otkrio ruski botaničar Franc Mihajlovič Kamenski 1879. godine, a naziv ovoj vrsti simbioze dao je njemački naučnik David Albertovič Frank.

Ako doslovno prevedemo ovaj izraz, on će zaista odražavati njegovu suštinu, jer se prevodi kao korijen gljive. Korist za korijenje biljke je u tome što mu micelij daje vodu i minerale otopljene u njoj, koje ona apsorbira iz tla. Ovo je potrebno biljci da bi se razvila. korijenski sistem, jer micelijum može da luči vitamine i supstance za ovaj razvoj. Biljka opskrbljuje gljivu već gotovim organske materije, na primjer, šećer ili izlučivanje korijena za spore gljivica.

Tipično, simbioza je mutualistička, odnosno kohabitacija oba organizma (simbionta) je obostrano korisna i nastaje u procesu evolucije kao jedan od oblika prilagođavanja uslovima postojanja. Simbioza se može javiti kako na nivou višećelijskih organizama tako i na nivou pojedinačnih ćelija (intracelularna simbioza). Biljke mogu stupiti u simbiotske odnose s biljkama, biljke sa životinjama, životinje sa životinjama, biljke i životinje s mikroorganizmima, mikroorganizmi sa mikroorganizmima. Termin "simbioza" prvi je uveo njemački botaničar A. de Bary (1879) u primjeni na lišajeve. Upečatljiv primjer simbioze među biljkama je mikoriza - kohabitacija gljivičnog micelija s korijenjem viša biljka(hife prepliću korijenje i doprinose protoku vode i minerala iz tla u njih); Neke orhideje ne mogu rasti bez mikorize.

Priroda poznaje brojne primjere simbiotskih odnosa od kojih oba partnera imaju koristi. Na primjer, simbioza između mahunarki i zemljišnih bakterija Rhizobium izuzetno je važna za ciklus dušika u prirodi. Ove bakterije - koje se nazivaju i bakterije koje fiksiraju dušik - naseljavaju se na korijenu biljaka i imaju sposobnost da "fiksiraju" dušik, odnosno da razbiju jake veze između atoma atmosferskog slobodnog dušika, omogućavajući ugradnju dušika u jedinjenja koja su dostupna biljci, kao što je amonijak. U ovom slučaju, obostrana korist je očigledna: korijenje je stanište bakterija, a bakterije opskrbljuju biljku potrebnim hranjivim tvarima.

Postoje i brojni primjeri simbioze koja je korisna za jednu vrstu, a ne donosi nikakvu korist ili štetu drugoj vrsti. Na primjer, ljudsko crijevo je naseljeno mnogim vrstama bakterija, čija je prisutnost bezopasna za ljude. Slično, biljke zvane bromelije (koje uključuju, na primjer, ananas) žive na granama drveća, ali primaju hranljive materije iz vazduha. Ove biljke koriste drvo za podršku, a da mu ne uskraćuju hranjive tvari.

Vrsta simbioze je endosimbioza, kada jedan od partnera živi unutar ćelije drugog.

Nauka o simbiozi je simbiologija.

Godine 1877. Albert Bernhard Frank je koristio izraz "simbioza", koji se ranije koristio za ljude koji žive zajedno u zajednici, da opiše međusobne odnose u lišajevima. Definicija je varirala među naučnicima u smislu da bi se trebala primjenjivati ​​samo na uporni reciprocitet, dok su drugi naučnici vjerovali da bi se definicija trebala primjenjivati ​​na bilo koju vrstu uporne biološke interakcije.

Nakon 130 godina rasprave, moderni udžbenici biologije i ekologije koriste širu definiciju u kojoj simbioza znači sve vrste interakcija.

Neki naučnici tvrde da je simbioza glavna pokretačka snaga evolucija. Oni vjeruju da je Darwinov koncept evolucije vođen konkurencijom nepotpun. I to takođe tvrde evolucija se zasniva na saradnji, interakcija i međusobna zavisnost između organizama.

Šta je simbioza

Simbioza je takođe klasifikovana fizičkom naklonošću; simbioza u kojoj organizmi imaju tjelesno sjedinjenje naziva se konjunktivna simbioza, a simbioza u kojoj nisu u jedinstvu naziva se disjunktivna simbioza. Kada jedan organizam živi na drugom, to se naziva ektosimbioza, a ako jedan od partnera živi unutar tkiva drugog, to je endosimbioza.

Obvezne i fakultativne simbioze

Veza može biti obavezna, gdje su jedan ili oba simbionta potpuno zavisna jedan od drugog. Na primjer, u lišajevima, koji se sastoje od gljivičnih i fotosintetskih simbionta, gljivični partneri ne mogu živjeti samostalno. Klice algi ili cijan bakterije u lišajevima kao što je Trentepohlia obično mogu živjeti nezavisno jedna od druge, te je stoga njihova simbioza fakultativna (nije obavezna).

Fizička interakcija

Endosimbioza je svaki simbiotski odnos u kojem je jedan simbiont živi u tkivima drugog bilo unutar ćelija ili izvan ćelija. Primjeri uključuju:

• bakterije koje fiksiraju dušik koje žive u korijenskim čvorovima na korijenu mahunarki;
• aktinomicete, bakterije koje fiksiraju dušik pod nazivom Frankia, žive u čvorovima korijena johe;
• jednolančane alge koje žive unutar korala koji grade grebene;
• bakterijski endosimbionti koji osiguravaju esencijalne hranjive tvari za otprilike 10-15% insekata.

Mutualizam ili međuvrstni recipročni altruizam je odnos između različitih vrsta. Općenito, samo doživotne interakcije koje uključuju bliski fizički i biohemijski kontakt mogu se smatrati simbiotičkim. Mutualizam može biti obavezan za obje vrste, obavezan za jednu, fakultativan za drugu ili fakultativan za obje.

Veliki postotak biljojeda ima mutiranu crijevnu floru koja im pomaže u varenju biljnih materija. Ova crijevna flora je protozoa ili bakterija. Koralni grebeni rezultat su uzajamnosti između koraljnih organizama i različitih algi koje žive u njima. Većina kopnenih biljaka i kopnenih ekosistema zasniva se na uzajamnosti između biljaka, koje apsorbuju ugljenik iz vazduha, i mikoriznih gljiva, koje pomažu u izvlačenju vode i minerala iz tla.

Primjer međusobne simbioze je odnos između ribe klovn i morske anemone. Riba klovn ventilira vodu, a pipci anemone koji ubode štite klauna od grabežljivaca. Posebna sluz na klaunu štiti ga od uboda pipaka.

Među njima postoje fascinantni primjeri obaveznog reciprociteta cjevasti crvi i simbiotske bakterije koje žive u hidrotermalnim otvorima. Crv nema digestivnog trakta i u potpunosti zavisi od svojih unutrašnjih simbionta za ishranu. Bakterije oksidiraju ili sumporovodik ili metan, koje im crv donosi.

Postoje i mnoge vrste tropskih i suptropskih mrava koji su se veoma razvili teške veze sa određenim vrstama drveća.

Komensalizam

Komensalizam opisuje odnos između dva živa organizma u kojem jedan ima prednost i drugi ne pruža značajnu štetu ili pomoć. Ovaj izraz dolazi iz engleska riječ komensal, koji se koristi za ljudsku društvenu interakciju.

Amensalizam je vrsta odnosa koji postoji u jednoj vrsti tlači ili potpuno uništava drugog. Primjer je uzgoj sadnice u hladu zrelog drveta. Zrelo drvo može lišiti razuma potrebnog sunčeva svetlost, a ako je zrelo drvo veoma veliko, može da apsorbuje kišnice i iscrpljuju hranljive materije u tlu.

Sinekroza je rijetka vrsta simbioze, u kojoj dolazi do interakcije između vrsta štetno za oba uključena organizma. Ovo je kratkotrajno stanje jer interakcija na kraju dovodi do smrti. Ovaj izraz se rijetko koristi.

Koevolucija

Simbioza se sve više prepoznaje kao važna selektivna sila u evoluciji, s mnogim vrstama duga istorija međuzavisna koevolucija. Prema endosimbiotičkoj teoriji, evolucija je rezultat simbioze između razne vrste bakterije. Ovu teoriju podržavaju neke organele koje se dijele neovisno o ćeliji i zapažanje da neke organele imaju svoj vlastiti genom.

Simbioza odigrana važnu ulogu u koevoluciji cvjetnice i životinje koje ih oprašuju. Mnoge biljke koje se oprašuju insektima šišmiši ili ptice, imaju visoko specijalizirane cvjetove, modificirane da promovišu oprašivanje određenim oprašivačem, koji je također prikladno prilagođen.

Prve cvjetnice u fosilnim zapisima imale su relativno jednostavne cvjetove. Adaptivna specijacija brzo je doveo do mnogih raznolikih grupa biljaka, au isto vrijeme došlo je do odgovarajuće specijacije u nekim grupama insekata. Neke biljne grupe razvile su nektar i veliki ljepljivi polen, dok su insekti razvili specijaliziranije morfologije za pristup i prikupljanje ovih bogatih izvora hrane. U nekim taksonima biljaka i insekata odnos je postao zavisan, gdje biljne vrste mogu biti oprašene samo jednom vrstom insekata.

Šta je "simbioza"? Kako se speluje data reč. Koncept i interpretacija.

simbioza- SYMBIOSIS, Tsa, m. Kohabitacija dvaju organizama različitih vrsta, koja im obično donosi obostranu korist... Ožegov objašnjavajući rečnik

simbioza- termin koji naučnici shvataju drugačije: neki pod S. razumeju fenomen kohabitacije između 2 ili više ljudi... Enciklopedijski rečnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

simbioza- (od grčkog simbioza - kohabitacija) u užem smislu (Sh. D. Moshkovsky, 1946; V. A. Dogel, 1... Velika sovjetska enciklopedija

simbioza- SIMBIOZA, simbioza, m (grč. simbioza - kohabitacija) (biol.). Kohabitacija dva ili više organizama, str... Ushakov's Explantatory Dictionary

simbioza- m 1. Dugotrajna bliska kohabitacija dvaju organizama različitih vrsta, u kojoj se međusobno dovode ... Objašnjavajući rečnik Efremove.

simbioza- SIMBIOZA (od grčkog symbiosis - zajednički život), oblik suživota dvaju organizama... Moderna enciklopedija

simbioza- ili mutualizam, oblik odnosa između organizama (simbionta) dvije različite vrste, donoseći međusobno... Collier's Encyclopedia

simbioza- SIMBIOZA (od grčkog symbiosis - zajednički život) - oblik zajedničkog postojanja dvaju organizama... Veliki enciklopedijski rečnik

simbioza- SIMBIOZA (od grč. simbiosis - suživot) - zajednica života; dugotrajna kohabitacija vrsta... Filozofski enciklopedijski rječnik

simbioza- (Simbioza) - psihološko stanje, u kojem se nalaze sadržaji ličnog nesvesnog jedne osobe... Rečnik analitičke psihologije

simbioza- simbioza raznih oblika koegzistencije različitih organizama koji čine simbiont... Mikrobiološki rječnik

simbioza- kohabitacija dva organizma u koju ulaze obje strane međusobna razmjena hranu i postati... Poljoprivredni rječnik-priručnik

simbioza- (od grčkog symbiosis - život zajedno), oblik zgloba. postojanje dva organizma različitih vrsta, uključujući...

Može širiti samo jednu specifičnu vrstu insekata. Takve veze su uvijek uspješne kada povećavaju šanse za opstanak za oba partnera. Radnje koje se izvode tokom simbioze ili proizvedene supstance su bitne i nezamenljive za partnere. U generaliziranom smislu, takva simbioza je posredna karika između interakcije i fuzije.

Vrsta simbioze je endosimbioza (vidi Simbiogeneza), kada jedan od partnera živi unutar ćelije drugog.

Nauka o simbiozi je simbiologija.

Mutualizam

Obostrano korisni odnosi mogu se formirati na osnovu bihevioralnih reakcija, na primjer, kao kod ptica koje kombiniraju vlastito hranjenje s raspršivanjem sjemena. Ponekad mutualističke vrste ulaze u blisku fizičku interakciju, kao u formiranju mikorize (korijena gljiva) između gljiva i biljaka.

Bliski kontakt vrsta tokom mutualizma uzrokuje njihovu zajedničku evoluciju. Tipičan primjer su međusobne prilagodbe koje su se razvile kod cvjetnica i njihovih oprašivača. Mutualističke vrste se često raspršuju zajedno.

Komensalizam

Ovisno o prirodi odnosa između komenzalnih vrsta, razlikuju se tri tipa:

• komenzal je ograničen na korištenje hrane organizma druge vrste (na primjer, rak pustinjak živi u zavojima ljuske ringworm iz roda Nereis, hraneći se ostacima hrane od rakova);
• Komenzal se veže za organizam druge vrste, koji postaje „domaćin“ (na primjer, riba koja se zalijepi usisnom perajem zakači se za kožu morskog psa, itd. velike ribe, krećući se uz njihovu pomoć);
• komensal se smjesti unutrašnje organe domaćin (na primjer, neki flagelati žive u crijevima sisara).

Primjer komenzalizma su mahunarke (na primjer, djetelina) i žitarice koje rastu zajedno na tlima siromašnim dostupnim spojevima dušika, ali bogatim spojevima kalija i fosfora. Štoviše, ako žitarice ne potiskuju mahunarku, onda joj ona, zauzvrat, daje dodatnu količinu raspoloživog dušika. Ali takvi odnosi mogu se nastaviti samo dok je tlo siromašno dušikom, a žitarice ne mogu puno rasti. Ako se, kao rezultat rasta mahunarki i aktivnog rada kvržičnih bakterija koje fiksiraju dušik, u tlu akumulira dovoljna količina dušičnih spojeva dostupnih biljkama, ova vrsta odnosa zamjenjuje se konkurencijom. Rezultat je, u pravilu, potpuno ili djelomično istiskivanje manje konkurentnih mahunarki iz fitocenoze. Druga varijanta komenzalizma: jednostrana pomoć biljke "dadilje" drugoj biljci. Dakle, breza ili joha mogu biti dadilja za smreku: štite mlada stabla smreke od direktnog sunčeve zrake, bez kojih smreka ne može rasti na otvorenom mjestu, a također štiti sadnice mladih jelki od istiskivanja iz tla mrazom. Ova vrsta odnosa tipična je samo za mlade biljke smreke. U pravilu, kada smreka dostigne određenu starost, počinje se ponašati kao vrlo jak konkurent i potiskuje svoje dadilje.
Grmovi iz porodica Lamiaceae i Asteraceae i južnoamerički kaktusi imaju iste odnose. Posjedujući posebnu vrstu fotosinteze (CAM metabolizam), koja se javlja tokom dana kod zatvorenih stomata, mladi kaktusi se jako pregrijavaju i pate od direktne sunčeve svjetlosti. Stoga se mogu razvijati samo u sjeni pod zaštitom grmova otpornih na sušu. Postoje i brojni primjeri simbioze koja je korisna za jednu vrstu, a ne donosi nikakvu korist ili štetu drugoj vrsti. Na primjer, ljudsko crijevo je naseljeno mnogim vrstama bakterija, čija je prisutnost bezopasna za ljude. Isto tako, biljke zvane bromelije (koje uključuju, na primjer, ananas) žive na granama drveća, ali svoje hranjive tvari dobivaju iz zraka. Ove biljke koriste drvo za podršku, a da mu ne uskraćuju hranjive tvari. Biljke same proizvode hranljive materije umesto da ih dobijaju iz vazduha.

Komensalizam je način koegzistencije dvije različite vrste živih organizama, u kojem jedna populacija ima koristi od odnosa, dok druga nema ni koristi ni štete (na primjer, srebrna ribica i ljudi).

Simbioza i evolucija

Pored jezgra, eukariotske ćelije imaju mnogo izolovanih unutrašnje strukture koje se nazivaju organele. Mitohondrije, jedna vrsta organela, stvaraju energiju i stoga se smatraju elektranama ćelije. Mitohondrije, kao i jezgro, okružene su dvoslojnom membranom i sadrže DNK. Na osnovu toga, predložena je teorija o nastanku eukariotskih ćelija kao rezultat simbioze. Jedna od ćelija apsorbovala je drugu, a onda se pokazalo da se zajedno bolje snalaze nego odvojeno. Ovo je endosimbiotska teorija evolucije.
Ova teorija lako objašnjava postojanje dvoslojne membrane. Unutrašnji sloj potiče od membrane apsorbovane ćelije, a spoljni sloj je deo membrane apsorbovane ćelije, omotan oko vanzemaljske ćelije. Prisustvo mitohondrijalne DNK je takođe dobro poznato - to nije ništa drugo do ostaci DNK vanzemaljske ćelije. Dakle, mnoge (možda sve) organele eukariotske ćelije na početku svog postojanja bile su zasebni organizmi, a prije otprilike milijardu godina udružili su snage kako bi stvorili novu vrstu stanice. Stoga su naša vlastita tijela ilustracija jednog od najstarijih partnerstva u prirodi.

Također treba imati na umu da simbioza nije samo koegzistencija različitih vrsta živih organizama. U zoru evolucije, simbioza je bila motor koji je spojio jednoćelijskih organizama jedna vrsta u jedan višećelijski organizam (koloniju) i postala osnova za raznovrsnost savremene flore i faune.

Primjeri simbioza

• Endofiti žive unutar biljke, hrane se njenim supstancama, oslobađajući spojeve koji pospješuju rast organizma domaćina.
• Transport sjemena biljaka od strane životinja, koje jedu plodove i izlučuju neprobavljeno sjeme u izmetu na drugom mjestu.

Insekti/biljke

Pečurke/alge

• Lišaj se sastoji od gljive i alge. Alge, kao rezultat fotosinteze, proizvode organske tvari (ugljikohidrate) koje koristi gljiva, koja opskrbljuje vodom i mineralima.

Životinje/alge

Pečurke/biljke

• Mnoge gljive dobijaju hranljive materije iz drveta i opskrbljuju ga minerali(mikoriza).

Insekti/insekti

• Neki mravi štite ("pasu") lisne uši i zauzvrat primaju od njih izlučevine koje sadrže šećer.

Vidi također

Bilješke

Književnost

• Margelis L. Uloga simbioze u evoluciji ćelija. - M: Mir, 1983. - 354 str.
• Douglas A.E. Simbiotska interakcija. - Univerzitet Oksford. Press: Oxford:Y-N, Toronto, 1994. - 148 str.

Linkovi

Wikimedia Foundation.

- (od grčke simbioze kohabitacija), bliska kohabitacija organizama dvije ili više vrsta, koja je po pravilu postala neophodna i korisna za oba partnera (simbionte). Simbiozu u morskim životinjama otkrio je K. Möbius (1877). Po stepenu povezanosti... Ekološki rječnik

simbioza- a, m. gr. simbioza biol. Kohabitacija organizama različitih vrsta, koja im obično donosi obostranu korist, npr. gljiva i alga koje zajedno čine lišaj. SIS 1954. Simbioza rakova pustinjaka i morske anemone. BAS 1. Vinogradov izveo ... ... Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika