Συμβίωση (βιολογία)

Ορισμός

Ο ορισμός της συμβίωσης είναι αμφιλεγόμενος. Ορισμένοι πιστεύουν ότι η συμβίωση πρέπει να αναφέρεται μόνο σε επίμονες αμοιβαίες σχέσεις, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι πρέπει να εφαρμόζεται σε όλα τα είδη μακροχρόνιων βιολογικών αλληλεπιδράσεων.

Μετά από 130 χρόνια διαμάχης, τα σημερινά εγχειρίδια βιολογίας και οικολογίας χρησιμοποιούν πλέον τον τελευταίο ορισμό "de Bary" ή έναν ακόμη ευρύτερο ορισμό (όπου συμβίωση σημαίνει όλες τις αλληλεπιδράσεις ειδών). Ο περιοριστικός ορισμός (όπου συμβίωση σημαίνει μόνο αμοιβαιότητα) δεν χρησιμοποιείται πλέον.

Ο ευρύτερος ορισμός περιλαμβάνει τον παρασιτισμό (κατά τον οποίο ο ένας οργανισμός βοηθιέται και ο άλλος οργανισμός ζημιώνεται), την αλληλοβοήθεια (κατά την οποία βοηθιούνται και οι δύο οργανισμοί), τη συμβίωση (κατά την οποία ο ένας οργανισμός βοηθιέται και ο άλλος δεν επηρεάζεται) και τον ανταγωνισμό (κατά τον οποίο ζημιώνονται και οι δύο οργανισμοί).

Οι νύμφες των φυλλορύχων προστατεύονται από ένα στρατό μυρμηγκιών Meat. Τα μυρμήγκια τρέφονται με εκκρίσεις από τις νύμφες

Τύποι συμβίωσης

Οι διάφορες μορφές συμβίωσης περιλαμβάνουν:

Τύπος 1: Οι σύντροφοι διατηρούν τα σώματά τους χωριστά

Η συμβίωση δεν ωφελεί πάντα και τους δύο εταίρους. Αυτό μπορεί να συμβεί:

• παρασιτισμός, κατά τον οποίο η ένωση έχει μειονεκτήματα για έναν από τους δύο. Το ένα μπορεί ακόμη και να καταστρέψει ή να σκοτώσει το άλλο. (+ –)
• αμοιβαιότητα, κατά την οποία η ένωση έχει πλεονεκτήματα και για τους δύο (+ +)
• συγκατοίκηση, κατά την οποία το ένα μέλος της ένωσης επωφελείται, ενώ το άλλο δεν επηρεάζεται (+ 0)
• ανταγωνισμός, κατά τον οποίο τα δύο μέλη της ένωσης μάχονται για την τροφή ή άλλες ανάγκες. (– –)

Τύπος 2: Οι σύντροφοι ζουν ως ένας οργανισμός

Αυτό το είδος συμβίωσης ονομάζεται ενδοσυμβίωση. Παραδείγματα είναι:

• Rhizobia: αζωτοδεσμευτικά βακτήρια που ζουν σε ριζικούς κόμβους σε φυτά της οικογένειας των μπιζελιών.
• Μονοκύτταρα forams που περιλαμβάνουν μονοκύτταρο φύκος στο εσωτερικό του κυττάρου. Αυτό είναι "προαιρετικό", που σημαίνει ότι μπορεί να το κάνουν ή να μην το κάνουν. Μια πιο εκτεταμένη εκδοχή είναι η ιδιοπλαστική ενδοσυσμβίωση. Εδώ, το foram καταναλώνει το φύκος, αλλά διατηρεί τους χλωροπλάστες του σε λειτουργική κατάσταση.
• Πράσινα φύκη μέσα σε θαλάσσιους πολύχαιτους σκώληκες.
• Μονοκύτταρα φύκια μέσα σε κοράλλια που χτίζουν υφάλους.
• Βακτήρια στο εσωτερικό των εντέρων των εντόμων και των σπονδυλωτών που χωνεύουν τη φυτική κυτταρίνη. Πρόκειται για "υποχρεωτικούς" συμβιωτές, που σημαίνει ότι ο ξενιστής πρέπει να τα έχει.
• Λειχήνες: μύκητας + φύκια ή βακτήρια.
• Μυκόρριζα: μυκητιακές υφές και ρίζες των δέντρων.

Είναι σχεδόν βέβαιο ότι αυτό συνέβη για να σχηματιστεί το ευκαρυωτικό κύτταρο. Αυτός είναι ο τύπος κυττάρου από τον οποίο αποτελούνται όλα τα ζώα και τα φυτά. Τα οργανίδια στο εσωτερικό του κυττάρου, όπως τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες, περιέχουν κάποιο DNA. Αυτό το DNA είναι το απομεινάρι ενός κάποτε ξεχωριστού βακτηρίου. Η θεωρία είναι ότι το ευκαρυωτικό κύτταρο εξελίχθηκε από τη σύντηξη πολλών βακτηρίων ή αρχαίων οργανισμών.

Τρεις τύποι συμβιωτικών σχέσεων: συμβιωτικές (I), παρασιτικές (II) και αμοιβαίες (III).


Clownfish στη θαλάσσια ανεμώνη του


Τα βακτήρια Rhizobia στους όζους δεσμεύουν άζωτο


Monotropa uniflora , ανθοφόρο φυτό που παρασιτεί σε ορισμένους μύκητες.


Dardanus pedunculatus Ερμιθικό καβούρι με συμβιωτικές ανεμώνες Calliactis sp. προσκολλημένες στο κέλυφός του. Οι ανεμώνες παρέχουν προστασία με τα κεντρίδια τους και παίρνουν κινητικότητα από το καβούρι.

Παραδείγματα συμβίωσης

• Ένα παράδειγμα αμοιβαίας συμβίωσης είναι η σχέση μεταξύ των ψαριών κλόουν που ζουν ανάμεσα στα πλοκάμια των τροπικών θαλάσσιων ανεμώνων. Το ψάρι κλόουν προστατεύει την ανεμώνη από άλλα ψάρια. Τα απόβλητα που αποβάλλουν τα ψάρια κλόουν παρέχουν ζωτικής σημασίας θρεπτικά συστατικά και μπορούν επίσης να ενισχύσουν τα αποθέματα οξυγόνου των ξενιστών τους τη νύχτα. Τα κεντρίσια πλοκάμια της ανεμώνης προστατεύουν το ψάρι ανεμώνη από τα αρπακτικά της. Μια ειδική βλέννα στο κλοουνόψαρο το προστατεύει από τα κεντρίσια πλοκάμια.

• Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο γόμπος, ο οποίος μερικές φορές ζει μαζί με μια γαρίδα. Η γαρίδα σκάβει και καθαρίζει ένα λαγούμι στην άμμο στο οποίο ζουν τόσο η γαρίδα όσο και ο γόμπος. Η γαρίδα είναι σχεδόν τυφλή και είναι ευάλωτη σε θηρευτές όταν βρίσκεται πάνω από το έδαφος. Όταν ένας θηρευτής πλησιάζει, ο γόμπος αγγίζει τη γαρίδα με την ουρά του ως σήμα. Όταν συμβεί αυτό, τόσο η γαρίδα όσο και ο γόμπος υποχωρούν γρήγορα στο λαγούμι.

• Ο λειχήνας είναι ένας στενός συνδυασμός ενός μύκητα με ένα φύκος. Το φύκος ζει μέσα στο μύκητα, ο οποίος πρέπει να έχει το φύκος για να επιβιώσει. Η άλγη, από την άλλη πλευρά, μπορεί να επιβιώσει μόνη της. Το αποτέλεσμα της ένωσης είναι ένας επίπεδος, χρωματιστός λειχήνας που αναπτύσσεται σε βράχους και άλλες επιφάνειες στο ύπαιθρο.

• Τα φυτοφάγα ζώα φιλοξενούν βακτήρια του εντέρου που τα βοηθούν να χωνέψουν το φυτικό υλικό. Τα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών αποτελούνται από κυτταρίνη και σχεδόν κανένα ζώο δεν έχει αναπτύξει ένζυμο για την πέψη αυτού του υλικού. Ως εκ τούτου, τουλάχιστον για τα φυτοφάγα ζώα που τρώνε φύλλα, τα βακτήρια είναι απαραίτητα.

• Ορισμένα είδη μυρμηγκιών "εκτρέφουν" τις αφίδες, προστατεύοντάς τες από τα αρπακτικά και μετακινώντας τες από το ένα σημείο τροφοληψίας στο άλλο. Τα μυρμήγκια καταναλώνουν το γλυκό κολλώδες υγρό που εκκρίνουν οι αφίδες μετά την αναρρόφηση του φυτικού χυμού.