Симбіоз та його форми

Симбіоз та його форми

Що таке симбіоз ?Симбіо́з — взаємодія й співіснування різних біологічних видів в екосистемі. У природі зустрічається широкий спектр прикладів взаємовигідного симбіозу. Від шлункових і кишкових бактерій, без яких було б неможливе травлення, до рослин (часто орхідеї), чий пилок може поширювати лише один, певний вид комах. Такі відносини завжди успішні, коли вони збільшують шанси обох партнерів на виживання. Здійснювані в ході симбіозу дії або вироблювані речовини є для партнерів істотними і незамінними. У взагальненому розумінні такий симбіоз — проміжна ланка між взаємодією і злиттям.2

Мутуалізм - співіснування різних видів, за якого вони отримують взаємну користь і в природі не існують один без одного, тобто їхній взаємозв’язок є облігатним. Паразитизм - форма симбіозу організмів різних видів, з яких один (паразит) використовує іншого (хазяїна) як середовище мешкання та джерело живлення, покладаючи на нього (частково або повністю) регуляцію відносин з навколишнім середовищем. Для того, щоб використовувати хазяїна, паразитові не потрібно його вбивати (іноді хазяїн гине, але це не є необхідною умовою його використання). Хижацтво - форма симбіозу видів, за якої організми одного виду (хижаки) живляться організмами іншого виду (жертвою), вступаючи в безпосередній контакт. Коменсалізм – форма симбіозу, за якої організми одного виду (коменсали) отримують користь від організмів іншого виду, не зашкодивши йому, але й не приносячи користі. Аменсалізм – форму взаємозв’язків між організмами різних видів, за якої один вид пригнічує життєдіяльність іншого, але при цьому не зазнає впливу у відповідь. Наприклад, світлолюбні трав’янисті види, що ростуть під деревами, зазнають пригнічення в результаті затінення, натомість для самого дерева сусідство може бути нейтральним.3 У ширшому науковому розумінні симбіоз є будь-якою формою взаємодії між організмами різних видів, зокрема:

Приклади симбіозів. Запилення квіткових рослин комахами, в ході якого комахи харчуються нектаром. Транспортування насіння рослин тваринами, які поїдають плоди і виділяють неперетравлене насіння разом з послідом у іншому місці. Лишайник складається з гриба й водорості. Водорость в результаті фотосинтезу проводить органічні речовини (вуглеводи), що використовуються грибом, а той поставляє воду і мінеральні речовини. Деякі мурашки захищають («пасуть») попелицю і замість цього одержують від неї виділення, що містять цукор. Багато грибів одержують від дерева живильні речовини і забезпечує його мінеральними речовинами (мікориза). Біологи виявили взаємовигідне співробітництво між мурахами Camponotus schmitzi, що мешкають на Борнео, і комахоїдними рослинами непентесами (Nepenthes bicalcarata)[1]. Це перший відомий випадок мутуалізму між комахами і комахоїдними рослинами.4

Симбіоз і еволюція. У земній біосфері, в якій найбільші шанси на виживання має в своєму розпорядженні найбільш пристосований, загальна користь симбіозних відносин має велике значення для розуміння еволюції. Здатність використовувати допомогу інших видів і їхніх здібностей може принести швидку і значну вигоду. На початку ця допомога використовується односторонньо у формі паразитизму, але в ході часу завдяки обопільному пристосуванню ці відносини можуть стати взаємно корисними і навіть необхідними. У природі спостерігаються всі перехідні ступені між радикальним паразитизмом і фактичним злиттям організмів. Теорія ендосимбіогенезу описує виникнення в процесі еволюції «складних» ядерних кліток еукаріот шляхом формування симбіозу простіших форм: випадкового захоплення крупною хижою кліткою дрібніших прокаріот, що згодом продовжили існування усередині крупної клітки, але що втратили частину своєї самостійності і що дали початок мітохондріям і хлоропластам..5

Швидкість встановлення симбіозу. Вважається, що мутуалізм (взаємовигідний симбіоз) двох видів живих істот має формуватися поступово, в результаті довгої коеволюції. Однак експерименти американських біологів показали, що багато видів грибів і одноклітинних водоростей можуть утворювати мутуалістичні системи практично миттєво, без попереднього періоду взаємної адаптації і без будь-яких генетичних модифікацій. Для цього гриб і водорость повинні опинитися в середовищі, де вони будуть один для одного єдиними джерелами необхідних речовин, таких як вуглекислий газ і амоній. Дослідження підтвердило принцип екологічної відповідності, згідно з яким не всі існуючі в природі мутуалістичні системи слід трактувати як результат тривалої попередньої коеволюції

Німецький ботанік і мікробіолог, один із засновників мікології. Учений дослідив життєві цикли багатьох видів грибів, відкрив запліднення у грибів, створив першу філогенетичну класифікацію грибів. Увів У науку в 1879 р. поняття «симбіоз» і «мутуалізм» (на прикладі лишайників). А. де Барі вказував, що «серед багатьох чинників взаємовпливи організмів різних видів мають особливе значення». 7 Генріх Антон де Барі 1831–1888

У чому суть сучасних наукових уявлень про симбіоз?Згідно з усталеними уявленнями під симбіозом (від грец. симбіозис - співжиття) розуміють явище закономірного співжиття організмів різних систематичних груп. У сучасній екології поняття симбіозу поглиблюється й розширюється. Симбіотичними можуть бути відносини неклітинних форм життя з клітинними організмами, неспоріднених клітин у межах організму, між організмами одного виду, між організмами різних видів у межах екосистеми тощо. Симбіотичні взаємність і кооперація настільки поширені в живій природі, що розглядаються як один із законів життя. Через те в екології симбіоз вивчають не лише в екологічному аспекті, а й у біохімічному, популяційному, еволюційному та ін.8