как взаимодействуют организмы при мутуалистических отношениях
Мутуализм: характеристика, виды и примеры взаимоотношений
Что такое мутуализм?
Мутуализм характеризует тип взаимовыгодных отношений между организмами разных видов. Это симбиотическая связь, в которой два разных вида взаимодействуют, а в некоторых случаях полностью полагаются друг на друга для выживания. Другие типы симбиотических отношений включают в себя паразитизм (один вид получает выгоду, а другой – вред) и комменсализм (один вид получает выгоду без вреда или помощи другому). Организмы живут в взаимных отношениях по ряду важных причин. Некоторые из этих причин включают в себя убежище, защиту, питание и репродуктивные цели.
Типы мутуализма
Мутуалистические отношения могут быть классифицированы как обязательные или факультативные. При обязательной взаимности выживание одного или обоих вовлеченных организмов зависит от этих отношений. При факультативной взаимности оба организма получают выгоду, но не зависят от отношений для выживания.
Ряд примеров взаимности можно наблюдать между различными организмами (бактериями, грибами, водорослями, растениями и животными) в различных биомах. Общие взаимные отношения происходят между организмами, когда один организм получает питание, в то время как другой получает определенный вид обслуживания. Другие взаимные отношения многогранны и включают в себя сочетание нескольких преимуществ для обоих видов. В то же время некоторые взаимоисключающие отношения связаны с одним видом, живущим внутри другого вида. Ниже приведены примеры взаимных отношений.
Примеры взаимных отношений
Мутуалистические отношения: опылители и растения
Цветковые растения в значительной степени полагаются на насекомых и других животных для опыления. Пчелы и другие насекомые завлекаются сладким ароматом, выделяемым из цветов растений. Когда насекомые собирают нектар, они покрываются пыльцой. По мере того, как насекомые перемещаются с растения на растение, они переносят пыльцу. Другие животные также участвуют в симбиотических отношениях с растениями. Птицы и млекопитающие едят плоды и распределяют семена в других местах, где они могут прорастать.
Мутуалистические отношения: муравьи и тли
Некоторые виды муравьев и другие виды насекомых, питающиеся соком тли, защищают ее от потенциальных хищников и перемещают в лучшие места для производства сока. Затем муравьи стимулируют тлю, чтобы произвести капли медвяной пади, поглаживая их своими антеннами. В этих симбиотических отношениях муравьи получают постоянный источник пищи, в то время как тли получают защиту и убежище.
Мутуалистические отношения: окспекеры и пасущиеся животные
Окспекеры – это птицы, которые обычно встречаются в африканской саванне к югу от Сахары. Их часто можно увидеть сидящими на буйволах, жирафах, импалах и других крупных млекопитающих. Они питаются насекомыми, которые обычно атакуют этих пасущихся животных. Удаление клещей, блох, вшей и других насекомых является полезным уходом, поскольку вредители могут вызывать инфекции и заболевания. Помимо удаления паразитов и вредителей, окспекеры также предупреждают стадо о присутствии хищников, издавая громкий предупредительный сигнал.
Мутуалистические отношения: рыбы-клоун и морские анемоны
Рыбы-клоун и морские анемоны имеют взаимные отношения, в которых каждая сторона предоставляет ценные услуги для другой. Морские анемоны прикрепляются к породам в водных средах обитания и добывают добычу, парализуя ее своими ядовитыми щупальцами. Рыбы-клоун невосприимчивы к яду анемона и фактически живут в его щупальцах. Они очищают щупальца анемона, делая их свободными от паразитов, а также действуют как приманка, заманивая рыбу и другую добычу. Морской анемон обеспечивает защиту для рыбы-клоун, поскольку потенциальные хищники держатся подальше от его щупальцев.
Мутуалистические отношения: лишайники
Лишайники представляют собой сложные организмы, которые являются результатом симбиотического соединения между грибами и водорослями или цианобактериями. Грибок является основным партнером в этих взаимоотношениях, который позволяет лишайникам выживать в разных биомах. Лишайники можно найти в самых экстремальных средах, таких как пустыни или тундра, и они растут на скалах, деревьях и открытой почве. Гриб обеспечивает безопасную защитную среду в ткани лишайника для роста водорослей и/или цианобактерий. Водоросли или цианобактерии способны осуществлять фотосинтез и обеспечивать гриб питательными веществами.
Мутуалистические отношения: азотфиксирующие бактерии и бобовые
Некоторые взаимные симбиотические отношения связаны с одним видом, живущем в другом. Это относится к бобовым (бобы, чечевица, горох и т. д.) и некоторыми видами азотфиксирующих бактерий. Атмосферный азот является важным газом, который необходимо трансформировать в пригодную форму для использования растениями и животными. Процесс превращения азота в аммиак называется фиксацией азота и имеет жизненно важное значение для цикла азота в окружающей среде.
Бактерии Rhizobia способны к фиксации азота и живут в корневых системах бобовых. Бактерии продуцируют аммиак, который поглощается растением и используется для получения аминокислот, нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул, необходимых для роста и выживания. Растение обеспечивает безопасную среду и достаточное количество питательных вещества для роста бактерий.
Мутуалистические отношения: люди и бактерии
Мутуализм также наблюдается в отношениях между людьми и бактериями. Миллиарды бактерий живут на вашей коже как в комменсалистической (полезно для бактерий, но без пользы и вреда хозяину), или взаимных отношениях между людьми. Бактерии обеспечивают людям защиту от других патогенных бактерий, предотвращая колонизированние ими кожи. В свою очередь, бактерии получают питательные вещества и место для жизни.
Некоторые бактерии, которые обитают в пищеварительной системе человека, также живут в взаимном симбиозе с людьми. Эти бактерии помогают в переваривании органических соединений, которые иначе не будут перевариваться. Они также производят витамины и гормоноподобные соединения. В дополнение к пищеварению эти бактерии важны для развития здоровой иммунной системы. Бактерии извлекают выгоду из партнерства, имея доступ к питательным веществам и безопасному месту для роста и размножения. Вся совокупность микроорганизмов внутри и на поверхности нашего тела, называется микробиомом человека.
Мутуализм: симбиотические отношения
Мутуализм описывает тип взаимовыгодных отношений между организмами разных видов. Это симбиотические отношения, в которых два разных вида взаимодействуют друг с другом и в некоторых случаях полностью полагаются на друг друга для выживания. Другие типы симбиотических отношений включают паразитизм (когда один вид приносит пользу, а другому вред), и комменсализм (когда один вид приносит пользу, не причиняя вреда и не помогая другому).
Типы отношений
Мутуалистические отношения могут быть классифицированы как обязательные или факультативные. В обязательном взаимности выживание одного или обоих организмов зависит от отношений. При факультативном взаимности оба организма извлекают выгоду, но не зависят от их отношений для выживания.
Растительные опылители и растения
Насекомые и животные играют жизненно важную роль в опылении цветущих растений. Хотя растение-опылитель получает нектар или плоды от растения, оно также собирает и переносит пыльцу в процессе.
Цветущие растения сильно зависят от насекомых и других животных для опыления. Пчелы и другие насекомые соблазняются растениями сладкими ароматами, выделяемыми из их цветов. Когда насекомые собирают нектар, они покрываются пыльцой. По мере того как насекомые путешествуют от растения к растению, они откладывают пыльцу с одного растения на другое. Другие животные также участвуют в симбиотических отношениях с растениями. Птицы и млекопитающие едят фрукты и распространяют семена в другие места, где семена могут прорасти.
Муравьи и Тли
Некоторые виды муравьев пасут тлю для того, чтобы иметь постоянную поставку пчелиной росы, которую производят тли. В свою очередь, тля защищена муравьями от других хищников насекомых.
Некоторые виды муравьев разводят тлю и других насекомых, которые питаются нектарам. Муравьи пасут тлю вдоль растения, защищая их от потенциальных хищников и перемещая их в лучшие места для получения нектара. Затем муравьи стимулируют тлю производить капельки медовой росы, поглаживая их усиками. В этих симбиотических отношениях муравьи получают постоянный источник пищи, а тля получает защиту и укрытие.
Буйволовые скворцы (Oxpecker)
Отношения между рыбами-клоунами и анемонами
Рыбы-клоуны живут в защитных щупальцах морского анемона. Взамен морской анемон получает очистку и защиту.
Рыба-клоун и морские анемоны имеют взаимные отношения, в которых каждая сторона предоставляет ценные услуги другой стороне. Морские анемоны прикрепляются к скалам в их водных средах обитания и ловят добычу, оглушая их своими ядовитыми щупальцами. Рыба-клоун невосприимчива к яду анемона и фактически живет в его щупальцах. Рыба-клоун очищает щупальца анемона, не давая паразитам. Они также действуют как приманка, заманивая рыбу и другую добычу на расстояние удара от анемона. Морской анемон обеспечивает защиту рыбы-клоуна, поскольку потенциальные хищники держатся подальше от его жгучих щупалец.
Акулы и Ремора Рыба
Ремора — это мелкая рыба, которая может прикрепляться к акулам и другим крупным морским животным. Ремора получает пищу, а акула получает груминг.
Рыба Ремора длиной от 1 до 3 футов использует специализированные передние спинные плавники для прикрепления к проходящим морским животным, таким как акулы и киты. Ремора обеспечивает полезную услугу для акулы, поскольку она сохраняет ее кожу чистой от паразитов. Акулы даже позволяют этой рыбе проникать в рот, чтобы очистить зубы от мусора. Ремора также потребляет ненужные отходы, оставшиеся от еды акулы, что помогает поддерживать чистоту окружающей среды акулы. Это уменьшает воздействие акулы на бактерии и другие болезнетворные микробы. Взамен рыба Ремора получает бесплатное питание и защиту от акулы. Поскольку акулы также обеспечивают транспорт для ремора, рыба способна экономить энергию в качестве дополнительного преимущества.
Лишайники
Лишайники являются результатом симбиотического союза между грибами и водорослями или грибами и цианобактериями. Гриб получает питательные вещества, полученные из фотосинтезирующих водорослей или бактерий, в то время как водоросли или бактерии получают пищу, защиту и стабильность от гриба.
Азотфиксирующие бактерии и бобовые
Азотфиксирующие бактерии живут в корневых волосках бобовых растений, где они преобразуют азот в аммиак. Растение использует аммиак для роста и развития, в то время как бактерии получают питательные вещества и подходящее место для роста.
Атмосферный азот является важным газом, который необходимо преобразовать в пригодную для использования форму, чтобы его могли использовать растения и животные. Этот процесс превращения азота в аммиак называется азотфиксацией и жизненно важен для цикла азота в окружающей среде.
Бактерии ризобии способны к азотфиксации и живут в корневых клубеньках (небольших наростах) бобовых. Бактерии производят аммиак, который поглощается растением и используется для производства аминокислот, нуклеиновых кислот, белков и других биологических молекул, необходимых для роста и выживания.
Люди и бактерии
Бактерии живут в кишечнике и на теле человека и других млекопитающих. Бактерии получают питательные вещества и жилье, в то время как их хозяева получают пищеварительные преимущества и защиту от патогенных микробов.
Между людьми и микробами, такими как дрожжи и бактерии, существуют взаимные отношения. Миллиарды бактерий живут на вашей коже либо в комменсалистских (благотворно влияющих на бактерии, но не помогающих и не вредящих хозяину), либо во взаимных отношениях. Бактерии во взаимном симбиозе с людьми обеспечивают защиту от других патогенных бактерий, предотвращая колонизацию вредных бактерий на коже. Взамен бактерии получают питательные вещества и место для жизни.
Мутуализм: характеристики, виды, примеры
Содержание:
В мутуализм это тип положительных (+ / +) межвидовых экологических отношений (которые возникают между особями разных видов), в которых два вовлеченных вида получают выгоду от взаимодействия.
Некоторые авторы считают, что мутуализм можно описать как своего рода симбиоз, сотрудничество или содействие, поскольку один из взаимодействующих видов предлагает «услугу», которой не хватает другим видам, а это, в свою очередь, обеспечивает «услугу». награда »взамен.
Экологам не всегда легко определить, какие отношения существуют между естественными популяциями и их членами, и мутуализм не исключение, так как не всегда можно определить, в чем польза того или иного объединения.
Хорошие примеры мутуалистических отношений можно описать у животных и растений. Например, зооксантеллы обменивают углеводы на питательные вещества в кораллах, где они живут, а растения производят семена в окружении фруктов, которые обеспечивают пищу рассеивающимся животным.
Важно помнить, что мутуалистические отношения особенно важны для воспроизводства и выживания многих видов растений и, кроме того, способствуют круговороту питательных веществ практически во всех экосистемах.
характеристики
Межвидовые отношения классифицируются как положительные (+), отрицательные (-) или нейтральные (0) в зависимости от результата воздействия, которое эти взаимодействия оказывают на каждого из участвующих индивидов.
В этом смысле мутуализм определяется как положительная взаимосвязь (+) и признается важным типом взаимодействия для многих природных экосистем. Мутуализм может быть видоспецифичным или общим, в зависимости от специфики взаимодействия.
Большинство взаимоотношений включают, как упоминалось выше, обмен «товарами и услугами», поскольку это тип межвидовых отношений, в которых выигрывают две взаимодействующие стороны.
Таким образом, он значительно отличается от конкуренции, хищничества, нейтрализма и аменсализма, например, когда отношения подразумевают потерю одним из вовлеченных видов или где также присутствует своего рода «безразличие».
Взаимные отношения положительно влияют на способность людей иметь плодородное потомство от участвующих видов.
Кроме того, очень часто можно наблюдать, что черты взаимодействующих видов развиваются вместе, чтобы максимизировать выгоды, полученные во время взаимодействия, и это возможно через мутации, селекцию и генетическую рекомбинацию.
Типы
Как и в случае других межвидовых отношений, мутуалистические отношения могут иметь различную степень зависимости, являясь принудительными и факультативными отношениями.
В этом смысле в природе легко столкнуться с мутуалистическими отношениями, когда виды находятся в условиях обязательно-обязательных взаимодействий; обязательно-факультативный или факультативно-факультативный.
Принудительный мутуализм
Этот тип мутуализма подразумевает, что взаимодействующие виды вымрут при отсутствии мутуалистических отношений. Отношения не только выгодны, но и необходимы.
Другими словами, понятие «обязанный» означает, что оба вида эволюционировали до такой степени, что они полностью зависят друг от друга в своем выживании, поскольку они не могут жить без преимуществ своего взаимодействия.
Облигатные мутуалистические виды представляют собой один из лучших примеров коэволюции, и этот тип взаимодействия очень часто наблюдается в симбиотических ассоциациях, например, в лишайниках, образованных водорослями и грибами.
Факультативный мутуализм
Очень часто встречаются факультативные мутуализмы, не зависящие от вида, поскольку они скорее подразумевают несколько «диффузную» взаимосвязь, которая может иметь место между разными видами и даже между смесями видов.
Трофический мутуализм
Этот тип взаимоотношений является ключевым для большинства существующих экосистем. Этот термин относится к взаимодействию между видами (которые могут быть видоспецифичными или универсальными), когда происходит обмен питательными веществами, то есть когда «товары и услуги» находятся в форме энергии и пищи.
Виды, которые взаимодействуют в рамках трофического мутуализма, дополняют друг друга ради получения пищевого вознаграждения, поэтому это взаимодействие также известно как мутуализм между ресурсами.
Это особенно заметно у симбионтов, но также встречается между автотрофными организмами (которые образуют свою собственную пищу), такими как растения, и гетеротрофами (неспособными производить свою собственную пищу), такими как животные.
Защитный мутуализм
Это также было классифицировано как защитные мутуалистические отношения, которые возникают в морских экосистемах между некоторыми видами рыб и ракообразных, которые помогают устранить паразитические виды с кожи и жабр других более крупных видов рыб.
Мелкие рыбы и ракообразные выигрывают от этого взаимодействия, поскольку паразиты, которые они удаляют с поверхности более крупных видов рыб, с которыми они взаимодействуют, служат пищей.
Дисперсионный мутуализм
Хотя это, возможно, очень специфический тип взаимопонимания между растениями и животными, он очень важен.
Взамен цветы предлагают своим рассеивателям сочные награды в виде нектара, фруктов, пыльцы, укрытия, мест для размножения и / или яйцекладки и т. Д.
В случае распространения семян дисперсионные мутуалистические отношения обычно довольно слабые или неспецифические, учитывая, что, например, один вид птиц может питаться более чем одним типом фруктов или что один вид фруктов может быть пищей для нескольких видов птиц.
Отношения растение-опылитель, с другой стороны, имеют тенденцию быть немного более специализированными, поскольку есть случаи опыления, специфичные для каждого вида, в которых цветы специально адаптированы к характеристикам опыляемого или наоборот.
Есть некоторые распространители семян, которые на самом деле являются «хищниками», поскольку питаются этими семенами, но они способствуют распространению тех, которые они бросают по пути или хранят в определенных местах.
Примеры
Наиболее распространенные примеры мутуализма:
— опыление
Опыление и распространение семян через животных (взаимоотношения растений и животных), что важно не только для природных экосистем, но и для всего человечества. как таковой.
ВФикус и фиговые осы
Примером обязательных взаимоотношений является то, что имеет место между некоторыми деревьями рода Фикус и фиговые осы. Большинство этих деревьев опыляются этими осами, которые полностью зависят от деревьев в их воспроизводстве и существовании.
Это наглядный пример не только принудительных мутуалистических отношений, но и тех преимуществ, которые мутуализм оказывает на эффективность или репродуктивный успех вовлеченных видов.
Осы участвуют в размножении фиговых деревьев, поскольку в поисках места для откладывания яиц они могут посещать различные цветы и переносить свои пыльцевые зерна с одного цветка на другой.
Цветы являются предпочтительными местами для откладки яиц, и именно здесь личинки вылупляются, питаются семенами дерева, а затем спариваются, чтобы повторить цикл.
Птицы и цветы
Подобно пчелам, некоторые птицы питаются нектаром цветов, перенося пыльцу с одного растения на другое, что способствует опылению.
— фиксация азота
Мутуалистические отношения азотфиксации, которые происходят в агроэкосистемах и в пустынных районах (взаимосвязь между растениями и микроорганизмами), где через свои корни растения взаимодействуют с микроорганизмами, которые помогают им усваивать азот из почвы, получая пищу из растения.
— Микроорганизмы в гидротермальных источниках
Взаимоотношения между микроорганизмами, населяющими гидротермальные источники в глубинах Мирового океана.
— Отношения животных и животных
Быки и носороги
Тарантул и жаба боки
Жаба боки питается паразитами, которые могут поражать яйца птицеедов. Взамен птицеед позволяет жить на своей территории.
— Взаимоотношения растений и животных
Взаимоотношения растений и животных, при которых некоторые виды животных «защищают» некоторые виды растений от нападения других травоядных животных в обмен на пищу и кров.
Анемоны и рыба-клоун
Анемоны ядовитыми стрелами защищают рыбу-клоуна от возможных хищников; Слизь на коже рыб-клоунов защищает их от этого укуса. В свою очередь, этот вид рыб защищает анемона от хищников.
Краб-паук и водоросли
Крабы-пауки проводят большую часть своей жизни в местах с мелководьем, что увеличивает вероятность того, что их увидят хищники.
Однако на спине этих крабов есть водоросли определенного типа, которые служат маскировкой для животного. Взамен растение получает среду обитания для жизни.
Мотылек юкка и растение юкка
Моль юкки участвует в процессе опыления этого растения. В свою очередь, растение обеспечивает защиту яиц моли и пищу для вылупившихся личинок.
Муравьи и акации
Муравьи откладывают яйца на шипы акаций. В обмен на защиту, обеспечиваемую этими растениями, насекомые защищают акации от травоядных.
— Отношения между микроорганизмами и животными
Отношения между микроорганизмами и животными, такие как отношения между многими жвачими млекопитающими и бактериями, населяющими их рубец, где микроорганизмы получают убежище и пищу в обмен на облегчение переваривания и усвоения целлюлозы, которую эти животные принимают в пищу.
Бактерии и человек
Люди не способны переваривать всю пищу, которую мы едим.
Однако в нашем кишечнике есть определенный тип бактерий (составляющих кишечную микробиоту), которые питаются всем, что человеческий организм не в состоянии переработать, и частично переваривают это, облегчая работу кишечника.
Простейшие и термиты
Как и бактерии и люди, простейшие помогают термитам переваривать пищу.
Коровы и бактерии рубца
Подобно бактериям в кишечнике человека, бактерии в рубце обитают в пищеварительном тракте коров; Эти бактерии помогают этим млекопитающим переваривать определенные растения и, в свою очередь, добывать пищу.
— Микроорганизмы-растения
Микоризы
Лишайники
Лишайники представляют собой симбиотические отношения, состоящие из гриба и водоросли. В этих отношениях гриб получает пищу в процессе фотосинтеза, осуществляемого растением, и, в свою очередь, защищает водоросль, снабжая ее влагой, чтобы она могла выжить.
Ссылки
Значение электромагнитной волны
22 примера потенциальной энергии в повседневной жизни