Co je to symbióza a jaké jsou její typy

V roce 1877 Albert Bernhard Frank použil termín "symbióza", který byl dříve používán k označení lidí žijících společně v komunitě, a popisoval vzájemné vztahy v lišejnících. Definice se mezi vědci lišila ve prospěch skutečnosti, že by se měla vztahovat pouze na konstantní reciprocitu, zatímco jiní vědci se domnívají, že uplatní definici na jakýkoli typ udržitelné biologické interakce.

Po 130 letech diskusí používají moderní učebnice biologie a ekologie širší definici, ve které symbióza znamená všechny druhy interakcí.

Někteří vědci tvrdí, že symbióza je hlavní hnací silou evoluce. Věří, že darwinovská koncepce evoluce kvůli konkurenci je neúplná. A také to říkají evoluce je založena na spolupráci, interakce a vzájemné závislosti mezi organismy.

Co je to symbióza

Symbióza je jakýkoli typ blízké a dlouhodobé biologické interakce mezi různými biologickými organismy, ať už je to vzájemná, komensní nebo parazitární interakce. Organismy zapojené do symbiózy mohou být ze stejného nebo odlišného druhu.

Symbióza může být povinné, to znamená, že jeden nebo oba symbionty jsou zcela závislé na sobě nebo volitelné (volitelné), když organismy mohou žít nezávisle.

Symbióza je také klasifikována fyzickou vazbou- symbióza, kde organismy mají tělesné spojení, se nazývá konjunktivní symbióza a symbióza, ve které nejsou v alianci, se nazývá disjunktní symbióza. Když jeden organismus žije na druhém, jedná se o ektosimbiózu a pokud jeden z partnerů žije uvnitř tkání druhého, je to endosymbióza.

Povinná a volitelná symbióza

Vztahy mohou být povinné, pokud je jedna nebo obě symbionty zcela navzájem závislé. Například u lišejníků, které se skládají z houbových a fotosyntetických symbiontů, fungální partneři nemohou žít sami. Řízené klíčky nebo cyanové bakterie v lišejnících, jako je Trentepohlia, mohou obvykle žít nezávisle na sobě, a proto jejich symbióza je dobrovolná (nepovinná).

Fyzická interakce

Endosymbiosis je jakýkoli symbiotický vztah, ve kterém je jeden symbiont žije v tkáních jiného buď uvnitř buněk nebo mimo buňky. Příklady zahrnují:

• dusík-fixující bakterie, které žijí v kořenových uzlech na kořene luštěnin;
• aktinomycety - bakterie fixující dusík, tzv. Frankia, žijí v uzlech kořenu olše;
• jednovláknové řasy žijící v útesu tvořících korály;
• bakteriální endosymbionty, poskytující potřebné živiny asi 10-15% hmyzu.

Ektosymbióza, také nazývaná exosymbiosis, je jakýkoli symbiotický vztah, ve kterém žije symbiont na povrchu těla hostitele, včetně vnitřního povrchu trávicího traktu nebo kanálů exokrinních žláz. Mezi příklady patří ektoparazity, jako jsou vši, komensální exosymbionty, jako jsou mušle, které se připevňují k čelistům baleňových velryb.

Mutualismus

Vzájemnost nebo mezidruhový vzájemný altruismus je vztah mezi různými druhy. Obecně lze považovat za symbiotické pouze celoživotní interakce spojené s blízkým fyzikálním a biochemickým kontaktem. Vzájemnost může být buď povinná pro oba druhy, povinné pro jeden, nebo volitelný pro druhý, nebo volitelný pro oba.

Velké procento býložravců má mutativní střevní flóru, která jim pomáhá trávit rostlinnou hmotu. Tato střevní flóra je protozoa nebo bakterie. Korálové útesy jsou výsledkem reciprocity mezi korálovými organismy a různými řasami, které v nich žijí. Většina suchozemských rostlin a suchozemských ekosystémů je založena na vzájemnosti mezi rostlinami, které absorbují uhlík ze vzduchu a mykorhizní houby, které pomáhají při těžbě vody a minerálů z půdy.

Příklad vzájemné symbiózy je vztah mezi ryby - klauny a sasanky. Ryba - klaun vdechne vodu, naopak ostré chapadla sasanka chrání klaun před predátory. Zvláštní hlen na klaun chrání před bodavými chapadly.

Vzácné příklady povinné výměny mezi trubkovitými červy a symbiotickými bakteriemi, které žijí v hydrotermálních větracích otvorech. Červ nemá trávicí trakt a je zcela závislý na jeho vnitřních symbiontech pro výživu. Bakterie oxidují buď sirovodík, nebo metan, který přináší červ.

Tam je také mnoho druhů tropických a subtropických mravenců, které vyvinuly velmi složité vztahy s některými druhy stromů.

Commensalism

V komensalismu je popsán vztah mezi dvěma živými organismy, ve kterém má člověk výhodu, a jiný nezpůsobí významné škody nebo pomoc. Tento termín pochází z anglického slova commensal, který se používá pro lidskou sociální interakci.

Společenské vztahy mohou zahrnovat jeden organismus, který používá jiný pro přepravu nebo bydlení, nebo může také zahrnovat jeden organismus, pomocí něčeho jiného, ​​který vznikl po jeho smrti (metabióza). Příklady metabiózy jsou:

• pštrosí pštrosi;
• používání skořápky měkkýšů plžů;
• Pavouci budova pavučina na rostlinách.

Parazitismus

Parazitické vztahy jsou ty, ve kterých jeden člen za druhým je škodlivý. Tento jev je také známý jako antagonistická nebo antipatická symbióza. Parazitická symbióza má mnoho forem, od endoparazitů žijících v hostitelském těle až po ektoparazity, které žijí na jeho povrchu. Kromě toho mohou paraziti být nekrotickí, to znamená zabít jejich hostitele nebo biotrofní, což znamená, že parazitizují živé hostitele.

Biotrofický parazitismus je nesmírně úspěšný způsob života. V závislosti na použitých definicích má polovina všech zvířat v životním cyklu alespoň jednu parazitní fázi. Navíc téměř všechna zvířata mají jednu nebo více taxonů parazitů. Příkladem takového vztahu může být roztoč, který se živí krví svého hostitele.

Amensalismus

Amensalismus je druh vztahu, který existuje tam, kde jeden druh utlačuje nebo zcela zničí jinou. Příkladem je pěstování sadby pod stínem zralého stromu. Zralý strom může zbavit chvilku potřebného slunečního světla, a pokud je zralý strom velmi velký, může absorbovat dešťovou vodu a vyčerpat živiny půdy.

V průběhu celého procesu není zasazený strom zasažen. Ale jestliže se sadenice umírá, dospělý strom obdrží živiny z rozkládající se sadby. Všimněte si, že tyto živiny jsou k dispozici kvůli rozkladu semenáčků a nikoliv z živých semenáčků, což by mohlo být parazitismus. Příkladem je ořech, látka, která vylučuje mnoho bylinných rostlin v kořenové zóně.

Sinecrosis

Synnekróza je vzácný druh symbiózy, s níž je interakce mezi druhy To je škodlivé pro oba zúčastněné organismy. Jedná se o krátkodobý stav, protože interakce nakonec vede k smrti. Tento termín je zřídka používán.

Koevoluce

Symbióza je stále více uznávána jako důležitá selektivní síla evoluce a mnoho druhů má dlouhou historii vzájemně závislé společné evoluce. Podle endosymbiotické teorie je evoluce výsledkem symbiózy mezi různými druhy bakterií. Tato teorie je podporována některými organely, které se dělí nezávisle na buňce a pozorování, že některé organely mají svůj vlastní genom.

Symbióza hrála důležitou roli při společném vývoji kvetoucích rostlin a zvířat, která je opylují. Mnoho rostlin opylovaných hmyzem, netopýři nebo ptáky má vysoce specializované květy upravené pro stimulaci opeření určitým opylovačem, který je také vhodně přizpůsoben.

První kvetoucí rostliny ve fosilním záznamu měly poměrně jednoduché květy. Adaptivní specifikace rychle generovaly řadu rozmanitých skupin rostlin a současně se v některých skupinách hmyzu objevovala odpovídající speciace. Některé skupiny rostlin vyvinuly nektar a velký lepkavý pyl, zatímco hmyz vyvinul více specializované morfologie pro přístup a sklizeň těchto bohatých potravinových zdrojů. U některých taxonů rostlin a hmyzu se komunikace stává závislá, kde rostlinné druhy mohou být opyleny pouze jedním typem hmyzu.