סימביוזה של יצורים חיים. סימביוזה ותהליכים שיתופיים באבולוציה.

שם פרמטר	מַשְׁמָעוּת
נושא המאמר:	סִימבִּיוֹזָה. דוגמאות ליחסים סימביוטיים
כותרת (קטגוריה נושאית)	אֵקוֹלוֹגִיָה

סימביוזה היא חיים משותפים ארוכי טווח של שני אורגניזמים או יותר. סוגים שוניםצמחים או בעלי חיים כאשר יחסיהם זה עם זה קרובים מאוד ובדרך כלל מועילים הדדיים. סימביוזה מספקת אורגניזמים אלה האוכל הכי טוב. הודות לסימביוזה, קל יותר לאורגניזמים להתגבר תופעות לוואיסביבה.

הדדיות

הדדיות היא צורה של סימביוזה שבה נוכחותו של כל אחד משני המינים הופכת לחובה עבור שניהם, כל אחד מהתושבים המשותפים מקבל הטבות שוות יחסית, והשותפים (או אחד מהם) אינם יכולים להתקיים זה בלעדיו.

דוגמה טיפוסית להדדיות היא היחסים בין טרמיטים לפרוטוזואים דגלים שחיים במעיים שלהם. טרמיטים ניזונים מעץ, אך אין להם אנזימים לעכל תאית. Flagellates מייצרים אנזימים אלה וממירים סיבים לסוכרים. ללא פרוטוזואה - סימביונטים - טרמיטים מתים מרעב. הדגלונים עצמם, בנוסף למיקרו אקלים נוח, מקבלים מזון ותנאים להתרבות במעיים.

דוגמה להדדיות היא הסימביוזה של דגי ליצן עם כלניות ים. בתחילה, הדג נוגע קלות בכלנית, מאפשר לה לעקוץ את עצמו ולברר את ההרכב המדויק של הריר שהכלנית מכוסה בו - הריר הזה נחוץ לכלנית כדי שלא תעקוץ את עצמה. יתר על כן, דג הליצן משחזר את הרכב הזה ולאחריו הוא יכול להסתתר מפני אויבים בין זרועות הכלניות. דג ליצן דואג לשושנת ים - מאוורר את המים וסוחף שאריות לא מעוכלותמזון. דגים אף פעם לא מתרחקים משושנת ים אתאירו. זכרים מרחיקים ממנה זכרים, נקבות - נקבות. התנהגות טריטוריאלית, ככל הנראה, הייתה הסיבה לצבע המנוגד.

הדדיות חייבת להיות 'אהרד' או 'אסופט'. במקרה הראשון, שיתוף הפעולה הוא חיוני עבור שני בני הזוג (הם מחוברים על ידי יחסי הסתגלות משותפת), במקרה השני, הקשר הוא פחות או יותר אופציונלי (זה נקרא בדרך כלל שיתוף פעולה פרוטו).

קומנסליזם

קומנסליזם הוא דרך לדו קיום של שני סוגים שונים של אורגניזמים חיים, שבהם אוכלוסיה אחת מרוויחה מהקשר, בעוד שהשנייה לא מקבלת תועלת או נזק.

בהתחשב בתלות באופי היחסים של מינים commensal, שלושה סוגים נבדלים:

‣‣‣ commensal מוגבל לשימוש במזון של אורגניזם ממין אחר (לדוגמה, annelids מהסוג Nereis חי בפיתולים של קונכיית סרטן נזיר, ניזון משאריות המזון של סרטן);

‣‣‣ קומנסל נצמד לאורגניזם ממין אחר, שהופך לאהוסטא (לדוגמה, דג שנתקע עם סנפיר פראייר נצמד לעור של כרישים וכו'.
מתארח ב- ref.rf
דגים גדולים, נעים בעזרתם);

‣‣‣ קומנסל מתיישב איברים פנימייםמארח (לדוגמה, חלק מהדגלים חיים במעיים של יונקים).

דוגמה לקומנסליזם היא קטניות (למשל תלתן) ודגנים שגדלים יחד על קרקעות דלות בתרכובות חנקן זמינות אך עשירות בתרכובות אשלגן וזרחן. יתרה מכך, אם הדגנים לא מדכאים את הקטניות, אז הוא, בתורו, מספק לה כמות נוספת של חנקן זמין. אבל קשר כזה יכול להימשך רק כל עוד האדמה דלה בחנקן והעשבים לא יכולים לצמוח חזק. אם, לעומת זאת, כתוצאה מגידול קטניות ועבודה פעילה של חיידקי גושים מקבעים חנקן, מספיקתרכובות חנקן זמינות לצמחים סוג נתוןמערכת היחסים מוחלפת בתחרות. התוצאה שלו, ככלל, היא עקירה מלאה או חלקית של קטניות פחות תחרותיות מהפיטוקנוזה.

גרסה נוספת של קומנסליזם: עזרה חד-צדדית של צמח-אנניא לצמח אחר. אז, ליבנה או אלמון הם מטפלת לאשוחית: הם מגנים על אשוחים צעירים מפני ישיר קרני שמש, שבלעדיו אשוחית לא יכולה לגדול במקום פתוח, וגם להגן על השתילים של עצי חג המולד הצעירים מפני סחיטתם מהאדמה על ידי כפור. סוג זה של מערכת יחסים אופייני רק לצמחי אשוח צעירים. ככלל, כאשר האשוח מגיע לגיל מסוים, הוא מתחיל להתנהג כמו מתחרה חזק מאוד ומדכא את המטפלות שלו.

שיחים ממשפחות השפתיים וה-Asteraceae וקקטוסים דרום אמריקאים נמצאים באותו מערכת יחסים. בעלות סוג מיוחד של פוטוסינתזה (מטבוליזם CAM), המתרחש במהלך היום עם סטומטות סגורות, קקטוסים צעירים מתחממים מאוד וסובלים מאור שמש ישיר. מסיבה זו, הם יכולים להתפתח רק בצל תחת הגנה של שיחים עמידים לבצורת. ישנן גם דוגמאות רבות לסימביוזה שמועילה למין אחד ואינה מביאה תועלת או נזק למין אחר. לדוגמה, המעי האנושי מאוכלס בסוגים רבים של חיידקים, שנוכחותם אינה מזיקה לבני אדם. באופן דומה, צמחים הנקראים ברומליאדות (הכוללים, למשל, אננס) חיים על ענפי עצים, אך מקבלים חומרים מזיניםמהאוויר. צמחים אלה משתמשים בעץ לתמיכה מבלי למנוע ממנו חומרים מזינים. צמחים מייצרים את החומרים המזינים שלהם, הם לא מקבלים אותם מהאוויר.

סוג של סימביוזה הוא אנדוזימביוזה, כאשר אחד מבני הזוג חי בתוך התא של השני.

סִימבִּיוֹזָה. דוגמאות ליחסים סימביוטיים - מושג ומינים. סיווג ומאפיינים של הקטגוריה "סימביוזה. דוגמאות ליחסים סימביוטיים" 2014, 2015.

• מאבק על קיום ומגורים משותפים
• צורות שונות של מגורים משותפים
• הדדיות, או הדדיות של טובות הנאה
• אקטניה וסרטני נזיר
• בני לוויה של נמלים וטרמיטים
• מגורים משותפים של חרקים חברתיים עם צמחים ירוקים
• מגורים משותפים של חרקים עם פטריות
• חרקים והאבקת פרחים
• סימביוזה תוך תאית
• סימביוזה תוך-מעיים
• תאי פטרייה ואיברים פטרייתיים
• סימביוזה וזוהר
• צמחי עש ו חיידקי גושים
• סימביוזה בחזזיות
• סיכום

למרות העובדה שהמאבק על הקיום הוא חוק החובק את כל עולם החיים, עדיין אין זו מלחמה כל כך אכזרית, מתמדת ובלתי פוסקת של כולם נגד כולם, כפי שהיא מצטיירת לעתים.

עם המון מדהים ועם מגוון יוצא דופן של יצורים חיים המתנגשים זה בזה על פני הפלנטה שלנו, לא כולם נאלצים להתחרות ולהילחם בינם לבין עצמם בגלל ברכות החיים. לעתים קרובות קורה שיצורים חיים באים במגע קרוב, אדישים לחלוטין זה לזה, לא דורשים את אותם תנאי קיום ולא שואפים לקבל את אותו מזון. הם לא מפריעים זה לזה, לפעמים הדרישות שהם מעמידים לחיים אפילו הפוכות. לאור זאת עולה אפשרות לקיומם המשותף במרחב צר, ניתן ליצור ביניהם גם קשרים הדוקים, יכול להיווצר קשר.

לבסוף, אולי אפילו יתברר שהם מסוגלים לעזור זה לזה במאבק הקיום עם אורגניזמים אחרים או יכולים לנצח במשותף מ הטבע הסובבהזכות להתקיים. על יסודות אלו, שאינם סותרים כלל את החוק הכללי של המאבק על הקיום, היא זו צורות שונותמגורים משותפים של יצורים חיים, או הסימביוזה שלהם.

היחסים בין יצורים חיים שתחומי העניין החיוניים שלהם אינם תואמים יכולים להיות שונים מאוד. אם הכל מסתכם חיים ביחדבמרחב מצומצם, למשל, לחייו של יצור חי אחד על גופו של אחר, ויחד עם זאת אין שאלה לגבי אוכל, אז כזה הסוג הפשוט ביותרחיים משותפים נקראים synoikiaאו מגורים משותפים. יתרה מכך, אם התושבים המשותפים פשוט ממוקמים זה לצד זה, אזי זו סינואיקה במובן הצר של המילה, אם הקטן מונח על פני הגוף של הגדול יותר, אז יש לנו epicia, אבל אם הוא ממוקם בתוך האחרון, אז מגורים משותפים כאלה נקראים entoykia.

דוגמאות לסינויקיה אמיתיות הן רבות ביותר בחיי הים. קרקעית הים עמוסה בדרך כלל בבעלי חיים המנהלים אורח חיים בישיבה ומחפשות חפצים מוצקים כאלה שאליהם יוכלו לחבר את הקונכייה, הצינור הגירני או הגבעול שלהם. לעתים קרובות מאוד חפצים כאלה מתגלים כחיות אחרות, גדולות יותר וגם יושבות עם הקונכיות והקונכיות שלהן, מה שמעניק מחסה לבעלי חיים קטנים יותר ופחות מוגנים. לעתים קרובות מגורים משותפים כאלה הופכים ממקריים לקבועים.

בקרב בעלי חיים יבשתיים, דוגמאות לסינויקיה נדירות יותר, אך עדיין נצפו. אז, לטאת טואטרה הניו זילנדית, הנחשבת לאחד מבעלי החולייתנים המודרניים העתיקים ביותר, חיה בדרך כלל בחור עם שני תאים. הלטאה עצמה מוחזקת באחת מהן, ובשנייה מתמקמת הפטרול. באותו אופן, לעתים קרובות לטאות מתיישבות בחור של הירקס האפריקאי, ותוכים ברזילאים עושים את הקינים שלהם בקנים של טרמיטים עצים וחיים מוקפים בחרקים אלה.

נפוצות אף יותר בקרב אוכלוסיית הים הן דוגמאות לאפויקיה, כלומר "מגורים מלמעלה". בעלי חיים קטנים שונים מ-coelenterates, תולעים, בריוזואנים - לרוב בעלי חיים המנהלים אורח חיים בישיבה, מתיישבים על קונכיות של רכיכות זוחלות לאט ועל קונכיות של סרטנים, והן משתמשות לא רק בחלל, אלא גם בתנועה, ולפעמים בכמה יתרונות נוספים. מבחינת נשימה, שכן כאשר בעל החיים זז, או כאשר הוא מושך סילון מים אל הזימים שלו, גם אורחיו משתמשים בזרימת החמצן.

לעתים קרובות, גם כאן, קשרים מזדמנים הופכים לקשרים קבועים. אז, חבטות גדולות, קורונולות, חיות אך ורק בעור של לווייתנים, לפעמים צומחות לתוכו עמוק, אבל, כנראה, מבלי לגרום לדאגה ללווייתן. אפילו כמה דגים מגודלים לפעמים עם הידרודים היושבים על הבטן.

זה קורה אפילו יותר עם רכיכות. לדוגמה, בים הלבן יש צללית תלינה, תמיד מכוסה בהידרואיד מונוברכיאלי מיוחד וחי בלבד. רכיכה למלרית אחרת ים לבן- ג'ולדיה נושאת כל הזמן על הקונכיות שלה מושבות של מילים מיוחדות הידרואידיות.

נדירים יותר הם מקרים של entoikia, כלומר "חיים בתוך" חיה אחרת גדולה יותר, תוך שימוש רק בחצרים ובהגנה הקשורה אליו. פליניוס הכיר גם את סרטן שומר הפינה, המתגורר יחד עם רכיכה דו סתמית גדולה, פינה. בדרך כלל הוא מסתתר בקפלי מעטפת הרכיכה ומסתכל מחוץ לקליפה רק כשהיא פתוחה. בְּ הסכנה הקטנה ביותרהסרטן מתחבא מיד בקונכייה ודלתותיו נסגרות מאחוריו. חלק מהסרטנים בוחרים בחלל הקלוקל של ההולוטוריים כבית גידול. זה אפילו יותר מפתיע שבחלל הקלוקל ובריאות המים של ההולוטוריאנים הים התיכוןדגי fierasphere חיים. דג כזה שומר כל הזמן ליד ההולוטוריאן, ובסכנה הקטנה ביותר, מחליק במהירות לתוך פתח הקלוקל, שבולט מתוך הסחופת. בדרך כלל הפירספר משתמש בהולוטוריאן רק כמקלט ואינו פוגע בו בשום צורה. לפעמים אפילו כמה מהדגים האלה מתיישבים בתוך ההולוטוריאן.

רוב דוגמה טובהקומנסליזם ניתן לנו על ידי דגי טייס קטנים שמלווים כל הזמן כרישים באוקיינוס. התנועות שלהם מוסדרות במדויק. הם לא מפגרים אף צעד מאחורי הטורף, עוקבים אחרי כל סיבוב שלו, וכאשר כריש תופס טרף, הם תמיד מקבלים משהו. בן לוויה נוסף של הכריש, הדג הדביק, מתיישב נכון עוד יותר: הוא אינו מוציא אנרגיה בתנועה כדי לעמוד בקצב של טורף זריז. סנפיר הגב של הקטן הזה

הדג הופך לפראייר ענק ומסודר במורכבות, בעזרתו נצמד המקל לבטן הכריש ונע איתו. מארוחה עשירה של כריש והאורח הבלתי קרוא הזה תמיד מקבל קצת פירורים.

ככל הנראה, יש לייחס את המגורים המשותפים של דגים קטנים שונים ממשפחת המקרלים עם מדוזות גדולות למקרים של קומנסליזם. הם נשארים בפנים גיל צעירבין המחושים הבוערים של המדוזות ובסכנה הכי קטנה הם מתחבאים מתחת לפעמון, שם אי אפשר להגיע אליהם. אולם יחד עם זאת, ייתכן מאוד שהם ניזונים משאריות מזון שנלכדו על ידי המחושים של המדוזה.

הדוגמאות הבולטות ביותר לחיים משותפים כה קרובים הם היחסים בין סרטני נזיר לשושנות ים, המובא לרוב כדוגמה לסימביוזה.

סרטני נזיר, בארגון שלהם מתקרבים. סַרטַן הַנַהֲרוֹת, יוצאי דופן בשל האינסטינקט שלהם להסתתר בקונכיות ריקות ומפותלות של רכיכות גסטרופוד, השוכנות בשפע בקרקעית הים. האינסטינקט הזה, שפותח בהם, ללא ספק, בזמנים נידחים מאוד, משמש כאמצעי הגנה חשוב ביותר: מצד אחד, הסרטנים זוכים להגנה מצוינת בדמות קליפה גירנית קשה עם חור שהוא יכול לסגור היטב בחוזקה. הטופר שלו, לעומת זאת, הוא הופך פחות גלוי לטרף שלו, מה שמאפשר לטורף האורב בקונכייה להתקרב אל עצמו. יתרונותיו העצומים במאבק על הקיום ניכרים כאן, והאינסטינקט הזה (חיפוש קונכיות, טיפוס לתוכם ואז גרירת הקונכייה) פותח והתגבש על ידי בחירה מתוך קבוצה גדולהסַרטַן הַנַהֲרוֹת. זה הוביל לפיתוח של מספר מכשירים מדהימים אחרים. אצל סרטני נזיר, הבטן איבדה את הקליפה הכיטנית הקשה המכסה אותה בכל סרטני העקפודים האחרים - היא מכוסה בכיסוי כיטיני דק, שעליו לא מורגש ביטוי כלל. במקביל, הבטן הזו קיבלה פיתול ספירלי, המתאים לתלתלי הקליפה שלתוכו מסתתרת הבטן, ובקצהו נוצרו נגררים מהרגליים האחוריות - איתם הסרטנים נצמדים בחוזקה לתלתל האחרון. של הקליפה, כך שקשה לשלוף אותה משם. הגוף ובעיקר הגפיים הקדמיות, חמושים בטפרים, איבדו את הסימטריה שלהם, שכן אחד הטפרים ממלא תפקיד של כיסוי המכסה את כניסת הקונכייה, ולצורך כך הוא מוגדל משמעותית לעומת השני.

קונכיות ריקות של רכיכות המונחות על קרקעית הים משמשות גם מקום נוח להצמדת כלניות ים, פוליפים בודדים גדולים המאכלסים את מימי החוף של הים בשפע. למעשה, הם נמצאים לעתים קרובות על קונכיות. לא קשה לדמיין שבתנאים כאלה יכולים להיווצר בקלות חיים משותפים של סרטני נזיר עם שושנת ים. יתר על כן, מגורים משותפים אלה התבררו כמועילים לשני הצדדים: סרטני הנזיר קיבלו הגנה נוספת בדמות המחושים הבוערים של כלנית הים, בעוד שהאחרונים לא רק רכשו את היכולת לנוע לאורך קרקעית הים, אלא גם החלו להשתמש. שרידי טרף סרטן.

כלניות הן תושבי הים כל כך מוגנים עד כדי כך שבעלי חיים שונים אחרים חיים איתן יחד. מעניין במיוחד הוא המגורים המשותפים בים האדום של תולעת המעי-זימים-אספידוסיפון עם פוליפ אלמוגים יחיד - הטרופסמיה, בדומה לשושנת ים. תולעת זו מתיישבת בקליפה קטנה, שעליה מתיישב זחל הפוליפ. בהתבגרות, הפוליפ עוטף את התולעת בהדרגה וסוגר אותה מכל הצדדים, כך שהיא מוצאת את עצמה בתעלה צרה, וקצהו האחורי נמצא במהלך הספירלי של הקליפה. התולעת, כמו סרטן נזיר, גוררת את הפוליפ לאורך קרקעית הים, ומקלה עליו להאכיל, ובמקביל מוגנת על ידי המחושים שלו.

דוגמאות למגורים משותפים שכאלה בעלי תועלת הדדית נוגעות בעיקר לבעלי החיים הימיים, שנציגיו מגוונים מאוד, וכפי שראינו, יכולים לפעמים להשלים זה את זה בסיפוק צרכיהם החיוניים. ביבשה התנאים לכך פחות נוחים, שכן הצרכים כאן פחות או יותר זהים, וידוע לנו רק על קטגוריה אחת של תופעות שניתן להעמיד במקביל לאלו שנחשבו זה עתה - אלו צורות החיים המשותפים הנצפות ב. חרקים חברתיים, בעיקר - בנמלים ובטרמיטים.

במושבות המורכבות של חרקים אלה, עליהן נדון ביתר פירוט בפרק האחרון של ספרנו, יש שפע של מזון שנאסף בעמלם המשותף של עשרות אלפי פרטים, והדבר יוצר במיוחד תנאים נוחיםקיום לא רק עבור עצמם ועבור צאצאיהם, אלא גם עבור כל האאוטסיידרים שיוכלו להסתגל לתנאי החיים המיוחדים בבליל נמלים או בתלולית טרמיטים ולאינסטינקטים של הבעלים. תצפיות מראות כי מושבות של נמלים וטרמיטים יש בשפע עם מגוון רחב של אורחים, לפעמים כלולים מאוד יחסים מסובכיםעם הבעלים. עוד בשנת 1895, וסמן מנה לא פחות מ-1246 מינים של בני לוויה של נמלים מכל סדרי הפרוקי רגליים, לא למעט אפילו סרטנים, אבל נכון לעכשיו מספרם צריך להיות לפחות כפול.

הגרים המשותפים של נמלים וטרמיטים קיבלו את השם הכללי של מירמקופילים וטרמיטופילים, ויחסיהם עם מארחיהם מגוונים מאוד. קודם כל, אנו רואים את הפשוט ביותר synoikia, דהיינו, מגורים משותפים, שבהם האורחים תופסים מקום בלבד בלול הנמלים, נהנים מהגנת נמלים ואינם תובעים מזון, או אוכלים אשפה מבלי לגרום כל נזק למארחים. בתפקיד זה אנו נפגשים בגבעות נמלים ובתלי טרמיטים מספר גדולפרוקי רגליים ממגוון רחב של קבוצות: קרציות, עכבישים, כיני עצים, חרקים תחתונים חסרי כנפיים, זבובים וזחליהם, המיפטרנים, פרפרים קטנים, אורתופטרה וחיפושיות ממשפחות שונות, בעיקר אליפטרה קצרות. כולם מסתגלים לחיים במושבות של נמלים וטרמיטים, ולגמרי סוגים מסוימיםהם מקשרים את גורלם עם סוגים מסוימים של נמלים וטרמיטים. רבים מהאורחים הללו לובשים מבנה גוף דומה לגוף הבעלים, אולי לא כל כך בשביל חיקוי, אלא כדי להסתגל לנוע לאורך המעברים הצרים של תל הנמלים. עם זאת, אין להם התאמות מיוחדות שפותחו לחיים משותפים עם נמלים.

צעד נוסף לקראת פיתוח קשרים סימביוטיים עם נמלים לקראת פיתוח שירותים לאורחים ולמארחים הוא באופן סימפי, שבה האורחים, בנוסף ללינה והגנה, מקבלים גם מזון מהבעלים, שדואגים לא פעם ומקבלים מהם מוצרים מסוימים. גם מספר האורחים הסימפיליים גדול מאוד ומורכב בעיקר מחיפושיות. בין האחרונים יש משפחה מיוחדת של חיפושיות קטנות מוחשיות, המותאמות להפליא לחיים משותפים עם נמלים. אנו פוגשים לעתים קרובות במיוחד את המישוש בעל הזקן המועדות החי בגבעות הנמלים של הנמלה האדומה; הוא גם אדום וקטן יותר מהנמלים. חלקי הפה של החיפושית הזו כל כך לא מפותחים עד שהיא לא מסוגלת להאכיל את עצמה ותלויה לחלוטין במארחים שלה, המאכילים אותה במזון נוזלי. כדי להשיג מזון, אנטנות בצורת מועדון משרתות אותו: הוא טופח איתן את הנמלים באותו אופן כפי שעושות הנמלים עצמן כשהן דורשות מזון מחבריהן שהצטיידו בו. יש לחשוב שבגלל אשליה של אינסטינקט, או פשוט בגלל האופי הרפלקסי של מעשה זה, הנמלים מקיאות מזון ומאכילות את השותף לדירה, כשהן מאכילות את אורחיהן האחרים. אולם חיפושית המועדון מקבלת את מזונה, לא בכדי: יש לה בלוטה על בטנה המפרישה נוזל ארומטי אתרי, שהוא מעדן אהוב על נמלים. בשל כך, הנמלים לא רק מאכילות את החיפושיות וסובלות אותן בקן שלהן, אלא גם מטפלות בהן בכל דרך אפשרית ואף מעבירות אותן למקום מוגן במקרה של סכנה, תופסות אותן באנטנות.

אורחים נוספים של נמלים הם חיפושיות לומהוזה קצרות כנף (ידועים כמה מהסוגים שלהן). אחד ממיני הלומהוז חי בגבעות הנמלים של הנמלה האדומה המצויית שלנו ומשתמש במזון ובטיפול מהמארחים, שכן יש לו צרורות שערות צהובות בקצהו האחורי של הגוף, מהן מלקקות הנמלים את הנוזל הארומטי. לומהוזה יכולה לעמוד על שלה, שכן בחלק התחתון של הבטן יש לה בלוטה עם מאגר שממנו מרוסס נוזל שמדהים את הנמלים. עם זאת, נמלים רק לעתים רחוקות מגלות כוונות עוינות כלפי אורח זה, המספק להן חומר טעים - הן דואגות לא רק לחיפושית עצמה, אלא גם לזחל שלה, למרות העובדה שהיא מתנהגת כמו טורף מזיק ביותר בלול הנמלים. . היא משמידה זחלי נמלים רבים, ובמושבה שבה התיישבו הלומהוסים, עד מהרה מתחילות להיעדר נקבות, כך שלאט לאט המושבה הזו מתנוונת ומתה.

אורחים שימושיים יותר של גבעות נמלים הם חרקים ממשפחת הבוטנים, הניזונים אך ורק מגופות הנמלים והזחלים המתים שלהן, לעולם אינם תוקפים חרקים בריאים. הם ממלאים, אם כן, בבליל הנמלים את תפקיד הביוב והקברנים.

בני לוויה סימפיליים של טרמיטים דומים באופן כללי מאוד לאלו של נמלים. ביניהן שולטות גם חיפושיות, אך ממשפחת החיפושיות הטחונות, קצרות הכנף, למלניות וממשפחה מיוחדת של תאנים סופאסים. כמו כן, זבובים חסרי כנפיים נמצאים בתלוליות טרמיטים, ואחד העשים בשלב הזחל, יש לו בלוטות מיוחדות שמפרישות נוזל שהטרמיטים רעבים לו. ביחס לאורחים, טרמיטים מראים את אותן דוגמאות לאשליה אינסטינקטיבית כמו הנמלים.

קטגוריה מאוד מיוחדת של חיים משותפים היא מערכת היחסים שנוצרת בין נמלים לכנימות; מערכות היחסים האלה נקראות טרופוביוזה. בעצם, זוהי סימפיליה, המובאת לדרגה קיצונית, שבה כנימות משותפים חופשיים הופכות לדמיון מוחלט בעלי חייםבאדם. תוכנם בגב הנמלים אינו עוד תופעה מקרית, אלא נכלל בחיי הכלכלה של המושבה; הפרשות כנימות מהוות חלק חיוני ממזון הנמלים.

כנימות ניזונות ממוהל צמחי, אותו הן יונקות מגבעולים, עלים או שורשים. חלק ניכר מהסוכר הכלול במיץ נותר לא נטמע בהם ומופרש על ידם יחד עם הצואה. עבור נמלים, סוכר, בהיותו פחמימה, הוא מזון בעל ערך רב. לכן, כאשר הם פוגשים כנימות, הם גורמים להם להפריש ממנו נוזל ממותק פִּי הַטַבַּעַת(ולא מהצינורות היוצאים מגבם, כפי שנהגו לחשוב). הנמלים מיד מלקקות את הנוזל הזה, והוא הולך להן כמזון. עם זאת, העניין אינו מוגבל לחיפוש אחד אחר כנימות וביקורים קבועים של נמלים באותם צמחים שעליהם יושבים חרקים אלו. נמלים מגינות עליהם מפני התקפות אויב, ומציבות שומרים למטרה זו; הם נושאים כנימות לצמחים חדשים אם הישנים נובלים. לבסוף, כנימות החיות על השורשים במהלך חלק ממחזור ההתפתחות שלהן, הנמלים עוברות לסביבה הקרובה של נמל הנמלים או אל תל הנמלים עצמה, מתיישבות אותן שם על שורשי הצמחים ומסדרות סביבן תאי עפר, המחוברים על ידי מעבר תת קרקעי לבית הנמלים, כך שבכל מזג אוויר להגיע אליהם. עם זאת, כנימות לא פיתחו שום התאמות מיוחדות לחיים משותפים עם נמלים, ולכן סוג זה של סימביוזה נקרא חד צדדי.

מתחת לאזור הטרופי, נמלים, בנוסף לכנימות, מכילות כנימות וציקדות בעמדה של חיות בית, ובטרמיטים חיים משותפים כאלה הם כנימות וקוקדים.

אצל בעלי חוליות, לא נצפות תופעות כאלה של עזרה הדדית, למעט שירותים אקראיים וחד-צדדיים כמו שחרור על ידי כמה ציפורים. בקר, אנטילופות וקרנפים מזחלי חרקים שהופקדו בעורם של בעלי חיים אלו. אבל בקושי ניתן לסכם פעולות כאלה תחת מושג הסימביוזה.

בחרקים חברתיים, עם שלהם חיים קשיםאנו פוגשים תופעות של חיים משותפים מסדר מיוחד מאוד, כלומר - מגורים משותפים עם צמחים, בעיקר עם שיחים ועצים. במדינות טרופיות ידועים כיום עד 3,000 מיני צמחים - מירמקופילים, הנמצאים בקשר סימביוטי עם נמלים, יתרה מכך, צמחים אלו שייכים למשפחות המגוונות ביותר - סחלבים, אופורביה, ורבנה ואחרים, כך שהם פיתחו התאמות ל חיים משותפים עם נמלים, ללא ספק, באופן עצמאי למדי, בכל קבוצה בנפרד.

הבסיס לחיים משותפים של צמחים עם נמלים הוא מחד גיסא מתן מקום ומזון על ידי המפעל לחרקים, מאידך גיסא הגנה אקטיבית על ידי נמלים על מארח הצמחים שלהן מכל פלישה אליהם על ידי בעלי חיים אוכלי עשב אחרים. הגנה כזו היא לפעמים מאוד פעילה: ברגע שאתה נוגע בצמח כזה, נמלים נשפכות מכל מקום ותוקפות את המטריד במרירות.

צמחים מייצרים מגוון של התאמות למשיכת נמלים: בלוטות ושערות בלוטות על גבעולים ועלים שמפרישים מיץ ממותק, תולדות מיוחדות של רקמה רפויה הנקראים גופים מולריאניים (על שם המדען שגילה אותם) ומשמשים מזון לנמלים, ולבסוף, ובכן -מקלטים מוגנים למכשירי קינון בתוך הגזע או הגבעול של הצמח. אנו מוצאים מבחר שלם במיוחד של התאמות כאלה בעצי צקרופיה בדרום אמריקה עם גזעים דקים וחלקים ועלים בצורת דקל. בשל ייבוש הליבה, נוצר חלל בתוך תא המטען, שנחסם באינטרנודים על ידי מחיצות רוחביות; מתקבלים תאים, אשר נמלים מתאימות בקלות לדיור, מכרסמות חורים מעל האינטרנודים לכניסה ויציאה. בבסיס פטוטרות העלים, בין השערות, מתפתחים גופים מולריים רבים, המעניקים לנמלים אספקה ​​גדולה של מזון. נמלים, בהכרת תודה, כביכול, על דירה ושולחן, מגינות על הצמח שמגן עליהן מפני התקפות של נמלים חותכות עלים אוכלי עשב, המייצרות הרס גדול בקרב הצמחייה.

צורה נוספת של מגורים משותפים של נמלים עם צמחים מתבטאת בהיווצרות ביערות טרופיים. דרום אמריקהקנים תלויים של צמחים אפיפיטים הגדלים בשפע על ענפי עצים. כדורים ירוקים ענקיים התלויים בין הענפים מורכבים מכמה סוגים של אפיפיטים השזורים יחד ומכילים בתוכם אדמה, זרועה מעברי נמלים.

ניתן היה להוכיח באמצעות תצפיות שנמלים לא רק מביאות אדמה שאיתה הן מכסות בזהירות את שורשי הצמחים, אלא גם גוררות את הזרעים שלהן, כך שקנים כאלה הם גנים תלויים אמיתיים, מסודרים באופן מלאכותי על ידי גננים בעלי שש רגליים ומגנים היטב על האחרונים. מפני אויבים.

הצמחים הנמוכים, במיוחד הפטריות, נפוצים כל כך, תנאי הקיום שלהם כל כך מגוונים, ובו בזמן הם מהווים מזון כל כך נוח ועשיר בחנקן, שחרקים חברתיים לא יכלו אלא לבוא איתם במגע מתמיד. מטבע הדברים, היה צריך להיווצר קשר סימביוטי בינם לבין הפטריות. למעשה, לא רק נמלים וטרמיטים, אלא גם כמה חרקים אחרים, פיתחו מגורים משותפים די קרובים עם פטריות, המזכירה תרבות שדה אמיתית של צמחים שימושיים.

לפחות 30 מינים של טרמיטים ידועים כבעלי גינות פטריות אמיתיות. כדי ליצור אותם, החרקים הללו מכינים קודם כל את האדמה, לועסים ומועכים את הגבעולים והעלים של הצמחים ומסדרים חדר מיוחד לגינה בתלולית הטרמיטים שמתחת לאדמה. לאחר מכן, הודות לנבגים המוכנסים, מופיע על אדמה זו תפטיר (תפטיר), שגדל בהדרגה ומתחיל לתת גופים מעוגלים או סגלגלים מיוחדים, מה שנקרא קונידיה, הנאכלים על ידי הטרמיטים ובעיקר הזחלים שלהם. לפעמים תפטיר כזה יוצר גם גוף פורה, פטריית כובע אמיתית. הוא גדל כלפי חוץ ומופיע על פני התל.

בקרב נמלים, גינות פטריות מעובדות בעיקר על ידי נמלים חותכות עלים, שהולכות לעצים בהמוניות שלמות ומכרסמות חתיכות עגולות מעליהן. לפעמים אז הם גוררים את עצמם דרך יער הגשם בחוטים ארוכים עם חתיכות אלה בלסתותיהם, וזו הסיבה שהן נקראות "נמלים מטריות". בבית הנמלים, העלים עוברים תחילה עיבוד גס ע"י פועלים גדולים, לאחר מכן הם נלעסים והופכים לדיסה ע"י פועלים קטנים - כך מתקבל מצע להתרבות פטריות. - התפטיר של פטריות אלו, צומח. , יוצר נפיחות על החוטים - "קולרבי פטריות", שנמלים ובעיקר הזחלים שלהן ניזונות.

עד כמה מזון פטריות נחוץ למין נמלים נתון ניכר מהטיפול שהנקבה מגלה בעת בניית קן חדש. נקבה מופרית, חופרת באדמה כדי להקים מושבה חדשה, לוקחת גוש קטן של חוטי פטריות וחתיכות עלים לעוסים מהקן הישן בשקית מיוחדת מתחת לפה. לאחר מכן היא מטילה ביצים מתחת לאדמה, היא מכרסמת חלק מהן ומניחה חוטי פטריות על הביצים המכורסמות הללו. בהתחלה היא בכלל לא יוצאת מהאדמה וניזונה מנפיחות של חוטי פטריות, אבל בהמשך, כשיוצאים פועלים מהביצים שנותרו, הם הולכים לחפש עלים ומסדרים גן פטריות אמיתי. במין אחר של נמלים אלה, הנקבה מגדלת פטריות בעצמה, ומספקת גושים של חוטים עם הצואה שלה. גינות פטריות קצת פחות מורכבות גדלות גם על ידי כמה נמלים ממרכז אירופה.

לבסוף, גידול פטריות למאכל אופייני גם לחיפושיות מסוימות ממשפחת חיפושיות הקליפה. הם מביאים נבגים של פטריות למעברים שלהם מתחת לקליפת העצים, שגדלים לאחר מכן בקלות לתפטיר שופע, המשמש כמזון חנקני לחיפושיות, אותו הן אינן מקבלות באכילת קליפה ועצים.

מעניין עוד יותר הוא הקשר עם פטריית זבוב האספונגיליה, שהנקבה שלו מטילה ביצה בפרח הצמח ומניחה איתה את קונידיה של הפטרייה, שאותם היא לוכדת לראשונה עם הביצה שלה. מהקונידיה הזו מתפתחת פטרייה, אשר מרפדת את כולו משטח פנימיאגוז המיוצר על ידי זחל זבוב. בקצות החוטים הפטרייתיים נוצרים תאים "אמברוזיאליים" מיוחדים הניזונים מהזחל המתפתח בדיוק על חשבונם ולא על חשבון רקמות הצמח. זה מוסבר על ידי העובדה שתאי אמברוזיאליים מספקים מזון חנקן, שהוא נדיר ברקמות הצמח.

אם נבין את הסימביוזה רחבה יותר מהרגיל, אז נוכל לכלול במושג זה ו התאמה הדדית להאבקהצמחים פורחים וחרקים מעופפים. להפריה של צמחים פורחים ולהבשלת זרעים תנאי הכרחיהיא העברת האבקה המתפתחת על האבקנים לסטיגמה של הקרפלן, שהיא החלק הקולט של המנגנון הנשי. בחלק מהצמחים העברת אבקה זו מתבצעת בעזרת רוח, באחרים גדלה במים, בעזרת מים, באחרים (ברובם), בעזרת חרקים מעופפים, לקיחת אבקה מפרח אחד. להעביר אותו לאחרים. כדי למשוך חרקים, לפרח יש לא רק מעטפת צבעונית פחות או יותר, אלא גם בלוטות המייצרות שמנים ריחניים נדיפים, ולבסוף, נקטריות מיוחדות המפרישות מיץ דבש ממותק, המוערך במיוחד על ידי חרקים ולעיתים קרובות מהווים, אם לא היחיד. , אז לפחות אוכל חשוב מאוד עבורם. בנוסף, במבנה הפרח יש לרוב מספר מכשירים מעניינים המבטיחים לכידת אבקה על ידי חרקים ומגנים על חרקים חסרי תועלת במובן של האבקה מפני פלישה לפרח. עם כל המורכבות והתחכום של ההתאמות הללו, כאן הקשר בין החרק לצמח הוא כל כך קצר מועד עד שקשה לסכם אותו תחת המושג "חיים משותפים".

אם מקרים של חיים משותפים אמיתיים צמחים גבוהים יותרעם בעלי חיים גבוהים הם כל כך רבים, כפי שמראות הדוגמאות לעיל, אז ככל שכיחים יותר המקרים של יצירת קשר הדוק בין צמחים חד-תאיים לבין הנציגים הפשוטים ביותר של ממלכת החי, המורכבים גם הם מתא אחד. בעיקרו של דבר, הצרכים של בעל חיים מנוגדים לחלוטין לאלו של הצמח: החיה זקוקה לחמצן כדי לנשום ולהפריש פחמן דו חמצני, צמח ירוק צורך פחמן דו חמצני ומשחרר חמצן באור; מצד שני, בעל החיים יכול להשתמש בסוכר ובפחמימות אחרות המיוצרות על ידי הצמח, והאחרון יכול להשתמש בתרכובות החנקניות הכלולות בפסולת גוף החי. זה די טבעי שעם ניגוד כזה בצרכים, אורגניזמים של בעלי חיים וצמחים, כביכול, משלימים זה את זה. בשלבי התפתחות נמוכים, עם התארגנות פשוטה, הקשר בבסיסים אלו נוצר בצורה הקלה ביותר, ויש דוגמאות למיזוג כה הדוק של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים, עד שלעתים קרובות קשה או אפילו בלתי אפשרי להפריד ביניהם. יחד עם זאת, האורגניזם החי הוא בדרך כלל אורגניזם גדול יותר, המעניק מחסה בגופו החי לאורגניזם צמחי קטן. אורגניזמים חד תאיים- אצות; בדרך זו הוא מתקבל סימביוזה תוך תאית. גם הנציגים הרב-תאיים התחתונים של ממלכת החיות משתלבים לעתים קרובות עם אצות השוקעות בתוך ובין תאי גופן, כך סימביוזה אינטרסטיציאלית.

בין הפרוטוזואה נצפה לעתים קרובות מגורים משותפים עם אצות חד-תאיות ירוקות. אז, לסרקודים רבים - אמבה, דיפלוגיה ואחרים - יש כדורים ירוקים קטנים בפרוטופלזמה שלהם. בבדיקה מעמיקה יותר מתברר שכל כדור כזה - יצור חד תאי המסוגל להתרבות בחלוקה - מקבל צבע ירוק מנוכחות גוף ירוק בתוכו - כלורופלסט המכיל את חומר הצביעה הירוק הרגיל של צמחים - כלורופיל. תאים כאלה נקראים זוכלורלהונכללים ב אצות ירוקות. כאשר סרקודים מתחלקים, הם מופצים בין שני התאים הצעירים, ולפיכך מתגלים כבני לוויה קבועים של היצור החד-תאי הזה.

בים נצפה מגורים משותפים של בעלי חיים חד-תאיים עם אצות צהובות, הנקראות זואוקסנתלים. הם נצפים ברדיולריים בתפוצה נרחבת בים חמים ובקני שורש. עם זאת, במהלך רבייה של רדיולארים, זואוקסנתלים אינם עוברים לתאים צעירים, אלא מגיעים מאוחר יותר מבחוץ - הם יכולים להתקיים גם באופן עצמאי בים.

אותם zoochlorella ו-zooxanthellae, שנמצאים בחיות חד-תאיות, אופייניות גם לכמה אורגניזמים רב-תאיים מאורגנים יותר. ההידרות הירוקות הנפוצות של הבריכות שלנו חייבות להן בירוקמגורים משותפים עם zoochlorella, אשר מתיישבים בתאים של השכבה הפנימית שלהם, אשר קווים חלל המעי. פוליפים הידרואידים ימיים, הידרוקורלים, מדוזות, סיפונופורים, ובמיוחד אקטינין, הם לעתים קרובות צבע צהובעקב חיים משותפים עם זואוקסנתלים.

עד כמה חילופי הדדיים מועילים במקרה זה, עולה מניסויים על שרידותם של coelenterates המכילים זואוקסנתלים וחסרי אותם: הראשונים שורדים הרבה יותר זמן כאשר תנאים שלילייםמאשר השניים. היתרונות של סימביוזה עם זואוקסנתלים הם כאלה שחלקם תולעי ריסיחיים בים, נכנסים איתם לאותה מערכת יחסים קרובה ואף דואגים לספק להם את הצאצאים שלהם: הם מונחים בפקעת עם ביצים של תולעים אלו. במספרים גדולים zooxanthellae, אשר מדביקים פרטים צעירים כאשר הם עוזבים את הביצה.

סִימבִּיוֹזָה צמחים חד תאייםעם בעלי חיים מאורגנים יותר, זה מתבטא בצורה מעט שונה, כלומר ב סימביוזה תוך-מעיים. במקרה זה, המשתתפים בסימביוזה הם חיידקים שמתיישבים במעי ולוקחים חלק (טרם הוסבר בכל המקרים) בהכנת מזון לעיכול או בתהליך העיכול עצמו. חיידקים כאלה ידועים במעיים של כנימות וחרקים אוכלי עשב, הנושאים כל הזמן סוגים מסוימים של חיידקים. לפשפשים מסוימים יש אפילו הרחבות מעיים מיוחדות מלאות בחיידקים המעורבים בעיכול.

התנאים לסימביוזה של פטריות עם יתושים הם מאוד מוזרים. המחקר של Schaudinn הראה כי בוושט של יתוש רגיל יש הרחבות מיוחדות בצורת שקיות שממולאות בפטריות מיוחדות ממשפחת האנטומפורציאה. IN מצב רגועליתוש יש מעט מהפטריות האלה, והשקיות מלאות בפחמן דו חמצני שמשחררות הפטריות. כאשר, לעומת זאת, היתוש יונק דם, הפטריות מתרבות בחוזקה. פטריות אלו לוקחות חלק בתהליך של עקיצת יתוש. כלומר, כאשר הסגנון של חוטם היתוש חודר את עורו של אדם, היתוש מייצר תנועת נשימה, מגביר את לחץ הדם שלו ומכניס כמות קטנה של רוק, פחמן דו חמצני וכמות מסוימת של פטריות לתוך הפצע שנוצר.

פחמן דו חמצני מונע קרישת דם, ופטריות, ברגע שהן בדם האדם, מפרישות אנזים שיוצר גירוי חזק שמתגבר לחץ דםוהגברת זרימת הדם לחרטום היתוש. פטריות אלו הן הגורם לאותה שלפוחית ​​מגרדת שנוצרת על העור לאחר עקיצת יתוש. שאודין קיבל שלפוחיות כאלה באופן מלאכותי, הרטיב את המחט הדקה ביותר באמולסיה של פטריות והזריק אותה לעור. לפיכך, לפטריות שמתרבות בשקיות הוושט של היתוש יש מטרה מאוד ספציפית - הן מקלות עליו את מציצת הדם. נסיבות אלו, יש לחשוב, מסבירות את ההדבקה של ביצי יתושים בפטריות הללו, כמו גם את נוכחותן במעיים של הזחלים.

אם כבר מדברים על סימביוזה תוך-מעיים עם פטריות שונות, אי אפשר שלא להיזכר שאצל בעלי חוליות גבוהים יותר ובבני אדם מתפתחת במעיים פלורת חיידקים נרחבת, וניסויים הראו שזה הכרחי עבור המארחים.

אצל חרקים נצפית גם סימביוזה תוך-תאית עם פטריות, ואורגניזם החרקים אף מפתח התאמות מיוחדות על מנת לספק לתושבים המשותפים הללו את נוחות הקיום. בדרך כלל מכניסים פטריות מקומות מסויימיםויוצרים איברים פטרייתיים מיוחדים, או מיצטומות.

תאי פטריות, מלאי חיידקים, ממוקמים לרוב בגוף השומן כביכול של חרקים, הממוקם בסמיכות למעיים. פטריות, המקבלות כמות מספקת של מזון, מעבירות למארח חומרים מיוחדים המופרשים על ידם - אנזימים המקלים על העיכול וההטמעה של מזון קשה לעיבוד. במקרים נדירים יותר, חיידקים עוזבים את התאים ומעורבים ישירות בעיכול המזון. כמה לוויה כאלה נחוצים לחרקים מוכח על ידי תפוצתם הרחבה, כמו גם היווצרותם של איברים פטרייתיים מורכבים, המתפתחים בצורה מסוימת ועוברים בתורשה. בחלק מהחרקים, למשל, בכנימות ובקוקסים, ניתן היה להוכיח שהחיידקים החיים יחד איתם שייכים לקבוצת הטמיע החנקן, כלומר מסוגלים לשאוב ישירות חנקן מהאוויר ולבנות בו חומר חלבוני. הוֹצָאָה. במקרה זה, מגורים משותפים עם חיידקים כאלה מתבררים כחשובים במיוחד עבור חרקים, שכן מהן מזון צמחיהם מקבלים מעט מאוד מהחנקן שהם צריכים, ובחיידקים החיים המשותפים שלהם הם מוצאים לעצמם מזון חנקן מוכן, שהמיצוי שלו לא עולה להם כלום: הם פשוט מעכלים את החיידקים תוך כדי. צרכי.

לפיכך, הסימביוזה של חרקים עם פטריות היא תופעה לא רק נפוצה, אלא גם פופולרית מאוד. חֲשִׁיבוּתבחיי החרקים. פטריות המתגוררות יחד עם חרקים אינן מתרחשות באופן חופשי בטבע, רק מעטות מהן גרמו לחיות בסביבה מלאכותית. מאידך, קביעות נוכחות החיידקים בחרקים, מורכבות המבנה של איברי פטרייה וההתאמות המורכבות הקיימות בחרקים להעברתם מדור לדור מצביעות על כך שבחרקים נוצר קשר סימביוטי זה עם פטריות ב. זמנים נידחים והתפתחותה הלכו במקביל להתפתחות הפטרייה עצמה.פאונה של חרקים. נכון לעכשיו, מגורים משותפים לפטריות הם כבר תנאי הכרחי לקיומם הרגיל.

דוגמאות אלה של סימביוזה אינן ממצות, עם זאת, את שרשרת היחסים המורכבת בין בעלי חיים מאורגנים מאוד ופטריות. ישנה קטגוריה עצומה של תופעות שנותנת לנו דוגמאות לקשר קרוב וקבוע עוד יותר ביניהן מכל הדוגמאות הקודמות - אלו הן תופעות לַהַט.

עד לאחרונה, ההנחה הייתה שהזוהר טבועה בעיקר בבעלי חיים ונצפית רק לעתים רחוקות בממלכת הצמחים. נכון, חיידקים זוהרים ידועים מזה זמן רב, ותוארו כמה מקרים של זוהר חיידקי של בעלי חיים עקב הדבקה במיקרואורגניזמים זוהרים (למשל, הארה של יתושים כירונומידים באגם איסיק-קול ובים אראל). אבל חיות זוהרות אמיתיות, שהזוהר חשובה להן ביולוגית, נחשבו מאז ומתמיד למצוידות באיברים זוהרים מיוחדים הפולטים אור הודות לכימיקלים מיוחדים.

הוכן בשביל בעשורים האחרוניםהתגליות הוכיחו כי אם לא בכולם, אז במקרים רבים, כאשר ישנם איברים מורכבים מיוחדים של זוהר, הם מכילים את אותם איברים פטרייתיים, מיצטומות, שנמצאים בחרקים, אך מותאמים במיוחד לחיידקים זוהרים. כאלה היו האיברים המאירים של חיפושית הגחלילית, או התולעת של איבנוב; הם מורכבים מתאי מלאים בחיידקים זוהרים. בקרב בעלי חיים ימיים, במיוחד אור בהירפולט את מה שנקרא פירוזומים, - בעלי חיים קולוניאליים של שכבות פני הים מקבוצת הפוניקים.

יש להם איברים של זוהר בצורה של צביר תאים מיוחדיםמעל שק הזימים, ובפרוטופלזמה של תאים אלה, עם עלייה חזקהתחת מיקרוסקופ, אפשר לפתוח תצורות חוטיות, שהם חיידקים זוהרים. לצפלופודים במעמקי הים יש איברים זוהרים במורכבות משתנה: בחלק מהמקרים מדובר בבלוטות פשוטות, או שקיות, עם כמות קטנה של ריר והרבה חיידקים זוהרים, באחרים הם התאמות מורכבות עם עדשים דו קמורות שקופות להגברת האור ועם מחזירי אור; אבל, בעצם, האור ניתן גם כאן על ידי הצטברות של תאים ממולאים בחיידקים זוהרים.

עכשיו כבר ידועים הרבה מקרים של איברי חיידקים של זוהר, וחוקרים משוכנעים שזוהר אמיתי אינו אופייני כלל לאורגניזם של בעלי חיים - היא טבועה רק באורגניזמים צמחיים הקשורים לבעלי חיים גבוהים יותר על ידי קשרים קרובים יותר או פחות של תאיים. סִימבִּיוֹזָה.

בהתייחס לשיקול של מגורים משותפים בין צמחים, ניתן לומר מראש כי לא סביר לפגוש סימביוזה קרובה בין סוגים שוניםצמחים ירוקים, שכן הצרכים הבסיסיים של החיים זהים עבור כולם. באותו אופן, בקושי ניתן למצוא קשר סימביוטי בין פטריות בודדות. אבל זה די נכון להניח אפשרות של סימביוזה בין פטריות לצמחים ירוקים, שכן פטריות מראות את אותם צרכים כמו בעלי חיים: הן דורשות חלבון מוכן, מזון חנקני, סופגות חמצן ומשחררות פחמן דו חמצני. הפעילות החיונית שלהם מתבררת כמנוגדת לחלוטין לפעילות החיונית של צמחים ירוקים, והדבר מאפשר לשניהם להיכנס לסימביוזה הדוקה.

לשקול הצורות החשובות ביותרסימביוזה של צמחים ירוקים עם פטריות.

זה זמן רב ציין כי שורשיהם של צמחים ירוקים רבים קלועים בחוטי פטריות - היפאות, שבאים איתם במגע קרוב ולעיתים קולעים את קצותיהם. התפטיר הזה נקרא מיקוריזה והוא נחקר בפירוט על ידי בוטנאים. התברר שהוא נמצא על שורשי הצמחים לעתים קרובות, אך לא תמיד ולא בכל המינים, ולפעמים הוא שייך ל פטריות תחתונות, ובמקרים אחרים - אפילו פטריות כובע, לפעמים קולעות את השורשים מבחוץ, לפעמים הוא חודר בתוכם.

אין ספק שמיקוריזה משחק מאוד תפקיד חשובבהזנת צמחים, שכן בניסויים מתו בדרך כלל צמחים צעירים שגדלו באדמה נטולת חוטים פטרייתיים לחלוטין. חוטים פטרייתיים, החודרים לתאי השורש, מתעכלים ישירות ונשאבים החוצה על ידי האחרונים. חלק מהצמחים יוצרים נפיחות מיוחדות על השורשים הכוללות חוטים פטרייתיים והחיבור הדוק וחשוב במיוחד, שכן לפטריות אלו יש יכולת להפיק חנקן מהאוויר ולהמירו לתרכובות הניתנות לספיגה בצמחים ירוקים.

עם זאת, תזונה עם חומרים חנקניים מתרחשת בצורה משופרת עוד יותר עם סימביוזה של צמחים ירוקים עם חיידקים החיים באדמה.

דוגמה לסימביוזה המורכבת והאינטימית ביותר בין שתי קטגוריות של צמחים הטרוגניים היא המגורים המשותפים של אצות ופטריות, וכתוצאה מכך נוצרים אורגניזמים צמחיים שאנו מכנים חזזיות. הגידולים הירקרקים, הצהבהבים או האפורים הללו שנוצרים על אבנים, על קליפת העצים ועל מבנים ישנים נחשבו עד 1867 למעמד עצמאי של צמחים, ואף אחד לא עלה בדעתו להטיל ספק בכך שכל חזזית היא אורגניזם שלם והומוגני. הכשרון המדעי הגדול של הבוטנאי הרוסי, acad. א.ס. פמינצין ותלמידו ברנצקי גילו שלמעשה חזזית מורכבת משני אורגניזמים צמחיים מחוברים זה לזה, אך שונים במהותם: פטרייה שיוצרת חוטים מסועפים (היפיות), ואצות חד-תאיות ירוקות (גונידיה), אשר חוטים אלו קלעו בצמות. ניסויים הראו שניתן לבודד אצות ירוקות מחזזיות, והן מסוגלות לחיות ולהתרבות בעצמן. מאוחר יותר, אף ניתן היה לשלב באופן מלאכותי את האצות עם הפטרייה ו. ליצור חזזית.

אם נסכם את כל מה שנאמר על סימביוזה, נוכל להגיע למסקנות הבאות. סימביוזה היא תופעה נפוצה למדי בטבע, אך אופיינית בעיקר ליצורים בשלבי התפתחות נמוכים - היא נדירה יחסית בבעלי חוליות, ובין האחרונים היא נצפית רק בדגים. מבין שני המלווים, אחד בדרך כלל מאורגן נמוך יותר וקטן בגודלו. יחד עם זאת, ניתן להבחין בין סימביוזה אינדיבידואלית המתרחשת בין שני פרטים (סרטן נזיר וכלנית), לבין סימביוזה קבוצתית - איחוד פרט אחד עם רבים אחרים (כלנית וזואוקסנתלה, צמח עש וחיידקי גושים); לבסוף, אפשרית סימביוזה חברתית, שבה פרט אחד הוא תושב משותף של קהילה שלמה, כפי שאנו רואים במגורים המשותפים של מירמקופילים וטרמיטופילים.

הופעתה של סימביוזה מבוססת על תדירות ההתנגשויות בין אורגניזמים הטרוגניים - ככל שהאחרון מתרחש לעתים קרובות יותר, כך התרחשות של חיים משותפים בצורה זו או אחרת אפשרית יותר. יחד עם זאת, להיווצרות סימביוזה יש צורך בניגוד אינטרסים - אי אפשר לדמיין מגורים משותפים בין שני מינים של כלניות ים או בין שני צמחים ירוקים. מצד שני, אם תובעו דרישות מנוגדות בתכלית מצד שני המשתתפים במגורים המשותפים, תתכן היווצרותו של קומפלקס קרוב כזה, הנותן רושם של אורגניזם אחד, אשר יתר על כן, יש לו כמה יתרונות במאבק על הקיום.

כפי שראינו, הסימביוזה מגיעה לדרגות שונות של שלמות ומורכבות, וניתן להבחין בין השלבים הבאים בהתפתחותה:

1) התקרבות מרחבית פשוטה הקשורה בקבלת אחד מהתושבים המשותפים של מקום מגורים והגנה - אלו המקרים של synoikia, epoikia ו-endoikia;

2) השתתפות השותף, בנוסף, בהשגת מזון - מקרים של קומנסליזם, חברות (למשל, דגים דביקים או מקרלים צעירים ומדוזות);

3) קבלת חיים משותפים של מזון, הגנה ותנועה - מגורים משותפים של כלניות ים וסרטני נזיר;

4) קשר הדדי הדוק ותלות במובן של כלל חילוף החומרים, ההגנה והתנועה - מקרים של סימביוזה תוך-תאית ובין-סטיציאלית;

5) מיזוג מוחלט לאינדיבידואליות אחת, כמו בחזזיות.

מכל האמור, ברור למדי שהחיים המשותפים של שני אורגניזמים המשלימים זה את זה הם נשק רב ערך במאבק הקיום. הוא מספק מספר יתרונות והזדמנויות שאינם אופייניים לכל אחד מהם בנפרד; כאשר הוא מחובר, כל אחד מהמשתתפים מפיק תועלת מסוימת: או שהוא מוגן טוב יותר, או מקבל מזון שאחרת לא יכול היה להשיג, או רוכש את היכולת לנוע על חשבון מישהו אחר מבלי לבזבז את האנרגיה שלו. למעשה, סרטן נזיר, שותל כלנית על השריון שהוא תופס, למרות שהוא מגדיל את משקלו ומאבד כמות מסוימת של מזון שהושג, אבל זה מפוצה בכך הגנה חזקה, שהמחושים הבוערים של הכלניות מספקים לו, הוא מקבל יתרונות גדולים על פני מתבודדים אחרים שאין להם כלניות. באותו אופן, חיפושיות קצרות כנפיים, בדרך כלל מנהלות אורח חיים טורף שדורש הרבה אנרגיה וכוח ולא תמיד נותנות תוצאות חיוביות, נכנסות לתוך תל נמלים ומפתחות כמה אינסטינקטים פשוטים, כמו הקשה על נמלים עם אנטנות, רוכשות לא רק מחסה והגנה אמינים, אבל גם מזון חינם, לא שווה שום מאמץ. ברור שחיפושיות כאלה רוכשות יתרונות גדולים על פני חיפושיות חיות חופשיות.

לפיכך, תופעות החיים המשותפים, מנקודת מבטנו, המעידות כביכול על התהוות משותף בין בני זוג משותפים, משרתות למעשה את אותו עיקרון חיים בסיסי: הרצון לקבל את העליונה במאבק למען קיום, להגן על האינדיבידואליות של האדם ולפרנס את צאצאיו. כלומר, התועלת של הסימביוזה במאבק על הקיום גורמת להתפתחותה, לשיפורה ההדרגתית והופכת אותה לאחד גורמים חשוביםאבולוציה.

אם אתה מוצא שגיאה, אנא סמן קטע טקסט ולחץ Ctrl+Enter.

סימביוזה - אדם וחיידק:גם גוף האדם נכלל בזה מערכת מקושרת. עדות לכך היא כמה חיידקים מועילים פועלים בשקט ובאופן בלתי מורגש במערכת העיכול האנושית. חיידקים אלו מסייעים לעיכול ויטמינים חיונייםומשקף התקפות אויב. והאדם נותן להם מחסה ומזון.

סימביוזה - בעלי חיים, פטריות, חיידקים:בעולם החי, גם מדינות שכאלה אינן נדירות. למשל, בקיבה רב-חדרית של מעלי גירה: פרות, כבשים וצבאים, יש חיידקים שונים, פטריות ופרוטוזואה. מיקרואורגניזמים אלה מפרקים סיבים סיבים צמחייםלהפוך אותם לחומרים מזינים. חיידקים מעורבים בעיכול ובחלק מהחרקים הניזונים מסיבים, אלו הם חיפושיות, תיקנים, דגי כסף, טרמיטים וצרעות.

דוגמה לסימביוזה היא חיידקים באדמה:האדמה גם מלאה באורגניזמים חיים. חיידקים (יותר מ-500 מיליארד), פטריות (יותר ממיליארד) ואורגניזמים רב-תאיים - מחרקים ועד תולעים (עד 500 מיליון) יכולים לחיות ב-1 ק"ג של אדמה בריאה. אורגניזמים רבים עוסקים בעיבוד של חומרים אורגניים: צואת בעלי חיים, עלים שלכת ואחרים. החנקן שמשתחרר נחוץ לצמחים, והפחמן המומר על ידם לפחמן דו חמצני נדרש לפוטוסינתזה.

סימביוזה של צמחים:אפונה, סויה, אספסת ותלתן חיים בשיתוף פעולה הדוק עם חיידקים ומאפשרים להם "להדביק" את מערכת השורשים. על שורשי צמחי הקטניות יוצרים חיידקים גושים (בקטרואידים), שם הם מתיישבים. המשימה של חיידקים אלו היא להפוך חנקן לתרכובות כך שקטניות יוכלו לספוג אותם. וחיידקים מצמחי קטניות מקבלים את התזונה הדרושה להם.

לחיים של כל העצים, השיחים והעשבים, פטריות או עובש חיוניים. אינטראקציה כזו מתחת לאדמה מסייעת לצמחים לספוג לחות ומינרלים: זרחן, ברזל, אשלגן וכו' ופטריות ניזונות מפחמימות מצמחים, מכיוון שהן אינן יכולות לייצר בעצמן את המזון שלהן בגלל היעדר כלורופיל.

הסחלב תלוי בפטריות במידה רבה יותר. להכנת זרעי סחלב קטנים מאוד טבע פראייכול לנבוט, נדרשת עזרה של פטריות. בצמחי סחלב בוגרים, ה מערכת שורשים, אשר נתמך גם על ידי פטריות - הם יוצרים מערכת תזונה רבת עוצמה. בתורם, הפטריות מקבלות ויטמינים ותרכובות חנקן מהסחלב. אבל הסחלב שולט בצמיחת הפטריות: ברגע שהן גדלות ויוצאות מהשורש אל הגבעול, הוא מעכב את גדילתן בעזרת קוטלי פטריות טבעיים.

סימביוזה של חרקים וצמחים:דוגמה נוספת לסימביוזה: דבורים ופרחים. דבורה אוספת צוף ואבקה, בעוד שפרח זקוק לאבקה של פרחים אחרים כדי להתרבות. לאחר ההאבקה, אין מזון לחרקים בפרח. איך הם יידעו על זה? הפרחים מאבדים את ריחם, עלי הכותרת נושרים או הצבע משתנה. והחרקים עפים למקום אחר שעדיין יש להם אוכל.

חבר העמים של נמלים, צמחים, חרקים.עבור חלק מהנמלים, צמחים מספקים מחסה ומזון. בתמורה, הנמלים מאביקות ומפיצות את זרעיהן, מספקות להם חומרי הזנה ומגינות על הצמחים מפני יונקים אוכלי עשב וחרקים אחרים. הנמלים שחיות בקוצי השיטה מצילות אותה מצמחים מטפסים מזיקים, הן משמידות אותן בדרכן כשהן "מפטרלות" בשטח, והשיטה מטפלת בהן במיץ מתוק.

לסוגים אחרים של נמלים יש "חוות בקר" משלהם לגידול כנימות. כנימות מפרישות טל מתוק כאשר הנמלים מדגדגות אותן קלות עם האנטנות שלהן. נמלים רועות כנימות, חולבות אותן למאכל ומגינות עליהן. בלילה, הנמלים דוחפות את הכנימות לקן שלהן למען ביטחונן, ובבוקר הן מוציאות אותן לרעות עלים בשרניים צעירים. בבקעת נמלים אחת, יכולים להיות אלפים רבים של "בעלי חיים" של כנימות.

נמלים יכולות גם לגדל פרפרים ממינים מסוימים כשהן בשלב הזחל. דוגמה לסימביוזה של נמלים מירמיקה ופרפרי אוכמניות. התחייבו מעגל החייםבלי הנמלים האלה הפרפר לא יכול. בהיותן במשכן של נמלים בשלב הזחל, הפרפר מאכיל אותן בהפרשות מתוקות. והיא הופכת לפרפר, היא פשוט עפה מתוך תל הנמלים, בריאה ושלמה.

דוגמאות לסימביוזה של ציפורים ובעלי חיים:
ינשוף ארוכות האוזניים מביא לקן שלו נחש בעל פה צר עם גוזלים. אבל הנחש לא נוגע בגוזלים, הוא ממלא תפקיד של שואב אבק חי - מזונו בקן הוא נמלים, זבובים, חרקים אחרים והזחלים שלהם. אפרוחים שחיים עם שכן כזה גדלים מהר יותר והם עקשנים יותר.

והציפור, הנקראת אבדוטקה הסנגלית, אינה מיודדת עם נחש, אלא עם תנין הנילוס. ולמרות שתנינים צדים ציפורים, העבדותקה בונה את הקן שלה בסמוך לבניה והתנין אינו נוגע בו, אלא משתמש בציפור זו כזקיף. כשהקנים שלהם בסכנה, האבדוטקה מיד נותנת אות, והתנין ממהר מיד להגן על ביתו.

בממלכת הדגים הימיים קיימים גם "שירותי ניקיון" בהם עובדים שרימפס נקי יותר וגובי צבעוניים. הם מפטרים את הדגים מחיידקים ופטריות חיצוניים, מסירים רקמות פגועות וחולות, כמו גם סרטנים נצמדים. דג גדוללפעמים משרתת חטיבה שלמה של מנקים כאלה.

סימביוזה של פטריות ואצות.על גזעי עצים או על אבנים, על גבם של חרקים חיים, ניתן לראות גידולים של אפור או צבע ירוקהמכונה חזזיות. ויש בערך 20 אלף כאלה. מה זה חזזית? לא אורגניזם בודדכפי שזה עשוי להיראות, זוהי קהילה מועילה הדדית של פטריות ואצות.

מה מאחד אותם? מכיוון שפטריות אינן מייצרות את מזונן בעצמן, הן מסתבכות אצות בחוטים המיקרוסקופיים שלהן וסופגות את הסוכרים שהן מייצרות באמצעות פוטוסינתזה. ואצות מקבלים את הלחות הדרושה מפטריות, כמו גם הגנה מפני השמש הקופחת.

סימביוזה של אצות ופוליפים.שוניות אלמוגים הן נס של סימביוזה של אצות ופוליפים. אצות מכסות לחלוטין את הפוליפים, מה שהופך אותם לצבעוניים במיוחד. לעתים קרובות אצות שוקלות פי 3 מפוליפים. לכן, אלמוגים ניתן לייחס דווקא צוֹמֵחַמאשר לחיה. באמצעות פוטוסינתזה, אצות מייצרות חומר אורגני, מתוכם 98% הם נותנים לפוליפים, הניזונים מהם ובונים שונית יוצרת שלד גירני.

עבור אצות, לסימביוזה זו יש יתרון כפול. ראשית, תוצרי הפסולת של הפוליפים: פחמן דו חמצני, תרכובות חנקן ופוספטים משמשים להם כמזון. שנית, שלד גיר חזק מגן עליהם. כי צריך אצות אוֹר שֶׁמֶשׁ, שוניות אלמוגים גדלות במים צלולים ומוארים בשמש.

אז, הבנו שהדדיות, אחד הסוגים העיקריים של סימביוזה, היא צורה נפוצה של מגורים משותפים מועילים הדדיים, כאשר קיומו של כל אחד מהם תלוי בנוכחות החובה של בן זוג. למרות שכל אחד מבני הזוג פועל באנוכיות, הקשר הופך להיות מועיל עבורם אם ההטבות המתקבלות גבוהות מהעלויות הנדרשות לשמירה על מערכת יחסים זו.

מיליוני מינים של יצורים חיים חיים על כדור הארץ, ולכולם יש סוג של קשר אחד עם השני. מינים מסוימים של בעלי חיים אוכלים אחרים והם עצמם מזון לנציגים חזקים יותר של החי. אבל יש עוד קשר - סימביוזה, שדוגמאות לה נמצאות בכל מקום. בתרגום מיוונית, משמעות המונח הזה היא "לחיות ביחד". באופן מפתיע, חלק מהצמחים נוטים גם ל"שיתוף פעולה" מהסוג הזה.

אחד מסוגי הסימביוזה הוא הדדיות שמשמעותה "הדדיות". בסוג זה של מגורים משותפים, שני המשתתפים חיוניים זה לזה.

סימביוזה, דוגמאות

נתחיל מעצמנו – אנשים. נראה כי חיידקים הם אויביו של האדם, אך ללא חלק מהמינים שלהם איננו יכולים לחיות ולהתקיים כרגיל. Bifidobacteria ולקטובצילים חיים במעיים שלנו, אשר עקורים פתוגניםמגיע מבחוץ. והם ניזונים מהתוכן מערכת עיכול, וכך מתקבל שיתוף פעולה הדדי.

אבדוטקה הסינגלית (ציפור) הצליחה ליצור ידידות עם תנין! היא בונה קן ומטילה את ביציה ליד המקום עם ביצי תנין. במקרה של סכנה, הציפור קוראת לענק בזעקתה, והוא ממהר מיד להגן על הבנייה שלו ועל קן האבדותקה.

יש גם סימביוזה של צמחים, דוגמאות לכך הן פטריות עם עצים, כמו גם חרקים עם צמחים פורחים. בולטוס, בולטוס מקבלים חומרי הזנה מעצים, ומעניקים בתמורה מינרלים ומים. וציפורים, הניזונות מצוף הפרחים, נושאות אבקה על מקורן ובכך עוזרות לצמחים להתרבות.

הדדיות, דוגמאות

לטרמיטים יש פרוטוזואה פלגלרית המעכלת סיבים לסוכר במעיים שלהם. לטרמיטים אין את האנזימים לתפקוד זה, וללא בני זוגם, הם יכולים לגווע ברעב. והדגלונים במעיים חיים ומתרבים בתנאים נוחים לעצמם.

צורת קיום מדהימה היא סימביוזה, שדוגמאות שלה ניתן לראות על ידי התבוננות קפדנית על העולם הסובב אותנו. ואתה יכול להתחיל עם עצמך.

סימביוזה, או חיים משותפים של שני אורגניזמים או יותר, ידועה מזה זמן רב. אבל זה לא שולל את העובדה שרבים מהניואנסים של תופעה זו עדיין לא נחקרו או נחקרו בצורה גרועה.

בפעם הראשונה זה מדהים תופעת טבעהתגלה על ידי המדען השוויצרי שוונדנר ב-1877. באותו זמן, הוא רק חקר חזזיות. לתדהמתו העמוקה, התברר שהאורגניזמים הללו הם מורכבים, שנוצרו על ידי מושבות של פטריות ואצות פשוטות חד-תאיות. המונח "סימביוזה" בספרות המדעית הופיע מעט מאוחר יותר. ליתר דיוק, הוא הוצע בשנת 1879 על ידי דה פריז.

אנשים הבינו את המושג עצמו מהר יחסית, אבל שאלת הטרופיזם נותרה בעינה. מה אוכלים סוגים מסוימים של אורגניזמים סימביוטיים באופן כללי? במקרה של אותן חזזיות, היה ברור שאצות חיות מפוטוסינתזה, אבל מאיפה מרכיב הפטריות שואב את חומרי המזון שלה? אם גם אתה לא יודע את התשובה לשאלה זו, אנו מציעים לקרוא את המאמר שלנו.

מידע כללי

מדענים מודרניים הבינו שסימביונטים הם אורגניזמים הניזונים (לרוב) מאותם שצורכים את האורגניזם הדומיננטי. עם זאת, זוהי הגדרה גסה מאוד ולא נכונה מדי, ולכן יש לתאר ביתר פירוט כמה מהמקרים המעניינים ביותר.

אתה כנראה יכול להמציא כמה דוגמאות בעצמך. כך, חיידקים מועיליםעבור אדם בכמויות גדולות נמצאים יוגורטים אסידופילים. בני אדם מעניקים לפרוטוזאות אלו בית גידול נפלא, וחיידקים מבטיחים שמערכת העיכול שלנו תפעל בצורה מושלמת.

אגב, קוטשוב הידוע לשמצה ניצל זאת. הסימביונטים שהוא מוכר בתרבויות מספקים שיפורים משמעותיים בתפקוד מערכת העיכול, גם אצל אנשים מבוגרים שלעתים קרובות יש להם בעיות גדולות עם זה.

אצות כסימביונטים עיקריים

ביולוגים גילו מזמן שאף זוג סימביוטי אחד של אורגניזמים לא יכול להסתדר בלי השתתפות של אצות. ואנחנו מדברים לא רק על מים, אלא גם על אורגניזמים יבשתיים בלבד. הם מצליחים להיכנס למערכות יחסים מועילות הדדיות הן בינם לבין עצמם והן עם חיידקים, פטריות. כדאי לדעת שרשימת האצות המסוגלות לסימביוזה די מוגבלת.

לפיכך, נציגים של חמישה עד שבעה סוגים לכל היותר מסוגלים ליצור קשרים מועילים הדדיים עם פטריות, ומבחינה היסטורית התברר שהסימביונטים כוללים את הדברים הבאים: Nostoc, Gloeocapsa, Scytonema ו-Stigonema.

על אצות ועצלנים

אנשים רבים יודעים שבג'ונגל הרחוק של האמזונס חיה החיה המדהימה ביותר מכל הבחינות. הוא התפרסם בזכות האיטיות והאימהרות שלו. כמובן, אנחנו מדברים על עצלנים. אבל לא כולם יודעים שצבעם של בעלי חיים אלה (ירוק מלוכלך, חום) אינו מופיע כתוצאה מהפיגמנטציה הטבעית של הפרווה, אלא בשל אצות סימביוטיות.

הם חיים ממש בפרווה של עצלנים וניזונים מפוטוסינתזה רגילה. הודות להם, העצלן מקבל צבע הסוואה מצוין. למען האמת, מדענים לא הצליחו להגיע למסקנה פה אחד לגבי מה שנותן דו-קיום כזה לאצות עצמן. במקרה זה, סימביונים הם אורגניזמים הניזונים מחומרים המיוצרים בעצמם

צורות חריגות של יחסים בין אצות ואורגניזמים אחרים

חזזיות ועצלנים הם דוגמה למערכת יחסים יציבה ארוכת טווח בין שתי צורות חיים. אבל לא תמיד סימביונים-חיידקים ואצות יוצרים איחודים כה חזקים ומתמשכים עם אורגניזמים אחרים. אז, לעתים קרובות הם פשוט מתיישבים על פני השטח. כמובן, אין שאלה של סימביוזה מלאה במקרה זה. תופעה זו נקראת אפיפיטיזציה. הסרט הקטן ביותר של האצות הפשוטות ביותר מכסה לעתים קרובות לא רק את קונכיות הרכיכות, אלא גם את פני הגוף של כמה עופות מים ובעלי חיים ימיים. אז, אצות אפיפיטיות בכמויות גדולות מתיישבות אפילו על לווייתנים ענקיים.

מדענים עדיין לא יכולים להסכים על נקודת המבט שממנה יש לשקול את הקשר בין אפיפיט לאורגניזם רב-תאי. יש אנשים שחושבים כך התופעה הזועדיף לקחת כגרסה פרימיטיבית וראשונית של הקשר הסימביוטי.

למען ההגינות, קשה להסכים עם נקודת מבט זו. האפיפיטים ממש לא גורמים נזק ישיר לאורגניזמים שעל פני השטח שלהם הם מתיישבים, רק שגם מהם אין תועלת (נראית לעין בכל מקרה).

נזק מאפיפיטים

אבל! תופעת האפיפיטיזם נחקרה בצורה מאוד מאוד גרועה. יתכן שמערכות היחסים הללו מועילות למעשה לא רק לאצות, אלא גם אורגניזמים רב תאיים. החידה עדיין מחכה לחוקר שלה. ומה אוכלים סימביונים אם הם חיים בתוך תא של חיה או צמח גבוהים יותר?

סימביונים תוך תאיים

לא כל כך נדיר, סימביונים יכולים לחיות בתוך התאים של ה"מאסטר" שלהם. אם אנחנו מדברים על אותן אצות, אז הן נקראות אנדופיטים. הם יוצרים אנדוזימביוזות, שהן כבר הרבה יותר מסובכות מהתופעות שתוארו לעיל. במקרה זה כבר נוצרים קשרים הדוקים, חזקים וארוכי טווח בין בני הזוג. ההבדל העיקרי ביניהם טמון בעובדה שסימביונטים פרוטוזואים כאלה מתגלים רק כתוצאה ממחקרים ציטולוגיים מספיק מפורטים ומורכבים.

חָשׁוּב! מדענים הוכיחו מזמן שהחשוב ביותר אברונים תאיים- מיטוכונדריה בבעלי חיים וכלורופלסטים בצמחים - נוצרו מאז ומעולם בדיוק בגלל יחסים סימביוטיים. פעם הם היו אורגניזמים עצמאיים.

בשלב מסוים, הסימביונטים התוך-תאיים הללו עברו לקיום "ישיבתי" לחלוטין בתוך תא חי, ולאחר מכן הפכו תלויים בו לחלוטין, והעבירו את השליטה בגנום שלהם לגרעין שלו (חלקית). אז אנחנו יכולים לומר בבטחה שהכל עכשיו צורות ידועותלחיים השואפים לקיום מועיל הדדי יש כל סיכוי להפוך יום אחד לאחד עם אותם אורגניזמים שעמם יש להם כעת שותפויות.

איך הסימביונטים נכנסים לתא?

כיצד מיקרואורגניזמים מוצאים את עצמם בתאים של בעלי חיים וצמחים גבוהים יותר? למינים מסוימים יש מנגנונים שתוכננו במיוחד לכך. ולעתים קרובות הם לא נמצאים בסימביונט עצמו, אלא ב"צד המקבל". יש שרך מים קטן כזה - אזולה (אזולה). על החלל התחתון של העלים שלו יש מעברים צרים המובילים למערות המתמחות בהפרשת ריר. בחללים אלו נכנסות האצות הכחולות-ירוקים של האנאבאנה (Anahaena azollae), השוחות אל תוך המערות יחד עם זרימת המים.

השרך גדל, התעלות גדלות, האצות נשארות מבודדות לחלוטין. מדענים ניסו זה מכבר ליצור מושבות של מינים אחרים על בסיס אזולה, אך הם לא השיגו שום הצלחה. ניתן לומר בוודאות שיצירת קשר סימביוטי אפשרי רק במקרה של צירוף מקרים מוחלט של מספר פרמטרים. בנוסף, איחוד כזה נבדל על ידי ספציפיות מינים בולטת.

לפיכך, סימביונים הם אורגניזמים הניזונים עקב תהליכים ספציפיים למינם (מיקרואורגניזמים מקובעים חנקן), חולקים חומרים יקרי ערך עם בן זוג, אך יחד עם זאת זקוקים לתנאים מסוימים שרק הוא יכול לספק.

מה היתרון של דו קיום כזה?

שימו לב שיש הרבה תרכובות חנקן בתוך חללי אזולה. הנכנסים לגוף השרך, לא רק מטמיעים אותם באופן פעיל, אלא גם מאבדים לחלוטין את היכולת לתקן באופן עצמאי חנקן אטמוספרי. אורגניזמים סימביונים חוזרים, ומספקים לשרך חמצן וכמה חומרים אורגניים.

יש לציין שהסימביונטים הללו אינם עוברים כמעט כל שינויים בהם ארגון פנימי. עם זאת, זה לא המקרה בכל המקרים של סימביוזה תוך תאית. לרוב, אותן אצות שנכנסות לשיתוף פעולה מועיל הדדי עם אורגניזמים אחרים מאופיינות בהפחתה מוחלטת דופן תא. לדוגמה, זה קורה באצות כחולות-ירקות, היוצרות קשר סימביוטי עם מינים מסוימים.

טרמיטים וסימביונטים תוך תאיים

יחסית במשך זמן רבכל המדענים היו אובדי עצות כשחשבו על תהליכי העיכול של טרמיטים. ככה מִיןהאם אתה יכול לשגשג על עץ לבד? יחסית לאחרונה, בכל זאת התברר שהסימביונטים-חיידקים הקטנים ביותר, שהם סימביונים של הפרוטוזואה שחיים במעיים של הטרמיטים עצמם, אחראים על העיבוד הישיר של עיסת העץ. כזו היא התוכנית המורכבת, אך יעילה מאוד.

אבל החוקרים עדיין לא הבינו מאיפה החרקים מקבלים מספיק אנרגיה: אחרי הכל, תאית בכל מקרה אינה מזינה במיוחד. בנוסף, הם צריכים כמות גדולהחַנקָן. אין נפח כזה בעץ המעוכל של העצים, פשוט בהגדרה. לאחרונה הגיעו מדענים מיפן לתוצאה פנומנלית, שאותה השיגו על ידי מחקר קפדני של הגנום של סימביונים דגלים החיים במערכת העיכול של טרמיטים.

מה היה בגנום שלהם?

יש הרבה דברים מעניינים. בפרט, מדענים הצליחו לזהות לא רק את אותם גנים שאחראים על ייצור אנזים לפירוק תאית, אלא גם כאלה שאחראים על קיבוע חנקן. האחרון מייצג התהליך המסובך ביותרקושרת חנקן אטמוספרי עם היווצרות של צורות אלו שניתן להטמיע על ידי צמח או אורגניזם של בעלי חיים. זה חשוב ביותר, מכיוון שהחנקן המתקבל בדרך זו משמש את הטרמיטים והפלגלטים שלהם לסינתזת חלבון.

במילים פשוטות, במקרה הנחשב, סימביונים הם אורגניזמים הניזונים מעץ הנצרך על ידי טרמיטים. סימביונים של סימביונים דגלים) אחראים לקיבוע חנקן, שבלעדיו לא הטרמיט עצמו ולא "אורחיו" יכולים לחיות.

קטניות וסימביונים

מאז שנזכרנו בחיידקים מקבעי חנקן, אנחנו לא יכולים שלא להזכיר קטניות. הם, כפי שיזכר כל מי שלמד בוטניקה, שונים להפליא תוכן גבוה חלבון צמחי. נסיבות אלה גם מפתיעות מאוד את המדענים במשך זמן רב. השעועית הצליחה ליצור כמות מספקת של חלבון גם בתנאים שבהם כמעט ולא היה חנקן באדמה!

התברר שהאספקה ​​שלו סופקה על ידי אורגניזמים סימביונים. כן, כן, כל אלה היו אותם חיידקים מקבעי חנקן, החיים בנוחות בגושים על שורשי כל הקטניות. הם שואבים חנקן יקר מהאוויר, וממירים אותו לצורה ניתנת לעיכול.

שימוש מסחרי בסימביונטים

אין זה מפתיע שרופאים מטפחים חיידקים מועילים לבני אדם במשך זמן רב. בהתחלה זה קרה בצורת ייצור של יוגורטים ומוצרי חלב אחרים, אבל היום המחקר הגיע לרמה חדשה לגמרי.

הסימביונטים של קוטושוב התפרסמו במיוחד היום. מה זה? נכון לעכשיו, תרבויות של אורגניזמים חלב מותסס נמכרות תחת סימן מסחרי זה, המשפרים את תהליכי העיכול.

כל הסימביונים של קוטושוב (ליתר דיוק, התרבויות שלהם) מבוססים אך ורק על מתכונים מונגוליים עתיקים מ מוצרי חלב מותססים. אז הם באמת יכולים לשפר את הרווחה הכללית שלך ואפילו את המראה.

פותח על ידי המדען שלהם Kutushov. סימביונטים בתרבויות נבחרים בקפידה, הם מספקים לגוף האדם חומצות אמינו ויסודות קורט יקרי ערך. בשל כך מושגת השפעה חיובית.