Co je to symbióza a jaké jsou její typy

V roce 1877 použil Albert Bernhard Frank k popisu vzájemných vztahů u lišejníků termín symbióza, který se dříve používal k označení lidí žijících společně v komunitě. Definice se mezi vědci lišila ve prospěch odkazování pouze na trvalou vzájemnost, zatímco jiní vědci si mysleli, že tuto definici použijí na jakýkoli typ trvalé biologické interakce..

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

Někteří vědci tvrdí, že symbióza je hlavní hnací silou evoluce. Tvrdí, že darwinovská evoluce založená na soutěži je neúplná. A také to tvrdí evoluce je založena na spolupráci, interakce a vzájemné závislosti mezi organismy.

Co je to symbióza

Symbióza je jakýkoli druh blízké a dlouhodobé biologické interakce mezi různými biologickými organismy, ať už jde o vzájemnou, komenzální nebo parazitickou interakci. Organismy účastnící se symbiózy mohou být stejného nebo odlišného typu..

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

Symbióza je také klasifikována pro fyzickou náklonnost- symbióza, kde organismy mají tělesné spojení, se nazývá konjunktivní symbióza a symbióza, ve které nejsou ve spojení, se nazývá disjunktivní symbióza. Když jeden organismus žije na jiném, říká se tomu ektosymbióza, a pokud jeden z partnerů žije uvnitř tkání druhého, pak jde o endosymbiózu..

Povinná a volitelná symbióza

Vztah může být povinný, když jeden nebo oba symbionti jsou na sobě zcela závislí. Například u lišejníků, které se skládají z houbových a fotosyntetických symbiontů, nemohou houboví partneři žít samostatně. Klíčky řas nebo kyanidové bakterie v lišejnících, jako je Trentepohlia, mohou obvykle žít nezávisle na sobě, a proto je jejich symbióza volitelná (volitelná).

Fyzická interakce

Endosymbióza je jakýkoli symbiotický vztah, ve kterém je jeden symbiont žije v tkáních jiného buď uvnitř buněk, nebo mimo buňky. Mezi příklady patří:

• bakterie fixující dusík, které žijí v kořenových uzlinách na kořenech luštěnin;
• aktinomycety - bakterie vázající dusík nazývané Frankia žijí v uzlech kořene olše;
• jednovláknové řasy, které žijí uvnitř korálů vytvářejících útesy;
• bakteriální endosymbionty poskytující základní živiny pro asi 10–15% hmyzu.

Ektosymbióza, nazývaná také exosymbióza, představuje jakýkoli symbiotický vztah, ve kterém žije symbiont na povrchu těla hostitele, včetně vnitřního povrchu zažívacího traktu nebo kanálů exokrinních žláz. Mezi příklady patří ektoparazity, jako jsou vši, komenzální exosymbionty, jako jsou barnacles, které se připevňují k čelistem velryb.

Mutualismus

Mutualismus nebo mezidruhový vzájemný altruismus je vztah mezi různými druhy. Obecně lze za symbiotické považovat pouze celoživotní interakce spojené s blízkým fyzickým a biochemickým kontaktem. Mutualismus může být povinný pro oba, povinný pro jednoho, volitelný pro druhé nebo volitelný pro oba..

Velké procento býložravců má mutantní střevní flóru, která jim pomáhá trávit rostlinnou hmotu. Tato střevní flóra jsou prvoky nebo bakterie. Korálové útesy jsou výsledkem vzájemnosti 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 mykorhizními houbami, které pomáhají získávat vodu a minerály z půdy..

Příklad vzájemné symbiózy je vztah mezi klaunskými rybami a mořskými sasankami. Klaun ryby provětrává vodu, načež bodavé chapadla sasanky chrání klauna před predátory. Speciální sliz na klaunovi jej chrání před bodavými chapadly.

Mezi tubulárními červy a symbiotickými bakteriemi, které žijí v hydrotermálních průduchech, existují fascinující příklady povinné výměny. Červ nemá zažívací trakt a je ve výživě zcela závislý na svých vnitřních symbiontech. Bakterie oxidují buď sirovodík nebo metan, který jim přináší červ.

Existuje také mnoho druhů tropických a subtropických mravenců, které si vytvořily velmi složité vztahy s určitými druhy stromů..

Komenzalismus

Komenzalismus popisuje vztah mezi dvěma živými organismy, ve kterém má jeden výhodu, a druhý neposkytuje významné škody ani pomoc. Termín pochází z anglického slova commensal, které se používá pro lidskou sociální interakci.

Komenzální vztah může zahrnovat jeden organismus, který používá jiný pro přepravu nebo úkryt, nebo může také zahrnovat jeden organismus, který používá něco jiného vytvořeného po jeho smrti (metabióza). Příklady metabiózy jsou:

• krabi poustevníka;
• plži využívající lastury;
• pavouci stavějící weby na rostlinách.

Parazitismus

Parazitické vztahy jsou ty, ve kterých jeden člen je špatný pro druhého. Tento jev je také známý jako antagonistická nebo antipatická symbióza. Parazitické symbiózy mají mnoho podob, od endoparazitů žijících v těle hostitele po ektoparazity žijící na povrchu. Paraziti mohou být navíc nekrotropní, to znamená, že zabíjejí svého hostitele, nebo biotrofní, což znamená, že parazitují na živých hostitelích..

Biotrofický parazitismus je mimořádně úspěšný životní styl. V závislosti na použité definici má až polovina všech zvířat ve svém životním cyklu alespoň jednu parazitickou fázi. Navíc téměř všechna zvířata mají jeden nebo více taxonů parazitů. Příkladem takového vztahu může být klíště, které se živí krví svého hostitele..

Amensalismus

Amensalismus je druh vztahu, který existuje v jednom druhu utlačuje nebo úplně ničí jiného. Příkladem je pěstování sazenice ve stínu vzrostlého stromu. Zralý strom může zbavit sáh potřebného slunečního světla, a pokud je zralý strom velmi velký, může absorbovat dešťovou vodu a vyčerpávat půdní živiny..

Během celého procesu není zralý strom ovlivněn sazenicí. Pokud však semenáček zemře, dospělý strom přijímá živiny z rozpadajícího se semene. Všimněte si, že tyto živiny jsou dostupné z rozkladu sazenice, nikoli ze živé sazenice, což by byl parazitismus. Příkladem je ořech, vylučující látka, která ničí mnoho bylin v kořenové zóně..

Synnecrosis

Synnecrosis je vzácný typ symbiózy s interakcemi mezi druhy škodlivé pro oba zúčastněné organismy. Jedná se o krátkodobý stav, protože interakce nakonec vede k smrti. Tento termín se používá jen zřídka.

Koevoluce

Symbióza je stále více uznávána jako důležitá selektivní síla v evoluci, přičemž mnoho druhů má dlouhou historii vzájemně závislé společné evoluce. Podle endosymbiotické teorie je evoluce výsledkem symbiózy mezi různými druhy bakterií. Tuto teorii podporují některé organely dělící se nezávisle na buňce a pozorování, že některé organely mají svůj vlastní genom..

Symbióza hrála důležitou roli ve společném vývoji kvetoucích rostlin a zvířat, která je opylovala. Mnoho rostlin opylovaných hmyzem, netopýry nebo ptáky má vysoce specializované květiny upravené tak, aby stimulovaly opylení konkrétním opylovačem, který je také vhodně přizpůsoben.

První kvetoucí rostliny ve fosilním záznamu měly relativně jednoduché květy.. Adaptivní speciace rychle dalo vzniknout mnoha různým skupinám rostlin a současně došlo u některých skupin hmyzu k odpovídající speciaci. U některých skupin rostlin se vyvinul nektar a velký lepkavý pyl, zatímco u hmyzu se vyvinuly specializovanější morfologie pro přístup a sběr těchto bohatých zdrojů potravy. U některých taxonů rostlin a hmyzu se vztah stal závislým, kde druhy rostlin mohou být opylovány pouze jedním druhem hmyzu.