| Parametrų pavadinimas | Reikšmė |
| Straipsnio tema: | Simbiozė. Simbiotinių santykių pavyzdžiai |
| Rubrika (teminė kategorija) | Ekologija |
Simbiozė yra ilgalaikis dviejų ar daugiau organizmų gyvenimas kartu. skirtingi tipai augalai ar gyvūnai, kai jų tarpusavio santykiai yra labai artimi ir dažniausiai abipusiai naudingi. Simbiozė suteikia šiuos organizmus geriausias maistas. Simbiozės dėka organizmai lengviau įveikiami neigiamas poveikis aplinką.
Mutualizmas
Mutualizmas yra simbiozės forma, kai abiejų rūšių buvimas abiems tampa privalomas, kiekvienas iš sugyventinių gauna santykinai vienodas išmokas, o partneriai (ar vienas iš jų) negali egzistuoti vienas be kito.
Tipiškas abipusiškumo pavyzdys yra santykiai tarp termitų ir žvynelių pirmuonių, gyvenančių jų žarnyne. Termitai minta mediena, tačiau jie neturi fermentų celiuliozei virškinti. Flagellatai gamina šiuos fermentus ir skaidulą paverčia cukrumi. Be pirmuonių – simbiontų – termitai miršta iš bado. Patys žvyneliai, be palankaus mikroklimato, gauna maistą ir sąlygas daugintis žarnyne.
Abipusiškumo pavyzdys yra žuvų klounų simbiozė su jūros anemonais. Iš pradžių žuvis nestipriai paliečia anemoną, leisdama jai pačiam įgelti ir sužinoti tikslią gleivių, kuriomis anemonė yra padengta, sudėtį – šios gleivės anemonei reikalingos, kad ji pati neįgeltų. Be to, žuvis klounas atkuria šią kompoziciją ir po to gali pasislėpti nuo priešų tarp anemonų čiuptuvų. Žuvys klounai rūpinasi jūros anemonais – išvėdina vandenį ir nuneša nesuvirškintų likučių maistas. Žuvys niekada nenutolsta nuo ʼʼsavoʼʼ jūros anemonų. Patinai nuo jos išvaro patinus, patelės – pateles. Matyt, kontrastingo kolorito priežastis buvo teritorinis elgesys.
Mutualizmas turi būti ʼʼkietasʼʼʼ arba ʼʼminkštasʼʼ. Pirmuoju atveju bendradarbiavimas yra gyvybiškai svarbus abiem partneriams (juos sieja ko-adaptaciniai ryšiai), antruoju santykiai yra daugiau ar mažiau pasirenkami (tai paprastai vadinama proto-kooperacija).
Kommensalizmas
Komensalizmas yra dviejų skirtingų rūšių gyvų organizmų sambūvio būdas, kai viena populiacija gauna naudos iš santykių, o kita negauna nei naudos, nei žalos.
Atsižvelgiant į priklausomybę nuo komensalinių rūšių santykių pobūdžio, išskiriami trys tipai:
‣‣‣ kommensalas apsiriboja kitos rūšies organizmo maisto vartojimu (pavyzdžiui, Nereis genties anelidai gyvena krabo atsiskyrėlio kiauto apvijose, maitinasi vėžio maisto likučiais);
‣‣‣ Kommensalas prisitvirtina prie kitos rūšies organizmo, kuris tampa ʼʼšeimininkuʼʼ (pavyzdžiui, žuvis, įstrigusi čiulptuko peleką, prisitvirtina prie ryklių odos ir pan.
Priglobta ref.rf
didelės žuvys, judančios su jų pagalba);
‣‣‣ Kommensalas įsikuria Vidaus organaišeimininkas (pavyzdžiui, kai kurie žvyneliai gyvena žinduolių žarnyne).
Komensalizmo pavyzdys yra ankštiniai augalai (pavyzdžiui, dobilai) ir javai, augantys kartu dirvose, kuriose skurdi turimų azoto junginių, bet gausu kalio ir fosforo junginių. Be to, jei javai neslopina ankštinių augalų, jie savo ruožtu aprūpina juos papildomu turimu azoto kiekiu. Tačiau toks ryšys gali tęstis tik tol, kol dirvoje stinga azoto, o žolės negali stipriai augti. Tačiau jei dėl ankštinių augalų augimo ir aktyvaus azotą fiksuojančių mazgelių bakterijų darbo, pakankamai augalams prieinami azoto junginiai duoto tipo santykius pakeičia konkurencija. Jos rezultatas, kaip taisyklė, yra visiškas arba dalinis mažiau konkurencingų ankštinių augalų išstūmimas iš fitocenozės.
Kitas komensalizmo variantas: vienpusė augalo-ʼʼauklėsʼʼ pagalba kitam augalui. Taigi, beržas ar alksnis yra eglės auklė: jie apsaugo jaunas egles nuo tiesioginių saulės spinduliai, be kurių eglė negali augti atviroje vietoje, o taip pat apsaugoti jaunų eglučių sodinukus nuo šalčio išspaudimo iš dirvos. Tokio tipo santykiai būdingi tik jauniems eglių augalams. Paprastai eglė, sulaukusi tam tikro amžiaus, ima elgtis kaip labai stipri konkurentė ir slopina savo auklės.
Krūmai iš labialų ir Asteraceae šeimų bei Pietų Amerikos kaktusai yra vienodai susiję. Turėdami ypatingą fotosintezės tipą (CAM metabolizmą), kuris vyksta dienos metu su uždaromis stomatomis, jauni kaktusai labai perkaista ir kenčia nuo tiesioginių saulės spindulių. Dėl šios priežasties jie gali vystytis tik pavėsyje, saugomi sausrai atsparių krūmų. Taip pat yra daugybė simbiozės pavyzdžių, kurie yra naudingi vienai rūšiai ir neduoda jokios naudos ar žalos kitai rūšiai. Pavyzdžiui, žmogaus žarnyne gyvena daugybė bakterijų rūšių, kurių buvimas žmogui nekenksmingas. Panašiai augalai, vadinami bromeliadais (įskaitant, pavyzdžiui, ananasus), gyvena ant medžių šakų, bet gauna maistinių medžiagų iš oro. Šie augalai naudoja medį palaikymui, neatimdami iš jo maistinių medžiagų. Augalai patys pasigamina maistines medžiagas, jų negauna iš oro.
Tam tikra simbiozės rūšis yra endosimbiozė, kai vienas iš partnerių gyvena kito ląstelės viduje.
Simbiozė. Simbiotinių ryšių pavyzdžiai – sąvoka ir rūšis. Kategorijos "Simbiozė. Simbiotinių santykių pavyzdžiai" klasifikacija ir ypatumai 2014, 2015 m.
- Kova dėl egzistavimo ir bendro gyvenimo
- Įvairios bendro gyvenimo formos
- Mutualizmas arba malonių abipusiškumas
- Aktanijos ir atsiskyrėlių krabai
- Skruzdėlės ir termitai kompanionai
- Socialinių vabzdžių gyvenimas kartu su žaliais augalais
- Vabzdžių gyvenimas kartu su grybais
- Vabzdžiai ir gėlių apdulkinimas
- tarpląstelinė simbiozė
- Intraintestininė simbiozė
- Grybelinės ląstelės ir grybelių organai
- Simbiozė ir švytėjimas
- Kandžių augalai ir mazgelių bakterijos
- Simbiozė kerpėse
- Išvada
Nepaisant to, kad kova už būvį yra dėsnis, apimantis visą gyvąjį pasaulį, tai vis tiek nėra toks žiaurus, nuolatinis ir nenutrūkstamas visų karas prieš visus, kaip kartais vaizduojama.
Mūsų planetos paviršiuje susidūrus neįtikėtinai daugybei ir nepaprastai daugybei gyvų būtybių, todėl ne visos jos yra priverstos varžytis ir kovoti tarpusavyje dėl gyvybės palaiminimų. Dažnai atsitinka taip, kad gyvos būtybės artimai bendrauja, būdamos viena kitai visiškai abejingos, nereikalaujančios vienodų egzistavimo sąlygų ir nesistengdamos gauti to paties maisto. Jie vienas kitam netrukdo, kartais jų keliami reikalavimai gyvenimui būna net priešingi. Atsižvelgiant į tai, iškyla jų bendro egzistavimo siauroje erdvėje galimybė, tarp jų gali užsimegzti net artimi santykiai, atsirasti ryšys.
Galiausiai net gali pasirodyti, kad jie gali padėti vieni kitiems kovoje už būvį su kitais organizmais arba gali kartu atsigauti supančią gamtą teisę egzistuoti. Būtent ant šių pamatų, kurie visiškai neprieštarauja bendrajam kovos už būvį dėsniui, tai įvairių formų gyvų būtybių sugyvenimas arba jų simbiozė.
Santykiai tarp gyvų būtybių, kurių gyvybiniai interesai nesutampa, gali būti labai įvairūs. Jei viskas susiklostys gyvenimas kartu ribotoje erdvėje, pavyzdžiui, vienos gyvos būtybės gyvenimui ant kitos kūno, o tuo pačiu nekyla klausimo apie maistą, tada toks paprasčiausias tipas sugyvenimas vadinamas sinoikia arba bendras gyvenimas. Be to, jei sugyventiniai tiesiog dedami vienas šalia kito, tai yra sinoikia siaurąja to žodžio prasme, jei mažesnis dedamas ant didesnio kūno paviršiaus, tada turime epicija, bet jei jis dedamas į pastarojo vidų, tai toks sugyvenimas vadinamas entoykia.
Tikrosios sinoikijos pavyzdžių yra daugiausia jūros gyvenime. Jūros dugne dažniausiai gausu gyvūnų, kurie gyvena sėsliai ir ieško tokių kietų daiktų, prie kurių galėtų pritvirtinti savo kiautą, kalkingą vamzdelį ar kotelį. Labai dažnai tokie objektai pasirodo esantys kiti, stambesni ir taip pat sėdintys gyvūnai su savo kiautais ir kriauklėmis, suteikiantys prieglobstį mažesniems ir mažiau saugomiems gyvūnams. Dažnai toks bendras gyvenimas iš atsitiktinio virsta nuolatiniu.
Tarp sausumos gyvūnų sinoikijos pavyzdžiai yra retesni, tačiau vis dar stebimi. Taigi, Naujosios Zelandijos tuatara driežas, kuris laikomas vienu iš seniausių šiuolaikinių stuburinių, dažniausiai gyvena skylėje su dviem skyriais. Viename jų laikomas pats driežas, o kitame apsigyvena žirgas. Lygiai taip pat driežai dažnai apsigyvena afrikinio hirakso duobėje, o brazilinės papūgos susikrauna lizdus medžių termitų lizduose ir gyvena šių vabzdžių apsuptyje.
Dar labiau paplitę tarp jūros gyventojų yra epoikijos pavyzdžiai, tai yra „gyvenimas iš viršaus“. Ant lėtai šliaužiančių moliuskų kiautų ir ant krabų kiautų apsigyvena įvairūs smulkūs gyvūnai iš koelenteratų, kirmėlių, briozų – dažniausiai sėslaus gyvenimo būdo gyvūnai, kurie naudojasi ne tik erdve, bet ir judėjimu, o kartais ir kitais privalumais. kvėpavimas, nes kai gyvūnas juda arba kai jis pritraukia vandens srovę prie žiaunų, jo svečiai taip pat naudojasi deguonies antplūdžiu.
Dažnai ir čia atsitiktiniai ryšiai virsta nuolatiniais. Taigi, stambūs barniai, vainikėliai, gyvena tik banginių odoje, kartais giliai į ją įaugę, bet, matyt, nesukeldami banginio rūpesčio. Net kai kurios žuvys kartais apauga ant pilvo sėdinčiais hidroidais.
Tai dar dažniau nutinka su vėžiagyviais. Pavyzdžiui, Baltojoje jūroje yra telina dvigeldė, visada padengta specialiu ir išskirtinai gyvu monobrachiniu hidroidu. Kiti sluoksniniai moliuskai balta Jūra- Joldia ant savo kiauto nuolat nešioja specialios hidroidinės perigonimo kolonijas.
Retesni yra entoikijos atvejai, t.y., „gyvenimas“ kito didesnio gyvūno viduje, naudojant tik patalpas ir su tuo susijusią apsaugą. Plinijus taip pat pažinojo sargybinį krabą, gyvenantį su dideliu dvigeldžiu moliusku. Paprastai jis slepiasi moliusko mantijos raukšlėse ir žiūri iš kiauto tik tada, kai jis praviras. At menkiausio pavojaus krabas akimirksniu pasislepia kiaute ir už jo užsitrenkia durelės. Kai kurie krabai kaip buveinę pasirenka holoturų kloakos ertmę. Dar labiau stebina tai, kad holoturų kloakos ertmėje ir vandens plaučiuose Viduržemio jūra fierasferos žuvys gyvena. Tokia žuvis nuolat laikosi šalia holoturijos ir, esant menkiausiam pavojui, greitai įslysta į kloakos angą, kuri išsikiša iš dumblo. Paprastai fierasferis holoturą naudoja tik kaip prieglobstį ir jokiu būdu nekenkia. Kartais net kelios iš šių žuvų apsigyvena holoturijos viduje.
Dauguma geras pavyzdys komensalizmo mums suteikia mažos pilotinės žuvelės, kurios nuolat lydi ryklius vandenyne. Jų judesiai tiksliai reguliuojami. Jie neatsilieka nė žingsnio nuo plėšrūno, seka kiekvieną jo posūkį, o kai ryklys pagauna grobį, visada ko nors gauna. Kitas ryklio palydovas – lipni žuvis – įsitaiso dar teisingiau: neeikvoja energijos judėjimui, kad neatsiliktų nuo viklaus plėšrūno. Nugaros pelekas šio mažo
žuvis paverčiama didžiuliu ir kompleksiškai išdėstytu čiulptuku, kurio pagalba lazda prilimpa prie ryklio pilvo ir juda kartu su juo. Nuo sotaus ryklio valgio ir šis nekviestas svečias visada gauna trupinių.
Tikėtina, kad įvairių smulkių skumbrių šeimos žuvų sugyvenimas su didelėmis medūzomis taip pat turėtų būti priskirtas komensalizmo atvejams. Jie laikosi jaunas amžius tarp degančių medūzų čiuptuvų ir esant menkiausiam pavojui jos slepiasi po varpu, kur jų pasiekti neįmanoma. Tačiau tuo pat metu labai tikėtina, kad jie minta maisto likučiais, užfiksuotais medūzų čiuptuvų.
Ryškiausi tokio artimo bendro gyvenimo pavyzdžiai – atsiskyrėlių krabų ir jūros anemonų santykiai, kurie dažniausiai nurodomi kaip simbiozės pavyzdys.
Atsiskyrėliai krabai, jų organizacijoje artėja. vėžiai, pasižymi instinktu slėptis tuščiuose, spiralės pavidalo susuktuose pilvakojų moliuskų kiautuose, gausiai guliiuose jūros dugne. Šis juose išsiugdytas instinktas, be jokios abejonės, labai tolimais laikais tarnauja kaip nepaprastai svarbi apsauginė priemonė: viena vertus, vėžiai puikiai apsaugo kietą kalkinį kiautą su skylute, kurią gali sandariai užsidaryti. kita vertus, jo letena tampa mažiau matoma grobiui, todėl kiaute slypintis plėšrūnas priartėja prie savęs. Čia akivaizdūs didžiuliai jo pranašumai kovoje už būvį, o šis instinktas (ieškoti kriauklių, lipti į juos ir paskui lukštą vilkti) buvo išvystytas ir įtvirtintas atrankos būdu. didelė grupė vėžiai. Dėl to buvo sukurta daugybė kitų nuostabių įrenginių. Atsiskyrėlių krabų pilvas prarado kietą chitininį kiautą, kuris jį dengia visuose kituose dešimtkojų vėžiuose - jis padengtas plonu chitininiu dangalu, ant kurio artikuliacijos visiškai nepastebima. Tuo pačiu metu šis pilvas įgavo spiralinį posūkį, atitinkantį kiauto, į kuriuos slepiasi pilvas, garbanas, o jo pabaigoje iš užpakalinių kojų buvo suformuotos priekabos - su jomis vėžiai tvirtai priglunda prie paskutinės garbanos. iš apvalkalo, todėl sunku jį iš ten ištraukti. Kūnas ir ypač priekinės galūnės, ginkluotos nagais, prarado simetriją, nes vienas iš nagų atlieka apvalkalo, dengiančio apvalkalo įvadą, vaidmenį ir šiuo tikslu yra žymiai padidintas, palyginti su kita.
Tuščios moliuskų kriauklės, gulinčios jūros dugne, taip pat yra patogi vieta prisitvirtinti jūros anemonams – dideliems pavieniams polipams, kurie gausiai gyvena jūros pakrančių vandenyse. Tiesą sakant, jie dažnai randami ant kriauklių. Nesunku įsivaizduoti, kad tokiomis sąlygomis gali nesunkiai atsirasti krabų atsiskyrėlių sugyvenimas su jūros anemonais. Be to, šis gyvenimas buvo naudingas abiem pusėms: krabai atsiskyrėliai gavo papildomą apsaugą – jūrinių anemonų deginančius čiuptuvus, o pastarieji ne tik įgijo galimybę judėti jūros dugnu, bet ir pradėjo naudotis. vėžio grobio palaikai.
Anemonai yra tokie gerai apsaugoti jūros gyventojai, kad su jais dažnai gyvena įvairūs kiti gyvūnai. Ypač įdomus yra žarnyno-žiaunų kirminų-aspidosifono sugyvenimas Raudonojoje jūroje su vienu koralų polipu - heteropsammija, panašia į jūros anemonus. Šis kirminas apsigyvena mažame apvalkale, ant kurio vėliau nusėda polipo lerva. Augdamas polipas pamažu apgaubia kirmėlę ir uždaro ją iš visų pusių, todėl atsiduria siaurame kanale, o jo užpakalinis galas yra spiraliniame apvalkalo eigoje. Kirminas, kaip atsiskyrėlis krabas, tempia polipą jūros dugnu, todėl jam lengviau maitintis, o tuo pačiu yra apsaugotas čiuptuvų.
Tokio abipusiai naudingo bendro gyvenimo pavyzdžiai daugiausia susiję su jūrų fauna, kurios atstovai yra labai įvairūs ir, kaip matėme, kartais gali papildyti vienas kitą patenkindami savo gyvybinius poreikius. Sausumoje sąlygos tam yra mažiau palankios, nes poreikiai čia yra daugmaž vienodi, o mes žinome tik vieną reiškinių kategoriją, kurią galima sugretinti su ką tik svarstytomis - tai bendro gyvenimo formos, stebimos socialiniai vabzdžiai, daugiausia - skruzdėlėse ir termituose.
Sudėtingose šių vabzdžių kolonijose, kurias plačiau aptarsime paskutiniame mūsų knygos skyriuje, gausu maisto, surinkto kolektyviniu dešimčių tūkstančių individų darbu, ir tai ypač sukuria. palankiomis sąlygomis egzistavimą ne tik sau ir savo palikuonims, bet ir visiems pašaliniams, kurie sugebės prisitaikyti prie savitų gyvenimo skruzdėlyne ar termitų piliakalnyje sąlygų ir prie šeimininkų instinktų. Stebėjimai rodo, kad skruzdėlių ir termitų kolonijose gausu įvairiausių svečių, kartais įtrauktų į komplikuoti santykiai su savininkais. Dar 1895 metais Wasmanas suskaičiavo ne mažiau kaip 1246 skruzdžių kompanionų rūšis iš visų nariuotakojų kategorijų, neįskaitant net vėžiagyvių, tačiau šiuo metu jų skaičius turėtų būti bent dvigubai didesnis.
Skruzdėlių ir termitų sugyventiniai gavo bendrinį mirmekofilų ir termitofilų pavadinimą, o jų santykiai su šeimininkais labai įvairūs. Pirmiausia atkreipiame dėmesį į dažniausiai paprastus dalykus sinoikia, t.y., sugyvenimas, kai svečiai užima tik vietą skruzdėlyne, naudojasi skruzdžių apsauga ir nepretenduoja į maistą, valgo šiukšles, nepadarydami jokios žalos šeimininkams. Šiame vaidmenyje susitinkame skruzdėlynuose ir termitų piliakalniuose didelis skaičius nariuotakojai iš pačių įvairiausių grupių: erkės, vorai, medinės utėlės, apatiniai besparniai vabzdžiai, musės ir jų lervos, pusžiedžiai, mažieji drugeliai, stačiakampiai ir vabalai iš įvairių šeimų, ypač trumposios elypteros. Visi jie prisitaiko prie gyvenimo skruzdžių ir termitų kolonijose ir visiškai tam tikrų tipų savo likimą jie sieja su tam tikromis skruzdėlių ir termitų rūšimis. Daugelis iš šių svečių įgauna kūno formas, panašias į šeimininkų kūną, galbūt ne tiek dėl mimikos, kiek tam, kad prisitaikytų prie judėjimo siaurais skruzdėlyno praėjimais. Tačiau jie neturi jokių specialių pritaikymų, sukurtų gyventi kartu su skruzdėlėmis.
Kitas žingsnis simbiotinių santykių su skruzdėlėmis plėtojimo link paslaugų svečiams ir šeimininkams plėtros link yra simfilija, kuriame svečiai, be apgyvendinimo ir apsaugos, taip pat gauna maistą iš savininkų, kurie dažnai juos prižiūri ir, savo ruožtu, iš jų gauna tam tikrus produktus. Simfilinių svečių skaičius taip pat labai didelis ir daugiausia susideda iš vabalų. Tarp pastarųjų yra ypatinga mažų apčiuopiamų vabalų šeima, puikiai prisitaikiusi gyventi kartu su skruzdėlėmis. Ypač dažnai sutinkame skruzdėlyno skruzdėlynuose gyvenantį skruzdėlyną barzdotuką; jis taip pat raudonas ir mažesnis už skruzdėles. Šio vabalo burnos ertmės yra taip neišsivysčiusios, kad jis pats nepajėgia maitintis ir visiškai priklauso nuo šeimininkų, kurie maitina jį skystu maistu. Kad gautų maisto, jam tarnauja pagaliuko formos antenos: jis glosto jomis skruzdėles taip pat, kaip ir pačios skruzdėlės, kai reikalauja maisto iš bendražygių, kurie jį apsirūpino. Reikia galvoti, kad dėl instinkto kliedesio ar tiesiog dėl refleksinio šio poelgio pobūdžio skruzdėlės išvemia maistą ir maitina kambario draugę, kaip maitina kitus savo svečius. Maistą klubinis vabalas gauna ne veltui: ant pilvo yra liauka, išskirianti eterinį aromatinį skystį, kuris yra mėgstamas skruzdėlių delikatesas. Dėl šios priežasties skruzdėlės vabalus ne tik maitina ir toleruoja lizde, bet ir visais įmanomais būdais jais rūpinasi, o kilus pavojui net perkelia į saugomą vietą, sugriebdamos už antenų.
Kiti skruzdėlių svečiai – trumpasparniai Lomehuza vabalai (žinomos kelios jų gentys). Viena iš Lomehuz rūšių gyvena mūsų paprastosios raudonosios skruzdėlės skruzdėlynuose ir naudojasi šeimininkų maistu bei priežiūra, nes užpakalinėje kūno dalyje yra kekės geltonų plaukų, iš kurių skruzdėlės laižo aromatinį skystį. Lomehuza gali atsistoti už save, nes apatinėje pilvo pusėje yra liauka su rezervuaru, iš kurio išpurškiamas skystis, kuris pribloškia skruzdėles. Tačiau skruzdėlės retai demonstruoja priešiškus ketinimus prieš šį svečią, kuris aprūpina jas skania medžiaga – jos rūpinasi ne tik pačiu vabalu, bet ir jo lerva, nepaisant to, kad jis skruzdėlyne elgiasi kaip žalingiausias plėšrūnas. . Jis sunaikina daugybę skruzdžių lervų, o kolonijoje, kurioje apsigyveno Lomehusai, netrukus pradeda trūkti patelių, todėl po truputį ši kolonija išsigimsta ir žūva.
Naudingesni skruzdėlynų svečiai – žemės riešutų šeimos vabzdžiai, mintantys išskirtinai skruzdžių lavonais ir jų negyvomis lervomis, niekada nepuola sveikų vabzdžių. Todėl skruzdėlyne jie atlieka kanalizacijos ir kapų kasėjų vaidmenį.
Simfiliniai termitų kompanionai iš esmės yra labai panašūs į skruzdėlių. Tarp jų taip pat vyrauja vabalai, bet iš dirvinių, trumpasparnių, plokščiųjų ir iš specialios figų-sopasidų šeimos. Be to, termitų piliakalniuose aptinkamos besparnės musės, o viena iš kandžių lervos stadijoje turi specialias liaukas, kurios išskiria skystį, kurio alksta termitai. Kalbant apie svečius, termitai rodo tuos pačius instinktyvaus kliedesio pavyzdžius, kaip ir skruzdėlės.
Labai ypatinga bendro gyvenimo kategorija yra skruzdžių ir amarų santykiai; šie santykiai vadinami trofobiozė. Iš esmės tai yra simfilija, pakelta iki ekstremalaus laipsnio, kai laisvų sugyventinių amarai virsta visišku panašumu. gyvulių asmenyje. Jų turinys skruzdėlyne nebėra atsitiktinis reiškinys, o įtrauktas į ekonominį kolonijos gyvenimą; amarų išskyros sudaro esminę skruzdėlių maisto dalį.
Amarai minta augalų sultimis, kurias išsiurbia iš stiebų, lapų ar šaknų. Nemaža dalis sultyse esančio cukraus jose lieka nepasisavinta ir išsiskiria kartu su išmatomis. Skruzdėlėms cukrus, kaip angliavandenis, yra labai vertingas maistas. Todėl, susitikę su amarais, jie skatina juos išskirti saldų skystį išangė(o ne iš vamzdelių, kyšančių iš nugarų, kaip jie manydavo). Skruzdėlės iš karto laižo šį skystį, ir jis joms patenka kaip maistas. Tačiau reikalas neapsiriboja viena amarų paieška ir reguliariais skruzdėlių lankymais pas augalus, ant kurių sėdi šie vabzdžiai. Skruzdėlės apsaugo juos nuo priešo atakų, tam tikslui pastatydamos apsaugas; jie neša amarus į naujus augalus, jei senieji nuvysta. Galiausiai, amarai, gyvenantys ant šaknų tam tikroje savo vystymosi ciklo dalyje, skruzdėlės persikelia į skruzdėlyno kaimynystę arba patį skruzdėlyną, nusodina juos ant augalų šaknų ir aplink jas sutvarko molines kameras, kurias jungia požeminė perėja į skruzdėlyną, kad bet kokiu oru prie jų patektų. Tačiau amarai nesukūrė jokių specialių prisitaikymų artimam gyvenimui su skruzdėlėmis, todėl toks simbiozės tipas vadinamas vienpusišku.
Tropikuose skruzdėlėse, be amarų, naminių gyvūnų padėtyje yra kokcidų ir cikadų, o termituose tokie sugyventiniai yra amarai ir kokcidai.
Stuburiniams gyvūnams tokių savitarpio pagalbos reiškinių nepastebima, išskyrus tokias atsitiktines ir vienpuses paslaugas, kaip kai kurių paukščių išlaisvinimas. galvijai, antilopės ir raganosiai iš vabzdžių lervų, nusėdusių į šių gyvūnų odą. Tačiau tokius veiksmus vargu ar galima apibendrinti simbiozės sąvoka.
Socialiniuose vabzdžiuose, su jų sunkus gyvenimas sutinkame labai ypatingos tvarkos bendro gyvenimo reiškinius, būtent - sugyvenimas su augalais, daugiausia su krūmais ir medžiais. Atogrąžų šalyse šiuo metu žinoma iki 3000 augalų rūšių – mirmekofilų, turinčių simbiotinį ryšį su skruzdėlėmis, be to, šie augalai priklauso pačioms įvairiausioms šeimoms – orchidėjų, euforbijų, verbenų ir kt., todėl yra sukūrę prisitaikymą sugyvenimas su skruzdėlėmis, be abejonės, gana savarankiškai, kiekvienoje grupėje atskirai.
Abipusiai naudingo augalų ir skruzdėlių gyvenimo pagrindas yra, viena vertus, tai, kad augalas aprūpina patalpas ir maistą vabzdžiams, kita vertus, aktyvi skruzdėlių apsauga nuo bet kokio kėsinimosi į jų augalų šeimininkus. kiti žolėdžiai gyvūnai. Tokia apsauga kartais būna labai aktyvi: vos palietus tokį augalą, iš visur išsilieja skruzdėlės ir su kartėliu puola trikdytoją.
Augalai gamina įvairias adaptacijas skruzdėlėms pritraukti: liaukas ir liaukinius plaukelius ant stiebų ir lapų, kurie išskiria saldžias sultis, specialias palaidų audinių ataugas, vadinamas Miulerio kūnais (juos atradusio mokslininko vardu) ir tarnauja kaip maistas skruzdėlėms, ir galiausiai. -apsaugotos priedangos lizdų įrenginiams augalo kamieno ar stiebo viduje. Ypač pilną tokių pritaikymų asortimentą randame Pietų Amerikos kekropijų medžiuose plonais ir lygiais kamienais bei delno formos lapais. Dėl šerdies džiūvimo kamieno viduje susidaro tuštuma, tarpmazgiuose užblokuota skersinėmis pertvaromis; gaunamos kameros, kurias skruzdėlės nesunkiai pritaiko būstui, virš tarpumazgių išgraužia skylutes įėjimui ir išėjimui. Lapų lapkočių apačioje, tarp plaukelių, išsivysto daugybė Miulerio kūnų, suteikiančių skruzdėms daug maisto. Skruzdėlės, taip sakant, dėkodamos už butą ir stalą, saugo augalą, kuris jas saugo nuo žolėdžių lapus pjaustančių skruzdžių atakų, kurios labai niokoja augaliją.
Kita skruzdėlių sugyvenimo su augalais forma išreiškiama formavimusi atogrąžų miškuose. Pietų Amerika kabantys epifitinių augalų lizdai, kurie gausiai auga ant medžių šakų. Didžiulius žalius rutulius, kabančius tarp šakų, sudaro kelių rūšių epifitai, supinti kartu, jų viduje yra žemė, nusėta skruzdėlyno ištraukomis.
Stebėjimais pavyko įrodyti, kad skruzdėlės ne tik atneša žemę, kuria kruopščiai pridengia augalų šaknis, bet ir tempia jų sėklas, todėl tokie lizdai yra tikri kabantys sodai, dirbtinai sutvarkyti šešiakojų sodininkų ir gerai saugantys pastarąsias. nuo priešų.
Žemesni augalai, ypač grybai, yra taip plačiai paplitę, jų egzistavimo sąlygos tokios įvairios, o kartu yra toks patogus, daug azoto turintis maistas, kad socialiniai vabzdžiai negalėjo su jais nuolatos kontaktuoti. Natūralu, kad tarp jų ir grybų turėjo atsirasti simbiotinis ryšys. Tiesą sakant, ne tik skruzdėlės ir termitai, bet ir kai kurie kiti vabzdžiai yra susikūrę gana glaudų santykį su grybais, primenančiais tikrą naudingųjų augalų lauko kultūrą.
Yra žinoma, kad bent 30 termitų rūšių turi tikrus grybų sodus. Jiems sukurti šie vabzdžiai pirmiausia paruošia dirvą, kramtydami ir sutraiškydami augalų stiebus ir lapus bei po žeme esančiame termitų kauburyje įrengdami specialią patalpą sodui. Tada introdukuotų sporų dėka šioje dirvoje atsiranda grybiena (grybiena), kuri pamažu auga ir pradeda duoti ypatingus apvalius arba ovalius kūnelius, vadinamąsias konidijas, kurias minta termitai ir ypač jų lervos. Kartais toks grybiena suformuoja ir vaisiakūnį, tikrą kepurės grybą. Jis auga į išorę ir pasirodo piliakalnio paviršiuje.
Iš skruzdžių grybų sodus daugiausia puoselėja lapus pjaustančios skruzdėlės, kurios ištisomis miniomis eina prie medžių ir graužia apvalius jų lapų gabalus. Kartais jie velkasi per atogrąžų mišką ilgomis stygomis su šiais gabalais nasruose, todėl jie vadinami „skėtinėmis skruzdėlėmis“. Skruzdėlyne lapus iš pradžių grubiai apdoroja stambūs darbininkai, vėliau juos galiausiai sukramto ir smulkieji darbininkai paverčia koše – tokiu būdu gaunamas substratas grybų kultūrai. – Šių grybų grybiena, auganti , ant siūlų formuoja patinimus – „grybų kaliaropes“, kuriais maitinasi skruzdėlės ir ypač jų lervos.
Kiek tam tikros rūšies skruzdžių grybų maistas yra būtinas, matyti iš patelės priežiūros, kuriant naują lizdą. Apvaisinta patelė, besikasanti į žemę, kad sukurtų naują koloniją, iš seno lizdo į specialų maišelį po burna paima nedidelį grybų gijų ir sukramtytų lapų gabalėlius. Tada, padėjusi kiaušinius po žeme, dalį jų nugraužia ir ant šių nugraužtų kiaušinių uždeda grybų siūlus. Iš pradžių ji visai neišlenda iš žemės ir minta grybų siūlų paburkimais, o vėliau, iš likusių kiaušinėlių išlindę darbininkai, eina lapų ir sutvarko tikrą grybų sodą. Kitoje šių skruzdžių rūšyje patelė pati veisiasi grybus, savo išmatomis aprūpindama siūlų gumuliukus. Šiek tiek mažiau sudėtingus grybų sodus taip pat augina kai kurios Vidurio Europos skruzdėlės.
Galiausiai, grybų veisimas maistui būdingas ir kai kuriems žievėvabalių šeimos vabalams. Į savo praėjimus po medžių žieve jie suneša grybų sporas, kurios vėliau lengvai išauga į vešlų grybieną, kuri tarnauja kaip azotinis vabalų maistas, kurio jie negauna valgydami žievę ir medieną.
Dar įdomesnis ryšys su aspongilinės muselės grybu, kurio patelė deda kiaušinėlį į augalo žiedą ir su juo įdeda grybo konidijas, kurias pirmiausia užfiksuoja savo kiaušialąste. Iš šių konidijų išsivysto grybelis, kuris iškloja visą vidinis paviršius musės lervos gaminamas riešutas. Grybelinių siūlų galuose susidaro specialios „ambrozinės“ ląstelės, kurios minta lerva, kuri vystosi būtent jų, o ne augalų audinių sąskaita. Tai paaiškinama tuo, kad ambrosialinės ląstelės tiekia azotinį maistą, kurio augalų audiniuose yra nedaug.
Jei simbiozę suprantame kiek plačiau nei įprastai, tai į šią sąvoką galime įtraukti ir abipusis prisitaikymas prie apdulkinimožydintys augalai ir skraidantys vabzdžiai. Žydinčių augalų tręšimui ir sėklų brandinimui būtina sąlyga yra žiedadulkių, besivystančių ant kuokelių, perkėlimas į karpelio stigmą, kuri yra jautri moters aparato dalis. Vienuose augaluose šis žiedadulkių pernešimas vyksta vėjo pagalba, kituose auga vandenyje, padedamas vandens, kituose (dauguma) padeda skraidantys vabzdžiai, paimant žiedadulkes iš vienos gėlės ir perkeliant jį kitiems. Vabzdžiams privilioti gėlė turi ne tik daugiau ar mažiau ryškiaspalvį periantą, bet ir liaukas, gaminančias lakius kvapnius aliejus, ir, galiausiai, specialius nektarus, išskiriančius saldžias medaus sultis, ypač vertinamas vabzdžių ir kurios dažnai yra, jei ne vienintelės. , tada jiems bent jau labai svarbus maistas. Be to, gėlės struktūra paprastai turi daugybę įdomių prietaisų, kurie užtikrina vabzdžių žiedadulkių pagavimą ir apsaugo nuo apdulkinimo prasme nenaudingų vabzdžių įsiskverbimo į gėlę. Dėl visų šių pritaikymų sudėtingumo ir išradingumo ryšys tarp vabzdžio ir augalo yra toks trumpalaikis, kad vargu ar jį galima apibendrinti „sugyvenimo“ sąvoka.
Jei tikro bendro gyvenimo atvejai aukštesni augalai su aukštesniaisiais gyvūnais yra tiek daug, kaip rodo aukščiau pateikti pavyzdžiai, tada dažnesni atvejai, kai užmezgamas glaudus ryšys tarp vienaląsčių augalų ir paprasčiausių gyvūnų karalystės atstovų, taip pat susidedančių iš vienos ląstelės. Iš esmės gyvūno poreikiai yra diametraliai priešingi augalų poreikiams: gyvūnui reikia deguonies kvėpuoti ir išsiskirti. anglies dioksidas, žalias augalas sunaudoja anglies dioksidą ir šviesoje išskiria deguonį; kita vertus, gyvūnas gali naudoti cukrų ir kitus augalo pagamintus angliavandenius, o pastarasis – azoto junginius, esančius gyvūno kūno atliekose. Visiškai natūralu, kad esant tokiam poreikių kontrastui, gyvūnų ir augalų organizmai tarsi papildo vienas kitą. Žemuose vystymosi etapuose, su paprasta organizacija, ryšys šiais pagrindais yra lengviausiai užmezgamas, yra tokių glaudaus augalų ir gyvūnų organizmų susiliejimo pavyzdžių, kad juos atskirti dažnai sunku ar net neįmanoma. Tuo pačiu metu gyvūninis organizmas dažniausiai yra didesnis, savo gyvame kūne suteikiantis prieglobstį mažam augaliniam organizmui. vienaląsčiai organizmai- dumbliai; tokiu būdu jis gaunamas tarpląstelinė simbiozė. Žemesni daugialąsčiai gyvūnų karalystės atstovai taip pat dažnai derinami su dumbliais, kurie nusėda jų kūno ląstelių viduje ir tarp jų, todėl intersticinė simbiozė.
Tarp pirmuonių dažnai pastebimas glaudus sugyvenimas su žaliais vienaląsčiais dumbliais. Taigi, daugelio sarkodų – amebų, difflugijų ir kitų – protoplazmoje yra maži žali rutuliukai. Atidžiau panagrinėjus paaiškėja, kad kiekvienas toks rutulys – vienaląstė būtybė, galinti daugintis dalijantis – įgauna žalią spalvą dėl to, kad jame yra žalias kūnas – chloroplastas, kuriame yra įprastos žalios augalams dažančios medžiagos. chlorofilas. Tokios ląstelės vadinamos zoochlorella ir yra įtraukti į žali dumbliai. Kai sarkodai dalijasi, jie pasiskirsto tarp abiejų jaunų ląstelių, todėl tampa nuolatiniais šios vienaląstės būtybės palydovais.
Jūroje stebimas vienaląsčių gyvūnų sugyvenimas su geltondumbliais, vadinamais zooksantelėmis. Jie stebimi radiolariuose, plačiai paplitusiuose šiltose jūrose ir šakniastiebiuose. Tačiau radiolarijų dauginimosi metu zooksantelės nepatenka į jaunas ląsteles, o vėliau ateina iš išorės – jos gali egzistuoti ir savarankiškai jūroje.
Tos pačios zoochlorelės ir zooksantelės, kurios aptinkamos vienaląsčiuose gyvūnuose, būdingos ir kai kuriems paprasčiau organizuotiems daugialąsčiams organizmams. Paprastosios mūsų tvenkinių žaliosios hidros yra skolingos žaliai kohabitacija su zoochlorelėmis, kurios nusėda jų vidinio sluoksnio ląstelėse, kurios liniuojasi žarnyno ertmė. Jūriniai hidroidiniai polipai, hidrokoralai, medūzos, sifonoforai ir ypač aktininas geltona spalva dėl bendro gyvenimo su zooksantelėmis.
Kokie naudingi abipusiai mainai šiuo atveju, matyti iš eksperimentų dėl koelenteratų, turinčių zooksantelių ir jų neturinčių, išgyvenamumo: pirmieji išgyvena daug ilgiau, kai nepalankiomis sąlygomis nei antrieji. Simbiozės su zooksantelėmis nauda yra tokia, kad kai kurie iš ciliariniai kirminai gyvendami jūroje, užmegzti su jais tokius pat artimus santykius ir net pasirūpinti, kad jais aprūpintų savo palikuonis: jie įdedami į kokoną su šių kirminų kiaušinėliais. dideliais kiekiais zooxanthellae, kurios užkrečia jaunus individus, kai jie palieka kiaušinį.
Simbiozė vienaląsčiai augalai su labiau organizuotais gyvūnais jis pasireiškia šiek tiek kitokiu pavidalu, būtent in intraintestininė simbiozė. Šiuo atveju simbiozės dalyviai yra bakterijos, kurios apsigyvena žarnyne ir dalyvauja (dar ne visais atvejais paaiškinta) ruošiant maistą virškinimui arba pačiame virškinimo procese. Tokios bakterijos žinomos amarų ir žolėdžių vabzdžių žarnyne, kurios nuolat nešioja tam tikras bakterijų rūšis. Kai kurios blakės netgi turi specialius žarnyno pratęsimus, užpildytus virškinimui dalyvaujančiomis bakterijomis.
Grybų simbiozės su uodais sąlygos yra labai savotiškos. Schaudinn tyrimai parodė, kad paprasto uodo stemplėje yra specialūs išsiplėtimai maišelių pavidalu, užpildyti specialiais entomophoraceae šeimos grybais. IN rami būsena uodas šių grybų turi nedaug, o maišeliai prisipildo grybų išskiriamo anglies dvideginio. Tačiau kai uodas siurbia kraują, grybai stipriai dauginasi. Šie grybai dalyvauja uodo įkandimo procese. Būtent, kai uodo snukio stiebas perveria žmogaus odą, uodas gamina stiprią kvėpavimo judėjimas, padidina jo kraujo spaudimą ir į susidariusią žaizdą varo nedidelį kiekį seilių, anglies dvideginio ir tam tikrą kiekį grybų.
Anglies dioksidas neleidžia krešėti kraujui, o patekę į žmogaus kraują grybai išskiria fermentą, kuris sukelia stiprų dirginimą, kuris padidina kraujo spaudimas ir padidina kraujo tekėjimą į uodo proboskį. Šie grybai yra tos niežtinčios pūslelės, kuri susidaro odoje po uodo įkandimo, priežastis. Tokias pūsleles Schaudinas gavo dirbtinai, ploniausią adatą suvilgydamas grybų emulsija ir suleidęs į odą. Taigi grybai, besidauginantys uodo stemplės maišeliuose, turi labai specifinę paskirtį – jie jam padeda lengviau siurbti kraują. Ši aplinkybė, reikia manyti, paaiškina uodų kiaušinėlių užkrėtimą šiais grybais, taip pat jų buvimą lervų žarnyne.
Kalbant apie vidinę žarnyno simbiozę su įvairiais grybais, negalima nepriminti, kad aukštesniųjų stuburinių gyvūnų ir žmonių žarnyne vystosi plati bakterinė flora, o eksperimentai parodė, kad ji yra būtina šeimininkams.
Vabzdžiams taip pat stebima tarpląstelinė simbiozė su grybais, o vabzdžių organizmas netgi vysto specialias adaptacijas, kad suteiktų šiems sugyventiniams patogumą egzistuoti. Paprastai į jį dedami grybai tam tikros vietos ir formuoja specialius grybelio organus arba micetomas.
Grybų ląstelės, pilnos bakterijų, dažniausiai yra vadinamajame riebaliniame vabzdžių kūne, esančiame arti žarnyno. Grybai, gavę pakankamą kiekį maisto, pristato šeimininkui specialias jų išskiriamas medžiagas – fermentus, palengvinančius sunkiai apdorojamo maisto virškinimą ir pasisavinimą. Retesniais atvejais bakterijos palieka ląsteles ir tiesiogiai dalyvauja maisto virškinime. Kiek tokie kompanionai reikalingi vabzdžiams, įrodo platus jų paplitimas, taip pat sudėtingų grybelio organų, kurie vystosi tam tikru būdu ir yra paveldimi, susidarymas. Kai kuriuose vabzdžiuose, pavyzdžiui, amaruose ir kokciduose, buvo galima įrodyti, kad kartu su jais gyvenančios bakterijos priklauso azotą pasisavinančių bakterijų grupei, ty gali tiesiogiai paimti azotą iš oro ir sukurti baltyminę medžiagą. išlaidas. Šiuo atveju gyvenimas su tokiomis bakterijomis yra ypač svarbus vabzdžiams, nes nuo jų augalinis maistas jiems reikalingo azoto jie gauna labai mažai, o kartu gyvenančiose bakterijose randa sau paruošto azoto maisto, kurio išgavimas jiems nieko nekainuoja: jos tiesiog suvirškina bakterijas eidamos. poreikiai.
Taigi vabzdžių simbiozė su grybais yra ne tik plačiai paplitęs, bet ir labai populiarus reiškinys. svarbą vabzdžių gyvenime. Su vabzdžiais kartu gyvenantys grybai gamtoje neatsiranda laisvai, tik keli iš jų buvo priversti gyventi dirbtinėje aplinkoje. Kita vertus, bakterijų buvimo vabzdžiuose pastovumas, grybelinių organų struktūros sudėtingumas ir sudėtingi vabzdžių prisitaikymai perduoti juos iš kartos į kartą rodo, kad vabzdžiuose šis simbiotinis ryšys su grybais susiformavo tolimi laikai ir jo vystymasis vyko lygiagrečiai su paties grybo vystymusi.vabzdžių fauna. Šiuo metu grybų sugyvenimas jau yra būtina sąlyga normaliam jų egzistavimui.
Tačiau šie simbiozės pavyzdžiai neišsemia sudėtingos labai organizuotų gyvūnų ir grybų santykių grandinės. Yra didžiulė reiškinių kategorija, kuri suteikia mums dar glaudesnio ir pastovesnio ryšio tarp jų pavyzdžių nei visi ankstesni pavyzdžiai – tai reiškiniai švytėjimas.
Dar visai neseniai buvo manoma, kad liuminescencija būdinga daugiausia gyvūnams ir retai stebima augalų karalystėje. Tiesa, šviečiančios bakterijos žinomos nuo seno, aprašyti keli gyvūnų bakterinės liuminescencijos atvejai dėl užsikrėtimo šviečiančiais mikroorganizmais (pavyzdžiui, chironomidinių uodų liuminescencija Issyk-Kul ežere ir Aralo jūroje). Tačiau tikri šviečiantys gyvūnai, kuriems liuminescencija yra biologiškai svarbi, visada buvo laikomi aprūpintais specialiais šviečiančiais organais, kurie skleidžia šviesą specialių cheminių medžiagų dėka.
Sukurta pastaraisiais dešimtmečiais Atradimai įrodė, kad jei ne visais, tai daugeliu atvejų, kai yra ypatingi kompleksiniai liuminescencijos organai, juose yra tie patys grybeliniai organai – micetomos, kurios yra ir vabzdžiuose, tačiau pritaikytos būtent šviečiančioms bakterijoms. Tokie buvo šviečiantys ugniagesio vabalo arba Ivanovo kirmino organai; jie sudaryti iš šviečiančių bakterijų užpildytų ląstelių. Tarp jūrų gyvūnų, ypač ryški šviesa skleidžia vadinamuosius pirosomos, - paviršinių jūros sluoksnių kolonijiniai gyvūnai iš gaubtagyvių grupės.
Jie turi liuminescencinius organus klasterio pavidalu specialios ląstelės virš žiaunų maišelio ir šių ląstelių protoplazmoje, su stiprus padidėjimas po mikroskopu galima atidaryti gijinius darinius, kurie yra šviečiančios bakterijos. Giliavandenių galvakojų šviečiantys organai yra įvairaus sudėtingumo: kai kuriais atvejais tai yra paprastos liaukos arba maišeliai, kuriuose yra nedidelis kiekis gleivių ir daug šviečiančių bakterijų, kitais atvejais jie yra sudėtingos adaptacijos su skaidriais abipus išgaubtais lęšiais, kad sustiprintų šviesą ir atšvaitai; bet iš esmės šviesą čia taip pat suteikia šviečiančių bakterijų prikimštų ląstelių sankaupa.
Dabar jau žinoma daug bakterinių organų liuminescencijos atvejų, ir mokslininkai yra įsitikinę, kad tikroji liuminescencija visai nebūdinga gyvūniniam organizmui – ji būdinga tik augalų organizmams, daugiau ar mažiau glaudžiais tarpląsteliniais ryšiais sujungtiems su aukštesniaisiais gyvūnais. simbiozė.
Kalbant apie augalų sugyvenimą, galime iš anksto pasakyti, kad vargu ar pavyks sutikti artimą simbiozę tarp augalų. įvairių tipųžalieji augalai, nes pagrindiniai gyvenimo poreikiai jiems yra vienodi. Lygiai taip pat vargu ar galima rasti simbiotinį ryšį tarp atskirų grybų. Tačiau yra visiškai teisinga manyti, kad grybų ir žaliųjų augalų simbiozės gali atsirasti, nes grybai turi tuos pačius poreikius kaip ir gyvūnai: jiems reikia paruoštų baltymų, azotinio maisto, sugeria deguonį ir išskiria anglies dioksidą. Jų gyvybinė veikla pasirodo visiškai priešinga žaliųjų augalų gyvybinei veiklai, ir tai leidžia jiems abiem įeiti į glaudžią simbiozę.
Apsvarstykite svarbiausios formosžalių augalų simbiozė su grybais.
Jau seniai pastebėta, kad daugelio žaliųjų augalų šaknys yra pinamos grybų siūlais – hifais, kurie su jais glaudžiai liečiasi ir kartais pina jų galus. Ši grybiena vadinama mikorize ir ją išsamiai ištyrė botanikai. Paaiškėjo, kad jis ant augalų šaknų randamas dažnai, bet ne visada ir ne visų rūšių, o kartais priklauso apatiniai grybai, o kitais atvejais - net kepuraitės, kartais supina šaknis iš išorės, kartais įsiskverbia į jų vidų.
Nėra jokių abejonių, kad mikorizė vaidina labai svarbus vaidmuo augalų mityboje, nes eksperimentuose jauni augalai, užauginti dirvožemyje, visiškai neturinčiame grybelinių siūlų, paprastai žūdavo. Grybeliniai siūlai, prasiskverbę į šaknų ląsteles, yra tiesiogiai virškinami ir išsiurbiami pastarųjų. Kai kurių augalų šaknyse susidaro ypatingi pabrinkimai, kuriuose yra grybelinių siūlų, o ryšys yra ypač glaudus ir svarbus, nes šie grybai turi savybę išskirti iš oro azotą ir paversti jį junginiais, kuriuos gali pasisavinti žalieji augalai.
Tačiau mityba azotinėmis medžiagomis vyksta dar geriau, kai žali augalai simbiozė su dirvoje gyvenančiomis bakterijomis.
Sudėtingiausios ir intymiausios simbiozės tarp dviejų kategorijų nevienalyčių augalų pavyzdys yra dumblių ir grybų sugyvenimas, dėl kurio atsiranda augalų organizmai, kuriuos vadiname kerpėmis. Šios žalsvos, gelsvos ar pilkos ataugos, besiformuojančios ant akmenų, medžių žievės ir senų pastatų, iki 1867 metų buvo laikomos savarankiška augalų klase ir niekam nekilo mintis suabejoti, kad kiekviena kerpė yra vientisas ir vienalytis organizmas. Didelis mokslinis nuopelnas rusų botaniko akad. A. S. Famintsynas ir jo mokinys Baranetskis išsiaiškino, kad iš tikrųjų kerpės susideda iš dviejų glaudžiai susijusių, bet iš esmės skirtingų augalų organizmų: grybo, formuojančio šakotus siūlus (hifus), ir žaliųjų vienaląsčių dumblių (gonidijų), kuriuos šie siūlai pina. Eksperimentai parodė, kad nuo kerpių galima išskirti žaliuosius dumblius, kurie gali gyventi ir daugintis patys. Vėliau netgi buvo galima dirbtinai derinti dumblius su grybeliu ir. sukurti kerpės.
Apibendrinant viską, kas pasakyta apie simbiozę, galime padaryti tokias išvadas. Simbiozė yra gana plačiai paplitęs reiškinys gamtoje, tačiau būdingas daugiausia žemų vystymosi stadijų sutvėrimams - ji gana reta tarp stuburinių, o tarp pastarųjų ji pastebima tik žuvims. Vienas iš dviejų kompanionų paprastai yra žemesnis ir daug mažesnio dydžio. Tuo pat metu galima atskirti individualią simbiozę, kuri vyksta tarp dviejų individų (krabas atsiskyrėlis ir anemonas), ir grupinę simbiozę – vieno individo sujungimą su daugybe kitų (anemone ir zooksantelės, kandžių augalų ir mazgelių bakterijos); galiausiai galima socialinė simbiozė, kai vienas individas yra visos bendruomenės sugyventinis, kaip matome mirmekofilų ir termitofilų sugyvenime.
Simbiozės atsiradimas grindžiamas nevienalyčių organizmų susidūrimų dažniu – kuo dažniau pastarieji įvyksta, tuo labiau įmanomas bendras gyvenimas viena ar kita forma. Tuo pačiu metu simbiozei formuotis būtinas interesų konfliktas – neįsivaizduojamas dviejų rūšių jūros anemonų ar dviejų žalių augalų gyvenimas. Kita vertus, jei abu bendro gyvenimo dalyviai kelia diametraliai priešingus reikalavimus, galimas tokio artimo komplekso susidarymas, kuris sukuria vieno organizmo įspūdį, kuris, be to, turi tam tikrų pranašumų kovoje už būvį.
Kaip matėme, simbiozė pasiekia skirtingą išsamumo ir sudėtingumo laipsnį, todėl galima išskirti šiuos jos vystymosi etapus:
1) paprastas erdvinis suartėjimas, susijęs su vieno iš sugyventinių gyvenamosios vietos ir apsaugos gavimu – tai sinoikijos, epoikijos ir endoikijos atvejai;
2) sugyventinio dalyvavimas, be to, gaunant maistą - komensalizmo, draugystės atvejai (pavyzdžiui, lipni žuvis ar jauni skumbrės ir medūzos);
3) maisto sugyventinio gavimas, apsauga ir judėjimas – jūros anemonų ir krabų atsiskyrėlių sugyvenimas;
4) glaudus tarpusavio ryšys ir priklausomybė visos medžiagų apykaitos, apsaugos ir judėjimo prasme – tarpląstelinės ir intersticinės simbiozės atvejai;
5) visiškas susiliejimas į vieną individualumą, kaip ir kerpėse.
Iš viso to, kas pasakyta, visiškai aišku, kad dviejų vienas kitą papildančių organizmų sugyvenimas yra vertingas ginklas kovoje už būvį. Tai suteikia nemažai privalumų ir galimybių, kurios nėra būdingos kiekvienam atskirai; Prisijungęs kiekvienas dalyvis gauna tam tikrą naudą: jis arba geriau apsaugotas, arba gauna maisto, kurio kitaip negalėtų gauti, arba įgyja galimybę judėti kažkieno sąskaita, neeikvodamas savo jėgų. Tiesą sakant, atsiskyrėlis krabas, pasodinęs anemoną ant kiauto, kurį užima, nors ir padidina savo naštos svorį, praranda tam tikrą gauto maisto kiekį, tačiau tai kompensuoja galinga apsauga, kurį jam pristato degantys anemonų čiuptuvai, jis gauna didelių pranašumų prieš kitus atsiskyrėlius, kurie neturi anemonų. Lygiai taip pat trumpasparniai vabalai, dažniausiai vedantys grobuonišką, daug energijos ir jėgų reikalaujantį ir ne visada palankių rezultatų duodantį gyvenimo būdą, patekę į skruzdėlyną ir išsiugdę keletą paprastų instinktų, pavyzdžiui, skruzdžių bakstelėjimą antenomis, neįgyja. tik patikima pastogė ir apsauga, bet ir nemokamas maistas, nevertas jokių pastangų. Akivaizdu, kad tokie vabalai įgauna didelių pranašumų prieš laisvai gyvenančius vabalus.
Taigi bendro gyvenimo reiškiniai, mūsų požiūriu, liudijantys, tarsi sugyventinių sandraugos atsiradimą, iš tikrųjų tarnauja tam pačiam pagrindiniam gyvenimo principui – siekiui įgyti persvarą kovojant už egzistavimą, apginti savo individualumą ir aprūpinti savo palikuonis. Būtent simbiozės nauda kovoje už būvį lemia jos laipsnišką vystymąsi, tobulėjimą ir tampa vienu iš svarbius veiksnius evoliucija.
Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.
Simbiozė – žmogus ir bakterijos:Žmogaus kūnas taip pat yra įtrauktas į tai tarpusavyje sujungta sistema. Tai įrodo, kaip daug naudingų bakterijų tyliai ir nepastebimai veikia žmogaus virškinamajame trakte. Šios bakterijos padeda virškinimui būtini vitaminai ir atspindi priešo atakas. O žmogus suteikia jiems pastogę ir maistą.
Simbiozė – gyvūnai, grybai, bakterijos: Gyvūnų pasaulyje tokios bendrijos taip pat nėra retos. Pavyzdžiui, atrajotojų: karvių, avių ir elnių daugiakameriame skrandyje yra įvairios bakterijos, grybai ir pirmuonys. Šie mikroorganizmai skaido skaidulas augaliniai pluoštai kad jie virstų maistinėmis medžiagomis. Bakterijos dalyvauja virškinime ir kai kuriuose ląsteliena mintantiems vabzdžiams, tai vabalai, tarakonai, sidabražuvės, termitai ir vapsvos.
Simbiozės pavyzdys yra bakterijos dirvožemyje: Dirvožemis taip pat pilnas gyvų organizmų. 1 kg sveiko dirvožemio gali gyventi bakterijos (daugiau nei 500 mlrd.), grybai (daugiau nei 1 mlrd.) ir daugialąsčiai organizmai – nuo vabzdžių iki kirminų (iki 500 mln.). Daugelis organizmų dalyvauja perdirbant organines medžiagas: gyvūnų ekskrementus, nukritusius lapus ir kt. Išsiskiriantis azotas reikalingas augalams, o jų paversta anglies dvideginiu – fotosintezei.
Augalų simbiozė:Žirniai, sojos pupelės, liucerna ir dobilai gyvena glaudžiai bendradarbiaujant su bakterijomis ir leidžia joms „užkrėsti“ šaknų sistemą. Ant ankštinių augalų šaknų bakterijos suformuoja mazgelius (bakteroidus), kur nusėda. Šių bakterioidų užduotis – azotą paversti junginiais, kad ankštiniai augalai galėtų juos pasisavinti. O ankštinių augalų bakterijos gauna joms reikalingą mitybą.
Visų medžių, krūmų ir žolių gyvavimui būtini grybai ar pelėsiai. Tokia sąveika po žeme padeda augalams pasisavinti drėgmę ir mineralus: fosforą, geležį, kalį ir kt. O grybai minta angliavandeniais iš augalų, nes negali pasigaminti maisto dėl chlorofilo trūkumo.
Orchidėja labiau priklauso nuo grybų. Norėdami išauginti labai mažas orchidėjų sėklas laukinė gamta galėtų sudygti, reikalinga grybų pagalba. Suaugusiems orchidėjų augalams, šaknų sistema, kurią palaiko ir grybai – jie sudaro galingą mitybos sistemą. Savo ruožtu grybai iš orchidėjos gauna vitaminų ir azoto junginių. Tačiau orchidėja kontroliuoja grybų augimą: kai tik jie užauga ir peržengia šaknį iki stiebo, natūralių fungicidų pagalba stabdo jų augimą.
Vabzdžių ir augalų simbiozė: Kitas simbiozės pavyzdys: bitės ir gėlės. Bitė renka nektarą ir žiedadulkes, o gėlei daugintis reikia kitų gėlių žiedadulkių. Po apdulkinimo gėlėje nėra maisto vabzdžiams. Kaip jie apie tai sužinos? Gėlės praranda kvapą, nukrinta žiedlapiai arba pasikeičia spalva. O vabzdžiai skrenda į kitą vietą, kur jiems dar yra maisto.
Skruzdėlių, augalų, vabzdžių sandrauga. Kai kurioms skruzdėlėms augalai suteikia pastogę ir maistą. Už tai skruzdėlės apdulkina ir paskleidžia savo sėklas, aprūpina jas maistinėmis medžiagomis, saugo augalus nuo žolėdžių žinduolių ir kitų vabzdžių. Akacijos spygliuose gyvenančios skruzdėlės gelbsti ją nuo žalingų vijoklinių augalų, kurios savo kelyje „patruliuoja“ teritorijoje jas naikina, o akacija vaišina saldžiomis sultimis.
Kitų rūšių skruzdėlės turi savo „galvijų fermas“ amarams auginti. Amarai išskiria saldžią rasą, kai skruzdėlės lengvai jas kutena savo antenomis. Skruzdėlės gano amarus, melžia juos maistui ir saugo. Naktimis skruzdėlės amarus varo į lizdą dėl saugumo, o ryte išneša ganytis jaunų sultingų lapų. Viename skruzdėlyne gali būti daug tūkstančių amarų „gyvulių“.
Skruzdėlės taip pat gali auginti kai kurių rūšių drugelius, kai jie yra vikšro stadijoje. Myrmica skruzdžių ir mėlynių drugelių simbiozės pavyzdys. Įsipareigokite savo gyvenimo ciklas be šių skruzdžių drugelis negali. Būdamas vikšro stadijos skruzdėlių būste, drugelis maitina jas saldžia išskyromis. O pavirtęs į drugelį, ji tiesiog sveika ir sveika išskrenda iš skruzdėlyno.
Paukščių ir gyvūnų simbiozės pavyzdžiai:
Ilgaausė pelėda su jaunikliais į savo lizdą atsineša siaurakanę gyvatę. Bet gyvatė jauniklių neliečia, ji atlieka gyvo dulkių siurblio vaidmenį – jos maistas lizde yra skruzdėlės, musės, kiti vabzdžiai ir jų lervos. Pas tokį kaimyną gyvenantys jaunikliai greičiau užauga ir yra atkaklesni.
O paukštis, vadinamas senegaliečiu Avdotka, draugauja ne su gyvate, o su Nilo krokodilu. Ir nors krokodilai medžioja paukščius, Avdotka lizdą susikuria prie jo mūro ir krokodilas jo neliečia, o naudoja šį paukštį kaip sargybinį. Kilus pavojui jų lizdams, Avdotka iškart duoda ženklą, o krokodilas tuoj skuba ginti savo būsto.
Jūrų žuvų karalystėje taip pat veikia „švaros tarnybos“, kuriose dirba švaresnės krevetės ir įvairiaspalvės gobės. Jie išlaisvina žuvis nuo išorinių bakterijų ir grybų, pašalina pažeistus ir ligotus audinius, taip pat prilipusius vėžiagyvius. didelė žuvis kartais tokių valytojų tarnauja visa brigada.
Grybelio ir dumblių simbiozė. Ant medžių kamienų ar akmenų, ant gyvų vabzdžių nugarų galite pamatyti pilkų ar Žalia spalva vadinamos kerpėmis. O jų yra apie 20 tūkst. Kas yra kerpė? Nėra vienas organizmas, kaip gali atrodyti, tai abipusiai naudinga grybų ir dumblių bendruomenė.
Kas juos vienija? Kadangi grybai negamina savo maisto, jie supainioja dumblius savo mikroskopiniais siūlais ir sugeria cukrų, kurį gamina fotosintezės metu. O dumbliai iš grybų gauna reikiamos drėgmės, taip pat apsaugos nuo kaitrios saulės.
Dumblių ir polipų simbiozė. Koraliniai rifai – dumblių ir polipų simbiozės stebuklas. Dumbliai visiškai padengia polipus, todėl jie tampa ypač spalvingi. Dumbliai dažnai sveria 3 kartus daugiau nei polipai. Todėl koralus galima priskirti greičiau flora nei gyvūnui. Fotosintezės metu susidaro dumbliai organinės medžiagos, iš kurių 98 % jie atiduoda polipams, kurie jais minta ir formuoja rifą kalkingas skeletas.
Dumbliams ši simbiozė turi dvigubą naudą. Pirma, polipų atliekos: anglies dioksidas, azoto junginiai ir fosfatai yra jų maistas. Antra, juos saugo stiprus kalkinis skeletas. Nes dumbliams reikia saulės šviesa, koraliniai rifai auga skaidriuose ir saulės apšviestuose vandenyse.
Taigi supratome, kad abipusiškumas, viena pagrindinių simbiozės rūšių, yra plačiai paplitusi abipusiai naudingo bendro gyvenimo forma, kai kiekvieno iš jų egzistavimas priklauso nuo privalomo partnerio buvimo. Nors kiekvienas iš partnerių elgiasi savanaudiškai, santykiai jiems tampa naudingi, jei gaunama nauda yra didesnė už išlaidas, reikalingas šiems santykiams palaikyti.
Žemėje gyvena milijonai rūšių gyvų būtybių ir visos jos turi tam tikrą ryšį viena su kita. Kai kurios gyvūnų rūšys valgo kitas ir pačios yra maistas stipresniems faunos atstovams. Tačiau yra ir kitas santykis – simbiozė, kurios pavyzdžių galima rasti visur. Išvertus iš graikų kalbos, šis terminas reiškia „gyventi kartu“. Keista, bet kai kurie augalai taip pat yra linkę į tokį „bendradarbiavimą“.
Viena iš simbiozės rūšių yra abipusiškumas, reiškiantis „abipusiškumą“. Tokio tipo bendrame gyvenime abu dalyviai vienas kitam yra gyvybiškai svarbūs.
Simbiozė, pavyzdžiai
Pradėkime nuo savęs – žmonių. Atrodytų, bakterijos yra žmogaus priešai, tačiau be kai kurių jų rūšių negalime normaliai gyventi ir egzistuoti. Mūsų žarnyne gyvena bifidobakterijos ir laktobacilos, kurios išstumia patogenų ateina iš išorės. Ir jie minta turiniu Virškinimo traktas, ir taip pasiekiamas abipusis bendradarbiavimas.
Sinegalietė Avdotka (paukštis) sugebėjo užmegzti draugystę su krokodilu! Ji sukrauna lizdą ir deda kiaušinius šalia aligatorių kiaušinių vietos. Kilus pavojui, paukštis savo šauksmu pašaukia milžiną, o šis tuoj pat puola saugoti savo mūro ir Avdotkos lizdo.
Taip pat yra augalų simbiozė, kurių pavyzdžiai yra grybai su medžiais, taip pat vabzdžiai su žydinčiais augalais. Baravykai, baravykai maistines medžiagas gauna iš medžių, mainais atiduodami mineralines medžiagas ir vandenį. O paukščiai, mintantys žiedų nektaru, ant snapo nešioja žiedadulkes ir taip padeda augalams daugintis.
Mutualizmas, pavyzdžiai
Termitai turi žvynelinius pirmuonius, kurie skaidulas virškina žarnyne į cukrų. Termitai neturi šiai funkcijai reikalingų fermentų, o be partnerių gali mirti iš bado. O žvyneliai žarnyne gyvena ir dauginasi sau palankiomis sąlygomis.
Nuostabi egzistencijos forma yra simbiozė, kurios pavyzdžius galima pamatyti atidžiai pažvelgus į mus supantį pasaulį. Ir pradėti galite nuo savęs.
Simbiozė arba abipusiai naudingas dviejų ar daugiau organizmų sugyvenimas buvo žinomas ilgą laiką. Tačiau tai nepaneigia fakto, kad daugelis šio reiškinio niuansų dar nebuvo ištirti arba buvo menkai ištirti.
Pirmą kartą tai nuostabu gamtos reiškinys atrado šveicarų mokslininkas Švendeneris 1877 m. Tuo metu jis kaip tik tyrinėjo kerpes. Didžiausiam jo nuostabai paaiškėjo, kad šie organizmai yra sudėtiniai, sudaryti iš grybų ir vienaląsčių paprastų dumblių kolonijų. Sąvoka „simbiozė“ mokslinėje literatūroje atsirado kiek vėliau. Tiksliau, jį 1879 metais pasiūlė de Paris.
Žmonės gana greitai suprato pačią koncepciją, tačiau trofizmo klausimas išliko. Ką apskritai valgo kai kurių tipų simbiotiniai organizmai? Tų pačių kerpių atveju buvo aišku, kad dumbliai gyvena fotosintezės būdu, bet iš kur grybo komponentas gauna maistinių medžiagų? Jei taip pat nežinote atsakymo į šį klausimą, siūlome perskaityti mūsų straipsnį.
Bendra informacija
Šiuolaikiniai mokslininkai išsiaiškino, kad simbiontai yra organizmai, kurie minta (dažniausiai) tuo, kas sunaudoja dominuojantį organizmą. Tačiau tai labai grubus ir ne per daug teisingas apibrėžimas, todėl keletą įdomiausių atvejų reikėtų aprašyti plačiau.
Tikriausiai galite patys sugalvoti keletą pavyzdžių. Taigi, naudingų bakterijųžmogui dideli kiekiai randami acidofiliniuose jogurtuose. Žmonės šiems pirmuoniams suteikia nuostabią buveinę, o bakterijos užtikrina, kad mūsų virškinimo traktas veiktų nepriekaištingai.
Beje, tuo pasinaudojo liūdnai pagarsėjęs Kutušovas. Simbiontai, kuriuos jis parduoda kultūrose, žymiai pagerina virškinimo trakto veiklą net vyresnio amžiaus žmonėms, kurie dažnai turi didelių problemų.
Dumbliai kaip pagrindiniai simbiontai
Biologai jau seniai išsiaiškino, kad nė viena simbiotinė organizmų pora negali išsiversti be dumblių dalyvavimo. Ir mes kalbame ne tik apie vandenį, bet ir apie grynai sausumos organizmus. Jie sugeba užmegzti abipusiai naudingus santykius tiek tarpusavyje, tiek su bakterijomis, grybais.Turėtumėte žinoti, kad simbiozei galinčių dumblių sąrašas yra gana ribotas.
Taigi daugiausiai nuo penkių iki septynių genčių atstovai gali užmegzti abipusiai naudingus ryšius su grybais, ir istoriškai paaiškėjo, kad tarp simbiontų yra šie: Nostoc, Gloeocapsa, Scytonema ir Stigonema.
Apie dumblius ir tinginius
Daugelis žmonių žino, kad tolimose Amazonės džiunglėse gyvena pats nuostabiausias gyvūnas visais atžvilgiais. Jis išgarsėjo lėtumu ir neskubumu. Žinoma, mes kalbame apie tinginius. Tačiau ne visi žino, kad šių gyvūnų spalva (nešvariai žalia, ruda) atsiranda ne dėl natūralios kailio pigmentacijos, o dėl simbiotinių dumblių.
Jie gyvena tiesiai tinginių kailyje ir minta normalia fotosinteze. Jų dėka tinginys įgauna puikią kamufliažinę spalvą. Tiesą sakant, mokslininkams nepavyko padaryti vieningos išvados, ką toks sambūvis suteikia patiems dumbliams. Šiuo atveju simbiontai yra organizmai, kurie minta medžiagomis, kurias patys gamina
Neįprastos dumblių ir kitų organizmų santykių formos
Kerpės ir tinginiai yra ilgalaikio stabilaus dviejų gyvybės formų santykių pavyzdys. Tačiau simbiontai-bakterijos ir dumbliai ne visada sudaro tokias stiprias ir ilgalaikes sąjungas su kitais organizmais. Taigi, jie dažnai tiesiog nusėda paviršiuje.Žinoma, šiuo atveju nekalbama apie visavertę simbiozę. Šis reiškinys vadinamas epifitizacija. Mažiausia paprasčiausių dumblių plėvelė dažnai dengia ne tik moliuskų kiautus, bet ir kai kurių vandens paukščių bei jūros gyvūnų kūno paviršių. Taigi epifitiniai dumbliai dideliais kiekiais nusėda net ant milžiniškų banginių.
Mokslininkai vis dar negali susitarti, kokiu požiūriu reikėtų svarstyti epifito ir daugialąsčio organizmo ryšį. Kai kurie žmonės taip galvoja šis reiškinys geriau laikyti primityvią, pirminę simbiotinių santykių versiją.
Tiesą sakant, sunku sutikti su šiuo požiūriu. Epifitai tikrai nedaro tiesioginės žalos organizmams, kurių paviršiuje jie apsigyvena, tik iš jų nėra jokios naudos (bet kokiu atveju matomos).
Epifitų žala
Bet! Epifitizmo reiškinys ištirtas labai, labai menkai. Gali būti, kad šie santykiai iš tikrųjų naudingi ne tik dumbliams, bet ir daugialąsčiai organizmai. Mįslė vis dar laukia savo tyrinėtojo. O ką valgo simbiontai, jei gyvena aukštesnio gyvūno ar augalo ląstelės viduje?
Tarpląsteliniai simbiontai
Ne taip retai simbiontai gali gyventi savo „šeimininko“ ląstelėse. Jei kalbame apie tuos pačius dumblius, jie vadinami endofitais. Jie sudaro endosimbiozes, kurios jau yra daug sudėtingesnės nei aukščiau aprašyti reiškiniai. Tokiu atveju tarp partnerių jau užsimezga glaudūs, tvirti ir ilgalaikiai ryšiai. Pagrindinis jų skirtumas yra tas, kad tokie pirmuonių simbiontai aptinkami tik atlikus pakankamai išsamius ir sudėtingus citologinius tyrimus.
Svarbu! Mokslininkai jau seniai įrodė, kad svarbiausia ląstelių organelės– mitochondrijos gyvūnuose ir chloroplastai augaluose – susidarė neatmenamų laikų būtent dėl simbiotinių santykių. Kadaise jie buvo nepriklausomi organizmai.
Tam tikru momentu šie tarpląsteliniai simbiontai perėjo į visiškai „sėdimą“ egzistavimą gyvos ląstelės viduje, o vėliau tapo visiškai nuo jos priklausomi, perleisdami savo genomo kontrolę į jos branduolį (iš dalies). Taigi galime drąsiai teigti, kad dabar viskas yra žinomos formos gyvenimai, kurie siekia abipusiai naudingo egzistavimo, turi visas galimybes vieną dieną tapti viena su tais organizmais, su kuriais dabar palaiko partnerystę.
Kaip simbiontai patenka į ląstelės vidų?
Kaip mikroorganizmai atsiduria aukštesniųjų gyvūnų ir augalų ląstelėse? Kai kurios rūšys turi specialiai tam sukurtus mechanizmus. Ir dažnai jie būna ne pačiame simbionte, o „priimančiojoje partijoje“. Yra toks mažas vandens papartis – Azolla (Azolla). Apatinėje jo lapų ertmėje yra siauri praėjimai, vedantys į urvus, kurie specializuojasi gleivių išskyrime. Būtent į šias ertmes patenka melsvai žalieji anabaenos (Anahaena azollae) dumbliai, kurie kartu su vandens tėkme įplaukia į urvus.
Papartis auga, kanalai apauga, dumbliai lieka visiškai izoliuoti. Mokslininkai jau seniai bandė sukurti kitų rūšių kolonijas Azolla pagrindu, tačiau jiems nepasisekė. Galima tvirtai teigti, kad simbiozinis ryšys įmanomas tik visiškai sutapus keliems parametrams. Be to, tokia sąjunga išsiskiria ryškiu rūšies specifiškumu.
Taigi simbiontai – tai organizmai, kurie maitinasi dėl savo rūšiai būdingų procesų (azotą fiksuojantys mikroorganizmai), dalijasi vertingomis medžiagomis su partneriu, tačiau tuo pačiu jiems reikia tam tikrų sąlygų, kurias gali suteikti tik jis.
Kokia tokio sambūvio nauda?
Atkreipkite dėmesį, kad Azolla ertmėse yra daug azoto junginių. kurie patenka į paparčio kūną, ne tik aktyviai juos pasisavina, bet ir visiškai praranda galimybę savarankiškai fiksuoti atmosferos azotą. Simbiotiniai organizmai juda atgal, aprūpindami papartį deguonimi ir kai kuriomis organinėmis medžiagomis.
Pažymėtina, kad šie simbiontai praktiškai nepasikeičia vidinė organizacija. Tačiau tai ne visais tarpląstelinės simbiozės atvejais. Dažniausiai tie dumbliai, kurie bendradarbiauja su kitais organizmais, yra visiškai sumažėję ląstelių sienelės. Pavyzdžiui, tai atsitinka melsvadumbliams, kurie sudaro simbiotinį ryšį su tam tikromis rūšimis.
Termitai ir viduląsteliniai simbiontai
Palyginti ilgam laikui visi mokslininkai buvo pasimetę galvodami apie termitų virškinimo procesus. Kaip šitas rūšių Ar galite klestėti vien medžiu? Vis dėlto palyginti neseniai buvo išsiaiškinta, kad už tiesioginį medienos masės perdirbimą atsakingi patys mažiausi simbiontai-bakterijos, kurios yra pirmuonių, gyvenančių pačių termitų žarnyne, simbiontai. Tokia yra sudėtinga, bet labai efektyvi schema.
Tačiau mokslininkai vis tiek nesuprato, iš kur vabzdžiai gauna pakankamai energijos: juk celiuliozė bet kuriuo atveju nėra itin maistinga. Be to, jiems reikia puiki suma azoto. Suvirškintoje medžių medienoje tokio tūrio tiesiog nėra. Neseniai Japonijos mokslininkai pasiekė fenomenalų rezultatą, kurį gavo atidžiai ištyrę termitų virškinimo trakte gyvenančių žvynelių simbiontų genomą.
Kas buvo jų genome?
Yra daug įdomių dalykų. Visų pirma, mokslininkams pavyko aptikti ne tik tuos genus, kurie yra atsakingi už celiuliozės skaidymo fermento gamybą, bet ir tuos, kurie yra atsakingi už azoto fiksavimą. Pastarasis atstovauja sudėtingiausias procesas jungiantis atmosferos azotą, susidarant toms formoms, kurias gali pasisavinti augalų ar gyvūnų organizmas. Tai nepaprastai svarbu, nes tokiu būdu gautą azotą termitai ir jų žiuželinai naudoja baltymų sintezei.
Paprasčiau tariant, nagrinėjamu atveju simbiontai yra organizmai, kurie minta termitų vartojama mediena. Žvynelinių simbiontų simbiontai) yra atsakingi už azoto fiksavimą, be kurio negali gyventi nei pats termitas, nei jo „svečiai“.
Ankštiniai augalai ir simbiontai
Kadangi prisiminėme azotą fiksuojančias bakterijas, negalime nepaminėti ankštinių augalų. Jie, kaip prisimins kiekvienas, kuris studijavo botaniką, yra stulbinančiai skirtingi didelis kiekis augaliniai baltymai. Ši aplinkybė mokslininkus taip pat ilgą laiką nepaprastai stebino. Pupelės sugebėjo suformuoti pakankamą baltymų kiekį net tomis sąlygomis, kai dirvoje praktiškai nebuvo azoto!
Paaiškėjo, kad jo tiekimą aprūpino simbiontiniai organizmai. Taip, taip, visos tai buvo tos pačios azotą fiksuojančios bakterijos, patogiai gyvenusios mazgeliuose ant visų ankštinių augalų šaknų. Jie išgauna brangų azotą iš oro, paverčiant jį gerai virškinama forma.
Komercinis simbiontų naudojimas
Nenuostabu, kad medikai nuo seno augina žmogui naudingas bakterijas. Iš pradžių tai vyko jogurtų ir kitų pieno produktų gamyboje, tačiau šiandien tyrimai pasiekė visiškai naują lygį.
Kutušovo simbiontai šiandien ypač išgarsėjo. Kas tai yra? Šiuo metu su šiuo prekės ženklu parduodamos rauginto pieno organizmų kultūros, gerinančios virškinimo procesus.
Visi Kutušovo simbiontai (tiksliau, jų kultūros) yra pagrįsti tik senovės mongolų receptais iš fermentuotų pieno produktų. Taigi jie tikrai gali pagerinti jūsų bendrą savijautą ir net išvaizdą.
Sukūrė jų mokslininkas Kutushovas. Simbiontai kultūrose yra kruopščiai atrenkami, jie aprūpina žmogaus organizmą vertingomis aminorūgštimis ir mikroelementais. Dėl to pasiekiamas teigiamas poveikis.