Все мы когда-то слышали или читали такое слово - "симбиоз". В переводе с греческого языка оно означает - "совместная жизнь". Однако в данном случае имеется в виду вовсе не совместная жизнь супругов или родителей и детей, а нечто совсем иное. "Что же?" - задаст вопрос любознательный читатель. Ответом на него и будет наша статья.
Академическое определение симбиоза сообщает нам, что:
Симбиоз - это любой тип тесного и долгосрочного биологического взаимодействия между двумя биологическими организмами разных видов.
Но так как в природе имеется огромное количество разных видов живых организмов - вирусов, бактерий, архей, протистов, грибов, растений и животных - то и типов биологического взаимодействия между ними тоже достаточно немало. Самые основные из них мы и рассмотрим ниже.
Типы симбиоза можно классифицировать на основании учёта такого критерия, как взаимный эффект от нахождения в симбиотических отношениях для особей находящихся в таких отношениях видов (положительный эффект - обозначим как "+"; нейтральный эффект - как "0"; отрицательный эффект - как "-"). Классификация типов симбиоза следующая:
Аменсализм 0/- - это тип симбиоза, при котором особи одного вида, воздействуя на особей другого/других видов, подавляют его/их жизнедеятельность, при этом не извлекая никакой пользы для себя. Примеры:
~ грецкий орех выделяет из своих корней, ветвей, коры и листьев фенольное органическое соединение - вещество юглон, которое угнетающе воздействует на растения других видов, которые растут в непосредственной близости к дереву грецкого ореха; ~ выделения листьев полыни угнетающе действуют на рост и развитие растений других видов; ~ сфагновые мхи верховых болот из-за содержащихся в их клеточных стенках фенольных соединений угнетающе действуют на сосудистые растения, произрастающие в их окружении на болотах - такие, как болотный мирт, багульник, клюква, брусника, морошка, берёза, сосна, и др.); ~ фикус крупнолистный (фикус-душитель) начинает свою жизнь как эпифит-комменсал, прорастая из семени высоко в кроне дерева-хозяина; как только его воздушные корни достигают грунта, он резко увеличивает темпы роста и плотно оплетает ствол дерева-хозяина, которое в конечном итоге погибает и постепенно разрушается, а фикус-душитель превращается в мощное дерево с полым стволом с ажурными стенками; и т.д.;
Комменсализм +/0 - это тип симбиоза, при котором особи одного вида извлекают пользу из взаимоотношений с особями другого вида, выражающуюся в питании остатками пищи особей вида-хозяина и/или в использовании особей вида-хозяина в качестве места жительства и транспортного средства, без причинения вреда и без принесения пользы особям вида-хозяина. Примеры:
~морские жёлуди - усоногие рачки, поселяющиеся на китовом усе и на коже усатых китов - являются комменсалами многих видов усатых китов; ~ рыбы-прилипалы и рыбы-лоцманы - являются комменсалами разных видов акул; ~рыбы-жемчужницы из родов Carapus и Onuxodon - являются комменсалами некоторых видов голотурий, асцидий и моллюсков; ~рыба горчак обыкновенный является комменсалом двустворчатых моллюсков - беззубок и перловиц, откладывая икру в их мантийную полость, где икра спокойно развивается под защитой раковины моллюска; ~бородавочники используют как брошенные, так и жилые норы трубкозубов (трубкозубы примерно через час после наступления темноты выходят на поиски пищи и возвращаются в свои норы не ранее 4-5 часов утра; на время их отсутствия норы занимают бородавочники) в качестве своих ночных убежищ от хищников; ~земляные волки, которые, как и трубкозубы, питаются в основном термитами, но из-за отсутствия мощных когтей не могут самостоятельно разрушить стенку термитника - следуют за трубкозубами, и после того, как трубкозуб закончит трапезу во вскрытом им термитнике и покинет его - также питаются термитами из этого термитника; ~многие виды эпифитных растений - мхов, лишайников, папоротников, орхидей, бромелий, кактусов, а также различные виды лиан - являются комменсалами деревьев; и т.д.);
Мутуализм +/+ - это тип симбиоза, при котором взаимоотношения между особями разных видов одинаково взаимовыгодны. Примеры:
~ лишайники - симбиоз грибов и водорослей (грибы предоставляют водорослям воду и растворённые в ней питательные вещества, а водоросли с помощью солнечного света перерабатывают их в органические соединения, которые являются пищей для них и для их симбионтов - грибов (больше узнать о типах питания живых организмов можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):
~симбиоз автотрофных хемосинтезирующих бактерий и трубчатых червей-полихет (бактерии живут в особом, имеющем губчатое строение органе трубчатых червей - трофосоме, и получают от червей кислород и сероводород, с помощью которых в процессе реакции окисления сероводорода до солей серной кислоты или до молекулярной серы - и получают органические соединения, служащие пищей и для них самих, и для их симбионтов - трубчатых червей); ~симбиоз коралловых полипов и фотосинтезирующих протистов - зооксантелл; ~симбиоз рыбы-клоуна и актинии (стрекательные клетки щупалец актинии защищают рыбу-клоуна от врагов, а актиния получает от рыбы-клоуна очистку от паразитов и защиту от рыб-бабочек, питающихся актиниями, а также фекалии в качестве питательных веществ); ~симбиоз колибри мангровой амазилии и одного из видов мангровых деревьев - чайного мангра (чайный мангр Pelliciera rhizophorae опыляется только мангровой амазилией, рацион которой, в свою очередь, на 80% состоит из нектара цветков чайного мангра); ~ симбиоз клевера и шмелей (клевер могут опылять только шмели, другие насекомые-опылители этого делать не могут в силу иного строения хоботка); ~ симбиоз между осами-бластофагами/фиговыми осами и видами инжира (бластофаги являются единственными опылителями инжира, а соплодия инжира являются единственным местом размножения бластофаг); ~симбиоз между многими видами высших сосудистых растений и микоризных грибов (растения обеспечивают грибы углеводами, а грибы предоставляют растениям азотистые соединения и фосфаты); ~видоспецифичный облигатный симбиоз трубкозуба и растения Cucumis humifructus (aardvark cucumber/трубкозубов огурец) из семейства Тыквенные (ареалы трубкозуба и трубкозубова огурца полностью совпадают; трубкозубов огурец имеет геокарпическое плодоношение - его очень сочные плоды, внешне напоминающие огурец-желтяк, созревают под землёй на глубине 0,3 м - 1,0 м, и поедаются с целью утоления жажды только трубкозубами, которые и являются единственными распространителями семян этого растения); ~ симбиоз муравьёв некоторых видов с тлёй (муравьи защищают тлю от хищников - божьих коровок, а тля обеспечивает муравьёв падью - своими сладкими выделениями); ~симбиоз волоклюев и крупных травоядных животных (слонов, носорогов, гиппопотамов, жирафов, буйволов, зебр, антилоп), которых они чистят от паразитов; и т.д.);
Паразитизм +/- - это тип симбиоза, при котором особи вида-паразита используют особей вида-хозяина в качестве среды обитания и/или источника питания, своей жизнедеятельностью нанося им вред разной степени тяжести. Примеры:
~вирусы - это облигатные внутриклеточные паразиты многих видов бактерий, архей, протистов, грибов, растений и животных, использующие клетки организмов-хозяев для собственной репликации; являются возбудителями многих заболеваний растений, животных и человека - таких, как мозаика, желтуха, веретеновидность и карликовость у растений; губчатая
энцефалопатия КРС; почесуха овец; ящур, бешенство - у животных; грипп; ветряная оспа; натуральная оспа; корь; СПИД; паротит; гепатит; краснуха; куру; герпес; полиомиелит; энцефалит; лихорадка денге; и мн. др. - у человека;
~многие виды бактерий ведут паразитический образ жизни и являются возбудителями многих заболеваний животных и человека, таких, как сибирская язва; дифтерия; болезнь Лайма; рецидивирующая лихорадка; бактериальный менингит; чума; сифилис; гонорея; холера; и мн. др.;
~многие виды протистов также ведут паразитический образ жизни, вызывая такие заболевания человека, как амёбная дизентерия; лейшманиоз; лямблиоз; сонная болезнь; токсоплазмоз; трихомониаз; малярия; и т.д.;
~среди растений также имеются виды-паразиты, такие как: ведьмовник; погремок; марьянник дубравный ("иван-да-марья"); нюция флорибунда (муджар); омела; арахнит одноцветный; саркодес; птероспора; аллотропа ("сахарная палочка"); фолисма сонорская; циноморий; грушанка; подъельник одноцветковый; оболария виргинская; войрия; паразитаксус опалённый (единственное голосеменное хвойное растение-паразит); заразиха; петров крест; повилика; гиднора; аподантес; подладанник; пилостилес; прозопанхе; раффлезия; и др.;
~существует также довольно много видов грибов, ведущих паразитический образ жизни и являющихся возбудителями различных заболеваний растений, животных и человека (например: опёнок осенний; медовый гриб; трутовик скошенный/чага берёзовая (паразитируют на живых деревьях, вызывая их загнивание и разрушение); спорынья; ботритис; унцинула винограда; синхитрий внутриживущий (возбудитель рака картофеля); парша; монилиния; трихофитон (вызывает стригущий лишай); и мн. др.);
~паразитизм широко распространён среди беспозвоночных (это: ~ кишечнополостные - Henneguya salminicola - анаэробный (не нуждается
в кислороде) паразит лососевых рыб; ~черви - плоские; ленточные; круглые; кольчатые (пиявки) - паразиты широкого спектра видов-хозяев всех классов типа хордовые; ~брюхоногие моллюски (семейство Eulimidae - эктопаразиты иглокожих); ~ракообразные (карпоеды (паразиты рыб); мешкогрудые (паразиты кишечнополостных и иглокожих); корнеголовые (паразиты высших ракообразных); пятиустки - паразиты рептилий, птиц и млекопитающих; некоторые виды равноногих (паразиты рыб); краб-горошина - паразит двустворчатых моллюсков; и др.); ~паукообразные (разнообразные виды паразитических клещей); ~насекомые (вши; блохи; клопы; пухоеды; лягушкоедки; оводы; паучницы; хальциды; слепни; комары; мокрецы; москиты; мошки; и др.);
~среди позвоночных животных паразитами являются: ~бесчелюстные - миноги 18-ти видов (паразиты рыб); ~рыбы - сигарная акула (паразит рыб и морских млекопитающих); рыбы-жемчужницы рода Encheliophis (паразиты иглокожих); несколько видов ванделлиевых сомиков-кандиру (паразиты рыб); курносый угорь (паразит рыб); ~птицы - остроклювый земляной вьюрок (паразит олушей - питается их кровью); кукушки и коровьи птицы (облигатные гнездовые паразиты многих видов птиц); ~млекопитающие - летучие мыши-вампиры (питаются кровью многих видов теплокровных животных).
Симбиоз может быть:
А) облигатным - когда виды-участники таких отношений не могут существовать и выживать отдельно друг от друга вне этих отношений (примеры: ~лишайники (симбиоз гриба и водоросли); ~бактерии-хемосинтетики и трубчатые черви; ~коралловые полипы и зооксантеллы; ~ колибри мангровая амазилия и чайный мангр; ~фиговая оса-бластофага и инжир; и мн. др.;
Б) факультативным - когда виды-участники таких отношений могут существовать и вне этих отношений, независимо друг от друга, но совместное существование более эффективно (примеры: ~рыбы-прилипалы, рыбы-лоцманы - и акулы; ~трубкозубы и земляные волки; ~рыбы-клоуны и актинии; ~муравьи и тля; ~волоклюи и крупные травоядные животные; и мн. др..
Симбиоз вида А) наиболее характерен для биологического взаимодействия типа +/+ (мутуализм), тогда как симбиоз вида Б) чаще встречается при биологическом взаимодействии типов 0/- (аменсализм; хотя в этом случае совместное существование не несёт положительного эффекта ни для кого из организмов-симбионтов) и +/0 (комменсализм), хотя имеет место и при биологическом взаимодействии в рамках типа +/+ (мутуализм; в этом случае он называется - протокооперация).
Что же касается симбиоза типа +/- (паразитизм), то он для видов-паразитов может быть как облигатным (в этом случае особи вида-паразита полностью зависят от особей вида-хозяина и не могут жить самостоятельно; во многих случаях у видов - облигатных паразитов происходит регресс многих систем жизнеобеспечения и утрата многих физиологических функций организма, которые становятся излишними в условиях паразитического существования, например: ~вирусы характеризуются неспособностью к самостоятельному размножению, т.к. у них отсутствует механизм синтеза белков и производства энергии - поэтому они используют для этих целей белки, углеводы, липиды и ферменты клеток, в которых они паразитируют; ~у бычьего цепня и других ленточных червей отсутствуют органы чувств, дыхательная и пищеварительная системы - питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела посредством осмоса - диффузии жидких веществ сквозь полупроницаемые клеточные мембраны; ~вши утратили крылья и зрение, при этом обзавелись мощными органами прикрепления - хорошо развитыми крючкообразными коготками на концах ног, которыми они цепляются за волосяной покров хозяина, а также колюще-сосущим ротовым аппаратом и гипертрофированно развитой пищеварительной системой для переваривания крови, высасываемой из тела хозяина; ~растения - облигатные голопаразиты полностью утратили хлорофилл и способность к фотосинтезу (повилика, заразиха, петров крест, циноморий, саркодес, и т.д.), а некоторые виды утратили вообще все части тела - корни, стебли, листья, существуя в толще тканей растения-хозяина в виде клеточных тяжей, напоминающих грибные гифы, и из растительных органов сохранив только цветки и плоды (раффлезия; гиднора; аподантес; прозопанхе; и т.д.), так и факультативным (в этом случае особи вида-паразита способны жить самостоятельно, однако предпочитают при наличии такой возможности вести паразитический образ жизни; примеры: погремок; марьянник; грушанка; медовый гриб; курносый угорь; ванделлиевые сомики-кандиру; остроклювый земляной вьюрок; и др.).
Симбиотические взаимоотношения организмов характеризуются также на основании учёта такого критерия, как пространственное взаимодействие между участниками этих взаимоотношений, а именно:
1. Эктосимбиоз - это такие симбиотические отношения, при которых все взаимные контакты между симбионтами происходят во внешней среде (например: при биологическом взаимодействии типа 0/- (аменсализм), при многих видах отношений в рамках типа +/0 (комменсализм), таких, как у морских жёлудей и усатых китов; как у рыб-прилипал (ремор) и акул; как у
бородавочников и трубкозубов; как у эпифитов, лиан - и деревьев; и т.д.; в рамках типа +/+ (мутуализм) - между опылителями (насекомыми, птицами, летучими мышами и др.) и опыляемыми ими растениями; между актинией и рыбой-клоуном; между муравьями и тлёй; между животными-чистильщиками и их "клиентами"; и т.д.; в рамках типа +/- (паразитизм) - эктопаразитами являются: грибы многих видов; растения: ведьмовник; погремок; марьянник; омела; нюция флорибунда (муджар); арахнит; аллотропа; фолисма; грушанка; оболария; подъельник; войрия; паразитаксус опалённый; повилика; петров крест; заразиха; подладанник; и др.; брюхоногие моллюски
из семейства Eulimidae; кольчатые черви (пиявки); ракообразные (карпоеды); паразитические клещи и б. ч. видов паразитических насекомых; позвоночные: миноги; сигарная акула; остроклювый земляной вьюрок; летучие мыши-вампиры;
2. Эндосимбиоз - это такие симбиотические отношения, при которых один организм-симбионт живёт внутри тела или внутри клетки другого организма - своего симбионта-хозяина; эндосимбиоз обычен при биологическом взаимодействии типа +/+ (мутуализме) - например: лишайники; бактерии-хемосинтетики и трубчатые черви; коралловые полипы и зооксантеллы; азотфиксирующие бактерии (ризобии) и растения семейства бобовых; водоросль-фотосинтетик Vaucheria litorea и морской слизняк Elysia chlorotica; зооксантеллы и двустворчатые моллюски гигантские тридакны; водоросль Oophila amblystomatis и пятнистая саламандра; и др.; однако он также встречается и в рамках биологического взаимодействия типа +/0 (комменсализма), например: рыбы-жемчужницы и голотурии и асцидии; рыба горчак обыкновенный и двустворчатые моллюски (беззубки и перловицы); и др.; особенно же широкое распространение эндосимбиоз получил в рамках такого типа биологического взаимодействия живых организмов, как +/- (паразитизм) - например, эндопаразитами являются: вирусы; бактерии; протисты многих видов; грибы многих видов; растения: гиднора; аподантес; пилостилес; прозопанхе; раффлезия; и др.; кишечнополостное Henneguya salminicola; плоские, ленточные и круглые черви; ракообразные - мешкогрудые; корнеголовые; пятиустки; некоторые виды равноногих; краб-горошина; насекомые (оводы; лягушкоедки; хальциды; и др.); позвоночные: рыбы-жемчужницы рода Encheliophis; несколько видов ванделлиевых сомиков-кандиру; курносый угорь;
Что касается времени взаимодействия между симбионтами, то по этому критерию все симбионты делятся на три кластера:
А) не находящиеся в непосредственных контактах друг с другом (например: грецкий орех и растущие близко к нему растения других видов; трубкозубы и бородавочники; трубкозубы и земляные волки; акулы и рыбы-лоцманы; и т.д.);
Б) находящиеся в непосредственном контакте только периодически, время от времени (например: акулы и рыбы-прилипалы; актинии и рыбы-клоуны; опылители (насекомые, птицы, летучие мыши и др.) и опыляемые ими растения; животные-чистильщики и очищаемые ими от паразитов "клиенты"; муравьи и тля; пиявки; блохи; клопы; слепни; комары; мокрецы; москиты; мошки; миноги; сигарная акула; ванделлиевые сомики-кандиру; остроклювый земляной вьюрок; рыба-горчак и двустворчатые моллюски (беззубки и перловицы); кукушки и коровьи птицы; летучие мыши-вампиры; и т.д.);
В) находящиеся в постоянном непосредственном контакте на протяжении всей своей жизни (например: сфагновые мхи и болотные сосудистые растения; фикус крупнолистный и его дерево-хозяин; морские жёлуди и усатые киты; рыбы-жемчужницы и голотурии, асцидии и моллюски; растения-эпифиты и лианы - и их деревья-хозяева; лишайники (гриб+водоросль); коралловые полипы и зооксантеллы; бактерии-хемосинтетики и трубчатые черви-полихеты; микоризные грибы и высшие сосудистые растения; азотфиксирующие бактерии (ризобии) и растения семейства бобовых; вирусы; бактерии; паразитические протисты; паразитические грибы; все виды паразитических растений; Henneguya salminicola (паразитическое кишечнополостное); плоские, ленточные и круглые черви; брюхоногие моллюски семейства Eulimidae; все виды паразитических ракообразных; клещи; насекомые (вши; пухоеды; лягушкоедки; оводы; паучницы; хальциды); рыбы-жемчужницы рода Encheliophis; курносый угорь; и т.д.).
Из сделанного обзора становится понятно, что именно разнообразные формы симбиоза живых организмов и, как следствие - их взаимовлияние и явились, наряду с конкуренцией - важнейшей движущей силой эволюционного развития живой природы нашей планеты.
Если вам понравилась статья - ставьте лайк, делитесь своими мыслями в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!
Читайте также:
и другие статьи на нашем канале.
Желаем вам приятного и познавательного чтения!
Если вы хотите поддержать автора, вы можете это сделать, нажав на ладонь с сердечком внизу справа. Спасибо!
