Čo je to symbióza a aké sú jej typy

V roku 1877 použil Albert Bernhard Frank na označenie vzájomných vzťahov v lišajníkoch výraz symbióza, ktorý sa predtým používal na označenie ľudí žijúcich spolu v komunite. Táto definícia sa medzi vedcami líšila v prospech odkazu na iba trvalú reciprocitu, zatiaľ čo iní vedci si mysleli, že túto definíciu použije na akýkoľvek typ trvalej biologickej interakcie..

Po 130 rokoch diskusií používajú učebnice modernej biológie a ekológie širšiu definíciu, v ktorej znamená symbióza všetky druhy interakcií.

Niektorí vedci tvrdia, že symbióza je hlavnou hnacou silou evolúcie. Tvrdia, že darvinovský vývoj založený na hospodárskej súťaži je neúplný. A tiež to tvrdia evolúcia je založená na spolupráci, interakcie a vzájomné závislosti medzi organizmami.

Čo je to symbióza

Symbióza je akýkoľvek typ blízkej a dlhodobej biologickej interakcie medzi rôznymi biologickými organizmami, či už je to vzájomná, komenzálna alebo parazitická interakcia. Organizmy zúčastňujúce sa na symbióze môžu byť rovnakého alebo odlišného typu..

Symbióza môžu byť povinné, to znamená, že jeden alebo obidva symbionty sú navzájom úplne závislé alebo voliteľné (voliteľné), keď môžu organizmy žiť nezávisle.

Symbióza je tiež klasifikovaná pre fyzickú náklonnosť- symbióza, pri ktorej sú organizmy telesne spojené, sa nazýva konjunktívna symbióza a symbióza, v ktorej nie sú spojené, sa nazýva disjunktívna symbióza. Keď jeden organizmus žije na druhom, hovorí sa tomu ektosymbióza, a ak jeden z partnerov žije vo vnútri tkanív toho druhého, je to endosymbióza..

Povinná a voliteľná symbióza

Vzťah môže byť povinný, ak je jeden alebo obidva symbionty navzájom úplne závislé. Napríklad v lišajníkoch, ktoré sú zložené z hubových a fotosyntetických symbiontov, nemôžu huboví partneri žiť samostatne. Klíčky rias alebo kyanidové baktérie v lišajníkoch, ako je Trentepohlia, môžu zvyčajne žiť nezávisle od seba, a preto je ich symbióza voliteľná (voliteľná).

Fyzická interakcia

Endosymbióza je akýkoľvek symbiotický vzťah, v ktorom je jeden symbiont žije v tkanivách iného človeka buď vo vnútri buniek, alebo mimo buniek. Príklady zahŕňajú:

• baktérie viažuce dusík, ktoré žijú v koreňových uzloch na koreňoch strukovín;
• aktinomycety - baktérie viažuce dusík nazývané Frankia žijú v uzloch koreňa jelše;
• jednovláknové riasy, ktoré žijú vo vnútri koralov budujúcich útesy;
• bakteriálne endosymbionty poskytujúce základné živiny pre asi 10 - 15% hmyzu.

Ektosymbióza, nazývaná tiež exosymbióza, predstavuje akýkoľvek symbiotický vzťah, v ktorom žije symbiont na povrchu tela hostiteľa, vrátane vnútorného povrchu zažívacieho traktu alebo kanálikov exokrinných žliaz. Medzi príklady patria ektoparazity, ako sú vši, komenzálne exosymbionty, ako sú napríklad barnacles, ktoré sa pripájajú k čeľustiam veľrýb..

Mutualizmus

Mutualizmus alebo medzidruhový vzájomný altruizmus je vzťah medzi rôznymi druhmi. Všeobecne možno za symbiotické považovať iba celoživotné interakcie spojené s blízkym fyzickým a biochemickým kontaktom. Mutualizmus môže byť povinný pre obidve, povinný pre jeden, voliteľný pre druhé alebo voliteľný pre oba..

Veľké percento bylinožravcov má mutatívnu črevnú flóru, ktorá im pomáha tráviť rastlinnú hmotu. Touto črevnou flórou sú prvoky alebo baktérie. Koralové útesy sú výsledkom vzájomnosti medzi koralovými organizmami a rôznymi riasami, ktoré v nich žijú. Väčšina suchozemských rastlín a suchozemských ekosystémov je založená na reciprocite medzi rastlinami, ktoré absorbujú uhlík zo vzduchu, a mykorhíznymi hubami, ktoré pomáhajú pri extrakcii vody a minerálov z pôdy..

Príklad vzájomnej symbiózy je vzťah medzi klaunskými rybami a sasankami. Klaun ryby vetrá vodu, zasa bodavé chápadlá sasanky chránia klauna pred predátormi. Špeciálny sliz na klaunovi ho chráni pred bodavými chápadlami.

Medzi tubulárnymi červami a symbiotickými baktériami, ktoré žijú v hydrotermálnych prieduchoch, existujú fascinujúce príklady povinnej výmeny. Červ nemá tráviaci trakt a je vo výžive úplne závislý od svojich vnútorných symbiontov. Baktérie oxidujú buď sírovodík alebo metán, ktorý im červ prináša.

Existuje tiež veľa druhov tropických a subtropických mravcov, ktoré si vytvorili veľmi zložité vzťahy s určitými druhmi stromov..

Komenzalizmus

Komenzalizmus popisuje vzťah medzi dvoma živými organizmami, v ktorých má jeden výhodu, a druhý neposkytuje významné škody ani pomoc. Termín pochádza z anglického slova commensal, ktoré sa používa pre ľudskú sociálnu interakciu..

Komenzálny vzťah môže zahŕňať jeden organizmus, ktorý používa iný organizmus na prepravu alebo úkryt, alebo môže tiež zahŕňať jeden organizmus, ktorý využíva niečo iné, čo vzniklo po jeho smrti (metabióza). Príklady metabiózy sú:

• pustovnícke kraby;
• ulitníky;
• pavúky stavajúce pavučiny na rastlinách.

Parazitizmus

Parazitické vzťahy sú také, v ktorých jeden člen je zlý pre druhého. Tento jav je tiež známy ako antagonistická alebo antipatická symbióza. Parazitické symbiózy majú mnoho podôb, od endoparazitov, ktoré žijú vo vnútri tela hostiteľa, až po ektoparazity, ktoré žijú na povrchu. Parazity môžu byť navyše nekrotropické, to znamená, že zabijú svojho hostiteľa, alebo biotrofické, čo znamená, že parazitujú na živých hostiteľoch..

Biotrofický parazitizmus je mimoriadne úspešný životný štýl. V závislosti od použitej definície má až polovica všetkých zvierat vo svojom životnom cykle aspoň jednu parazitickú fázu. Navyše takmer všetky zvieratá majú jeden alebo viac taxónov parazitov. Príkladom takéhoto vzťahu by mohol byť kliešť, ktorý sa živí krvou svojho hostiteľa..

Amenzalizmus

Amenzalizmus je druh vzťahu, ktorý existuje, ak existuje jeden druh utláča alebo úplne ničí iného. Príkladom je pestovanie sadenice v tieni dospelého stromu. Zrelý strom môže pripraviť o potrebné slnečné svetlo a ak je zrelý strom veľmi veľký, môže absorbovať dažďovú vodu a vyčerpávať pôdne živiny..

Počas celého procesu nie je sadenica ovplyvnená zrelým stromom. Ak ale semenáčik uhynie, zrelý strom dostáva živiny z rozpadajúceho sa semenáčka. Upozorňujeme, že tieto živiny sú dostupné z rozkladu sadenice, nie zo živej sadenice, čo by bol parazitizmus. Príkladom je orech, vylučujúca látka, ktorá v svojej koreňovej zóne ničí mnoho bylinných rastlín..

Synnecrosis

Synnecróza je zriedkavý typ symbiózy s interakciami medzi druhmi škodlivé pre oba zúčastnené organizmy. Toto je krátkodobý stav, pretože interakcia nakoniec vedie k smrti. Tento výraz sa používa zriedka.

Koevolúcia

Symbióza sa čoraz viac uznáva ako dôležitá selektívna sila v evolúcii a mnoho druhov má dlhú históriu vzájomne závislého spoločného vývoja. Podľa endosymbiotickej teórie je evolúcia výsledkom symbiózy medzi rôznymi druhmi baktérií. Túto teóriu podporujú niektoré organely deliace sa nezávisle od bunky a pozorovanie, že niektoré organely majú svoj vlastný genóm..

Symbióza hrala dôležitú úlohu pri spoločnom vývoji kvitnúcich rastlín a zvierat, ktoré ich opeľujú. Mnoho rastlín opeľovaných hmyzom, netopiermi alebo vtákmi má vysoko špecializované kvety upravené tak, aby stimulovali opelenie konkrétnym opeľovačom, ktorý je tiež vhodne prispôsobený.

Prvé kvitnúce rastliny vo fosílnom zázname mali pomerne jednoduché kvety.. Adaptívna špecializácia rýchlo dalo vzniknúť mnohým rôznym skupinám rastlín a súčasne došlo k zodpovedajúcej špeciácii u niektorých skupín hmyzu. U niektorých skupín rastlín sa vyvinul nektár a veľký lepkavý peľ, zatiaľ čo u hmyzu sa vyvinuli špecializovanejšie morfológie na prístup a zhromažďovanie týchto bohatých zdrojov potravy. U niektorých taxónov rastlín a hmyzu sa stal vzťah závislým, kde druhy rastlín môžu byť opelené iba jedným druhom hmyzu..